阅读说明：本技术 机器人二次调节液压移动平台 (Robot secondary adjustment hydraulic moving platform ) 是由 臧发业 尹修杰 戴汝泉 杨仁明 孔祥臻 于 2019-11-21 设计创作，主要内容包括：一种机器人二次调节液压移动平台主要包括车轮、平台本体、电磁制动器、转向机构和二次调节液压驱动装置等,转向机构为平行四杆转向机构,通过控制比例换向阀的输入电流,调节转向油缸活塞杆的伸缩长度,实现平台的转向；两个二次元件通过减速器分别驱动两个后轮,调节二次元件分别处在液压马达或液压泵工况,来驱动平台运动或回收其制动动能和坡道重力能,储存在蓄能器中,用于移动平台的起动、加速和爬坡运动；本发明适合在野外、高速、大负载的工况下工作,移动平台承载大、牵引能力强；能够实现能量的回收与再利用,大大减少了移动平台的装机功率。(A robot secondary regulation hydraulic moving platform mainly comprises wheels, a platform body, an electromagnetic brake, a steering mechanism, a secondary regulation hydraulic driving device and the like, wherein the steering mechanism is a parallel four-rod steering mechanism, and the telescopic length of a piston rod of a steering oil cylinder is regulated by controlling the input current of a proportional reversing valve to realize the steering of the platform; the two secondary elements respectively drive two rear wheels through the speed reducer, and the working conditions of the secondary elements in a hydraulic motor or a hydraulic pump are adjusted to drive the platform to move or recover the braking kinetic energy and the slope gravitational energy of the platform, and the braking kinetic energy and the slope gravitational energy are stored in the energy accumulator and are used for starting, accelerating and climbing the mobile platform; the invention is suitable for working under the working conditions of field, high speed and heavy load, and the mobile platform has large bearing capacity and strong traction capacity; the energy can be recycled, and the installed power of the mobile platform is greatly reduced.)

机器人二次调节液压移动平台

技术领域

本发明涉及一种机器人移动平台，具体是一种机器人二次调节液压移动平台。

背景技术

移动平台是机器人的载体，目前移动平台通常采用电驱动方式，例如国外的明电舍、国内的新松移动平台都是电机驱动，移动平台操纵、控制性能较好，但大多只适用于室内环境工作，普适性较差，且移动速度低，机动越野性及承载牵引能力不足，不适用于高速、大负载的工况。

液压传动以其传动平稳、调速方便、功率质量比大、承载牵引能力强等优点，在工程领域得到了广泛的应用，成为机械传动领域中重要传动形式之一。二次调节静液传动技术是一种新型的液压传动技术，在恒压网络中采用二次元件实现机械能、重力势能与液压能相互转换的调节技术，通过改变二次元件的排量，实现对负载转矩或转速的调节，通过改变二次元件油流方向（过零点），使二次元件既可在“液压马达”工况工作，又可在“液压泵”工况工作。当二次元件工作于液压马达工况时，液压能转换为机械能，向移动平台输出功率，驱动平台运动；当二次元件工作于液压泵工况，回收平台的制动动能和坡道重力势能，并转换为液压能储存在蓄能器中，用于移动平台的起动、加速和爬坡运动，实现节能降耗。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术中电驱动方式的不足，提供一种采用二次调节静液传动技术的节能型机器人液压移动平台，可工作于野外、高速、大负载的工况，实现能量再生，且降低了移动平台的装机功率。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案：

