具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1和图2所示，本发明优选实施例的一种岸基投料机器人的动力传动系统，包括液压油箱1和行走系统，行走系统包括第一液压泵2、第一换向阀3、离合器44、第一液压马达55、第二液压马达66、第三液压马达77和第四液压马达88，第一液压泵22的输入端与液压油箱1相连，第一液压泵2的输出端与第一换向阀3的进油口连通，第一换向阀3的工作油口A与第一液压马达5的进油口、第二液压马达6的进油口连通，第一液压马达5的出油口与第三液压马达7的进油口连通，第二液压马达6的出油口与第四液压马达8的进油口连通，第三液压马达7和第四液压马达8的出油口均与第一换向阀3的工作油口B连通，第一换向阀3的回油口与液压油箱1连通，第三液压马达7的输出轴与左主动轮28连接，第四液压马达8的输出轴与右主动轮29连接，第一液压马达5和第二液压马达6与离合器4的两端连接。本实施例通过将第一液压泵2连接第一液压马达5和第二液压马达6，第一液压马达5连接第三液压马达7，第二液压马达6连接第四液压马达8，使液压泵流出的液压油经过第一液压马达5和第二液压马达6之后再流向第三液压马达7和第四液压马达8，且本实施例通过离合器4连接第一液压液压马达和第二液压马达6的输出轴，当离合器4闭合时，可使第一液压液压马达和第二液压马达6的转速相同，进而使第一液压液压马达和第二液压马达6排量相同，从而使第三液压马达7和第四液压马达8的流量相同，使第三液压马达7和第四液压马达8的速度相同，使左主动轮28和右主动轮29的移动速度相同，避免左主动轮28和右主动轮29速度不一致造成的轮子损坏、无法直线行走、侧翻等问题。当第一换向阀3位于左机位时，油路导通；当第一换向阀3位于右机位时，油路不导通；因此，通过控制第一换向阀3，可控制启停。

进一步地，动力传动系统还包括第二换向阀9和第三换向阀10，第二换向阀9的进油口与第一液压马达5的出油口连通，第二换向阀9的工作油口A和工作油口B分别与第三液压马达7的进油口和出油口连通，第二换向阀9的回油口与第一换向阀3的工作油口B连通；第三换向阀10的进油口与第二液压马达6的出油口连通，第三换向阀10的工作油口A和工作油口B分别与第四液压马达8的进油口和出油口连通，第三换向阀10的回油口与第一换向阀3的工作油口B连通。当第二换向阀9位于左机位时，液压油从第三液压马达7的进油口进入、从第三液压马达7的出油口流出，使第三液压马达7正转；当当第二换向阀9位于右机位时，液压油从第三液压马达7的出油口进入、从第三液压马达7的进油口流出，使第三液压马达7反转。同理，驱动第三换向阀10，可实现第四液压马达8的正反转。第三液压马达7和第四液压马达8的正反转，实现机器人的前进和后退。

本实施例的动力传动系统还包括第一溢流阀11和第二溢流阀12，第三液压马达7的出油口通过第一溢流阀11与第一换向阀3的工作油口B连通，第四液压马达8的出油口通过第二溢流阀12与第一换向阀3的工作油口B连通。通过控制第一溢流阀11和第二溢流阀12的允许值，可控制第三液压马达7和第四液压马达8的排量。松开离合器4，允许第三液压马达7和第四液压马达8的流量可不同。当机器人需要向左拐弯时，离合器4将先行进入分离状态，允许第三液压马达7和第四液压马达8速度出现差异，随后通过调节第一溢流阀11的允许值以控制流经第三液压马达7的液压油流量减少，从而使其转速减低，左主动轮28速度变慢，右主动轮29因速度优势先于左主动轮28运动，机器人整体机身向左转弯。转弯完成后，将离合器4复位，左主动轮28和右主动轮29恢复原状态，继续以同样的速度向前运动。在本实施例中，第一溢流阀11与第二换向阀9的回油口连接，第二溢流阀12与第三换向阀10的回油口连接。