一种机器人二次调节液压移动平台，包括左前车轮、左前电磁制动器、前挡板、左前轮支撑板、连杆、油缸支座、油箱、电机、转向油缸、电机支座、变量泵、右前电磁制动器、右前车轮、右前轮支撑板、比例换向阀、减压阀、溢流阀、单向阀、右后车轮、右后电磁制动器、右侧板、右后减速器、右后变量装置、右后二次元件、右后二次元件支座、后挡板、蓄能器支座、蓄能器、左后二次元件支座、左后变量装置、左后二次元件、左后减速器、左侧板、左后电磁制动器、左后车轮、底板、上盖板；左前车轮的车轮轴通过左前电磁制动器）与左前轮支撑板连接，左前电磁制动器安装在平台本体的左侧板上，右前车轮的车轮轴通过右前电磁制动器与右前轮支撑板连接，右前电磁制动器安装在移动平台本体的右侧板上，右后车轮通过右后电磁制动器安装在右后减速器的输出轴上，右后电磁制动器安装在平台本体的右侧板的外侧面上，右后减速器安装在平台本体的右侧板的内侧面上，左后车轮通过左后电磁制动器安装在左后减速器的输出轴上，左后电磁制动器安装在平台本体的左侧板的外侧面上，左后减速器安装在平台本体的左侧板的内侧面上；前挡板、右侧板、后挡板、左侧板、底板、上盖板构成移动平台的本体，前挡板、右侧板、后挡板、左侧板与底板之间焊接在一起，与上盖板通过螺栓联接；左前轮支撑板、连杆、转向油缸、比例换向阀、右前轮支撑板构成移动平台的转向机构，转向油缸的缸体尾部与油缸支座通过圆柱销连接，油缸支座通过螺栓固定在移动平台本体的底板上，转向油缸的活塞杆顶端与右前轮支撑板通过圆柱销连接，比例换向阀安装在油箱上，左前轮支撑板一端与左前车轮的车轮轴连接，另一端与连杆的左端通过圆柱销连接，右前轮支撑板的一端与右前车轮的车轮轴连接，另一端与连杆的右端通过圆柱销连接，构成平行四边形的转向机构；油箱、电机、变量泵、减压阀、溢流阀、单向阀、右后减速器、右后变量装置、右后二次元件、蓄能器、左后变量装置、左后二次元件、左后减速器构成移动平台的二次调节液压驱动装置，油箱用螺栓固定在平台本体底板上，电机和变量泵安装在电机支座上，电机支座固定在油箱上，减压阀、溢流阀、单向阀安装在油箱上，右后伺服阀、右后变量油缸构成右后变量装置，右后变量装置安装在右后二次元件上，右后二次元件通过右后二次元件支座安装在平台本体底板上，右后二次元件的输出轴与右后减速器的输入轴连接，左后伺服阀、左后变量油缸构成左后变量装置，左后变量装置安装在左后二次元件上，左后二次元件通过左后二次元件支座安装在平台本体底板上，左后二次元件的输出轴与左后减速器的输入轴连接；蓄能器通过蓄能器支座安装在平台本体底板上；变量泵、单向阀、溢流阀构成恒压油源。

本发明与现有技术相比，所产生的有益效果是：

可工作于野外、高速、大负载的工况；转向灵活、机动越野性好、承载大、牵引能力强；能够实现移动平台制动动能和坡道重力势能能量的回收与再利用；液压蓄能器能量密度高，输出功率大，能提供较大的起动、制动扭矩，大大减少了移动平台的装机功率。

（四）附图说明

图1 是机器人二次调节液压移动平台结构示意图；

图2 是机器人二次调节液压移动平台A—A视图；

图3 是机器人二次调节液压移动平台液压系统原理图；

图中：1.左前车轮，2.左前电磁制动器，3.前挡板，4.左前轮支撑板，5.连杆，6.油缸支座，7.油箱，8.电机，9.转向油缸，10.电机支座，11.变量泵，12.右前电磁制动器，13.右前车轮，14.右前轮支撑板，15.比例换向阀，16.减压阀，17.溢流阀，18.单向阀，19.右后车轮，20.右后电磁制动器，21.右侧板，22.右后减速器，23.右后变量装置，24.右后二次元件，25.右后二次元件支座，26.后挡板，27.蓄能器支座，28.蓄能器，29.左后二次元件支座，30.左后变量装置，31.左后二次元件，32.左后减速器，33.左侧板，34.左后电磁制动器，35.左后车轮，36.底板，37.上盖板。

（五）

具体实施方式

下面结合附图1、2、3和实施例对本发明进一步说明。

如图1、2、3所示，本发明包括左前车轮1、左前电磁制动器2、前挡板3、左前轮支撑板4、连杆5、油缸支座6、油箱7、电机8、转向油缸9、电机支座10、变量泵11、右前电磁制动器12、右前车轮13、右前轮支撑板14、比例换向阀15、减压阀16、溢流阀17、单向阀18、右后车轮19、右后电磁制动器20、右侧板21、右后减速器22、右后变量装置23、右后二次元件24、右后二次元件支座25、后挡板26、蓄能器支座27、蓄能器28、左后二次元件支座29、左后变量装置30、左后二次元件31、左后减速器32、左侧板33、左后电磁制动器34、左后车轮35、底板36、上盖板37等。左前车轮1的车轮轴通过左前电磁制动器2与左前轮支撑板4连接，左前电磁制动器2安装在平台本体的左侧板33上，右前车轮13的车轮轴通过右前电磁制动器12与右前轮支撑板14连接，右前电磁制动器12安装在移动平台本体的右侧板21上，右后车轮19通过右后电磁制动器20安装在右后减速器22的输出轴上，右后电磁制动器20安装在平台本体的右侧板21的外侧面上，右后减速器22安装在平台本体的右侧板21的内侧面上，左后车轮35通过左后电磁制动器34安装在左后减速器32的输出轴上，左后电磁制动器34安装在平台本体的左侧板33的外侧面上，左后减速器32安装在平台本体的左侧板33的内侧面上。前挡板3、右侧板21、后挡板26、左侧板33、底板36、上盖板37等构成移动平台的本体；前挡板3、右侧板21、后挡板26、左侧板33与底板36之间焊接在一起，与上盖板37通过螺栓联接。左前轮支撑板4、连杆5、转向油缸9、比例换向阀15、右前轮支撑板14等构成移动平台的转向机构，转向油缸9的缸体尾部与油缸支座6通过圆柱销连接，转向油缸9的缸体尾部可绕油缸支座6转动，油缸支座6通过螺栓固定在移动平台本体的底板34上，转向油缸9的活塞杆顶端与右前轮支撑板14通过圆柱销连接，比例换向阀15控制转向油缸9活塞杆的伸缩，比例换向阀15安装在油箱7上，左前轮支撑板4一端与左前车轮1的车轮轴连接，另一端与连杆5的左端通过圆柱销连接，右前轮支撑板14的一端与右前车轮13的车轮轴连接，另一端与连杆5的右端通过圆柱销连接，构成平行四边形的转向机构。油箱7、电机8、变量泵11、减压阀16、溢流阀17、单向阀18、右后减速器22、右后变量装置23、右后二次元件24、蓄能器28、左后变量装置30、左后二次元件31、左后减速器32等构成移动平台的二次调节液压驱动装置；油箱7用螺栓固定在平台本体底板36上，电机8和变量泵11安装在电机支座10上，电机支座10固定在油箱7上，减压阀16、溢流阀17、单向阀18安装在油箱7上；右后伺服阀23-1、右后变量油缸23-2等构成右后变量装置23，右后变量装置23安装在右后二次元件24上，右后二次元件24通过右后二次元件支座25安装在平台本体底板36上，右后二次元件24的输出轴与右后减速器22的输入轴连接，左后伺服阀30-1、左后变量油缸30-2等构成左后变量装置30；左后变量装置30安装在左后二次元件31上，左后二次元件31通过左后二次元件支座29安装在平台本体底板36上，左后二次元件31的输出轴与左后减速器32的输入轴连接；蓄能器28通过蓄能器支座27安装在平台本体底板36上；变量泵11、单向阀18、溢流阀17等构成恒压油源。

本发明的工作原理如下：

开始工作时，电机8驱动变量泵11工作，向蓄能器28充油。

当移动平台起动、加速、运动时，控制器发出控制指令给右后伺服阀23-1和左后伺服阀30-1，分别控制右后变量油缸23-2和左后变量油缸30-2活塞杆的伸缩，调节右后二次元件24和左后二次元件31过零点处在液压马达工况工作，此时，蓄能器28中储存的高压油释放出来，与变量泵11共同向右后二次元件24和左后二次元件31供油，驱动移动平台运动。

当移动平台转向时，控制器发出控制指令给比例换向阀12，控制转向油缸10活塞杆的伸出和缩回，通过平行四边形的转向机构使车轮转动，实现移动平台转向。工作中，通过调节比例换向阀15输入电流的方向和大小，来控制转向油缸9活塞杆的伸、缩长度，从而调节左前车轮1和右前车轮13的转弯方向及转角大小。

当移动平台开始制动或下长坡道时，控制器发出控制信号给右后伺服阀23-1和左后伺服阀30-1，分别控制右后变量油缸23-2和左后变量油缸30-2活塞杆的伸缩，调节右后二次元件24和左后二次元件31过零点处在液压泵工况工作，右后二次元件24和左后二次元件31在平台惯性动能或重力势能的作用下，输出高压油流向并储存蓄能器28中，向系统回馈能量，为下一次移动平台的起动、加速、爬坡运动提供能量。当右后二次元件24和左后二次元件31转速降低到设定值或平台速度降到较低值时，控制器发出控制信号给左前电磁制动器2、右前电磁制动器12、左后电磁制动器34、右后电磁制动器20，移动平台进行制动。当移动平台需要紧急制动时，不经制动能量和重力势能的回收过程，直接制动。

工作中，可调节右后二次元件24和左后二次元件31的排量大小，来适应移动平台的工况变化。