在本实施例中，动力传动系统还包括投料系统，行走系统包括第二液压泵13、第四换向阀14和第五液压马达15，第二液压泵13的输入端与液压油箱1连通，第二液压泵13的输出端与第四换向阀14的进油口连通，第四换向阀14的工作油口A与第五液压马达15的进油口连通，第四换向阀14的工作油口B与第一换向阀3的进油口、第五液压马达15的出油口连通，第四换向阀14的回油口与液压油箱1连通，第五液压马达15用于驱动投料装置。当第四换向阀14位于左机位时，液压油从第二液压泵13输出至第五液压马达15，使第五液压马达15转动，液压油从第五液压马达15输出流回液压油箱1；当第四换向阀14位于右机位时，液压油从第二液压泵13输出至第一换向阀3的进油口，第二液压泵13与第一液压泵2同时为第三液压马达7和第四液压马达8供油，变为双泵供压工作，机器人行走速度立即从慢速转为高速模式。本实施例的第一液压泵2和第二液压泵13为双联液压泵的两个泵体。

另外，本实施例的动力传动系统还包括第一单向阀16、第二单向阀17、第三单向阀18和第四单向阀19；第一液压泵2的输出端通过第一单向阀16与第一换向阀3的进油口连接，第二液压泵13的输出端通过第二单向阀17与第四换向阀14的进油口连接，避免液压油回流；第五液压马达15的出油口通过第三单向阀18与第四换向阀14的工作油口B连通，避免投料时第五液压马达15的液压油流到动力系统中；第四换向阀14的工作油口B通过该第四单向阀19与第一换向阀3的进油口连通，在进行双泵供压时，避免液压油流至第五液压马达15。

在本实施例中，第一换向阀3、第二换向阀9和第三换向阀10是两位四通电磁阀，第四换向阀14是三位四通电磁阀。

另外，第一换向阀3的回油口通过第三溢流阀39与液压油箱1连通，可控制主油路的压力。第一液压泵2的输出端通过第一开关阀40与液压油箱1连通，第二液压泵13通过第一开关阀41与液压油箱1连通，可及时断开油路。

此外，本实施例的动力传动系统还包括控制板20、电池21、正弦波逆变器22和固态继电器42，正弦波逆变器22的输入侧与电池21连接，正弦波逆变器22的输出侧与固态继电器42、第一换向阀3串联连接，固态继电器42与控制板20连接。控制板20的输出电压较小，而电磁阀的控制电压较大，因此，需要进一步进行电压转换才能将信号输出到电磁换向阀中固态继电器42则承担了这项工作。本实施例的控制板20为Arduino Due，采用AtmelSAM3X8E ARM Cortex-M3的CPU，是一款基于32位ARM内核控制板。控制板20拥有54个数字输入/输出引脚(其12个可用作PWM输出)、12个模拟输入、4个UART(硬件串行端口)、一个84MHz时钟、一个支持USB OTG的连接、2个DAC(数字到模拟)，2路TWI，一个电源插孔，一个SPI接头，一个JTAG接头，一个复位按钮和一个擦除按钮。第一换向阀3为电磁阀，电磁换向阀的输入控制信号电压为220v交流电，控制板20的输出电压为3.3V。当控制板20输出高电频时，固态继电器42所接入的220V电压接通，电磁换向阀开始根据其所接收的电信号进行阀位转换，实现换向阀的工作位置的控制。在本实施例中，第二换向阀9、第三换向阀10和第四换向阀14分别与第一换向阀3并联连接，实现控制板20控制第二换向阀9、第三换向阀10和第四换向阀14的阀位转换。

进一步地，动力传动系统还包括PWM模块23、比例阀放大板24和升压转换器25，PWM模块23与控制板20连接，PWM模块23通过升压转换器25连接，PWM模块23通过比例阀放大板24与第一溢流阀11或第二溢流阀12连接。溢流阀的控制原理类似于开关量，同样采取由控制板20产生信号将其从输出引脚输出，但由于溢流阀的工作并不是由简单的开关量控制，而是由模拟量控制的，因此，需要进行信号的转换。使用控制板20的的PWM引脚将信号输送至PWM模板，PWM模块23将接收到的信号3.3v转至0到10V的范围内再通过输出端口传送至比例阀放大板24，因溢流阀中的电磁铁输出时需要克服弹簧力和液动力，所以必须要有足够的电流，而工业控制标准信号，通常为较低的电压信号或0-20mA/4-20mA电流信号，PWM转电压模块控制信号为0到10V，如此低的电压或电流所带负载能力很弱，并不足以推动溢流中的电磁铁进行换位，因此，比例阀放大板24所起到的是一个信号匹配的作用，从PWM转换器接收微弱的控制信号，输出溢流阀电磁铁所需的电压，使溢流阀正常工作。本实施例的第一溢流阀11和第二溢流阀12为比例溢流阀。

实施例二

如图3和图4所示，本实施例优选一种岸基投料机器人，包括车架26、内燃机27、投料装置和实施例一的动力传动系统，左主动轮28和右主动轮29均为前轮，车架26的前部为双层结构，内燃机27和第一液压泵2位于车架26前部的下层，液压油箱1、第一液压马达5、第二液压马达6和离合器4位于车架26前部的上层，第三液压马达7和第四液压马达8安装于车架26的底面，投料装置设于车架26的后部。本实施例将质量较重的与液压油箱1置于下层，其余较轻的液压元件置于上层，能最大限度节省安装驱动系统所占用的机身空间，使机器人整体尺寸较小，且结构紧凑。另外，左主动轮28和右主动轮29均为前轮，将内燃机27前置可最大限度缩短液压油路跨越的行程。本实施例的内燃机27与第一液压泵2以可伸缩的万向节连接。本实施例的岸基投料机器人还包括内燃机油箱43，内燃机27与内燃机油箱43连通，内燃机油箱43放置在车架26前部的上层。

另外，本实施例的车架26下方还连接有左从动轮30和右从动轮31，左从动轮30和右从动轮31为后轮，左主动轮28和右主动轮29的直径大于左从动轮30和右从动轮31的直径，更适合爬坡等复杂路况。本实施例的左从动轮30和右从动轮31为万向轮，左从动轮30和右从动轮31分别通过一个后轮支架可绕竖直方向360°转动地连接在车架26上，保证机器人进行转弯时后半段机身不会脱节。本实施例的左主动轮28和右主动轮29分别通过一个前轮支架与车架26连接，左主动轮28和右主动轮29与各自的前轮支架之间设有第一弹簧阻尼37，左从动轮30和右从动轮31与各自的后轮之间设有第二弹簧阻尼38，实现缓冲，发挥避震作用，可保证在路况较差时车身能平稳通过。第三液压马达7和第四液压马达8的输出轴分别通过联轴器连接左主动轮28和右主动轮29的轮轴，可最大限度保护了液压马达的寿命。左主动轮28、右主动轮29、左从动轮30和右从动轮31均采用农用轮胎。

本实施例的投料装置包括底座32和安装在底座32上的料箱33、风机34、三通阀35和喷料管36，底座32可转动地连接在车架26上，三通阀35具有第一进口、第二进口和出口，料箱33、风机34分别与第一进口、第二进口连接，喷料管36与出口连接，喷料管36高于车架26的前部，喷料管36的顶端弯曲。本实施例采用的风送式投料方案的可以投送的距离更远，且装卸饵料方便快捷。且底座32转动，可使喷料管36转向，控制投料的方向。本实施例的第五液压马达15的输出轴套装有第一传动轮，风机34的输入轴上套装有第二传动轮，第一传动轮和第二传动轮通过传动带连接，第二传动轮的直径大于第一传动轮的直径，提高风机34的转速。此外，本实施例的三通阀35的第一进口设于其顶面，料箱33设于三通阀35的上方，料箱33的落料口设于其底面，落料口与第一进口连通，且落料口出设于插板阀，使料箱33中的物料在重力作用下落入三通阀35中，插板阀可控制落料口的开合度，用于控制落料量。三通阀35的第二进口设于其后端，三通阀35的出口设于其前端，使喷料管36位于中部，对喷料管36起到保护作用。

实施例三

本发明优选实施例的一种岸基投料机器人的控制方法，包括：

(1)将液压泵的输出端与第一液压马达5和第二液压马达6的进油口连通，通过离合器4连接第一液压马达5和第二液压马达6的输出轴，第一液压马达5和第二液压马达6的出油口的分别与连接左主动轮28的第三液压马达7、连接右主动轮29的第四液压马达8的进油口连通；

闭合离合器4，启动液压泵，实现左主动轮28和右主动轮29的同速转动。

(2)进一步地，本实施例还在第三液压马达7和第四液压马达8的出油口分别连接第一溢流阀11和第二溢流阀12；

设置第一溢流阀11和第二溢流阀12的允许值不相等；

分离离合器4，启动液压泵，实现左主动轮28和右主动轮29差速转向。

本实施例的控制方法通过控制离合器4闭合，可实现左主动轮28和右主动轮29的同速转动，在转向时，将第一溢流阀11和第二溢流阀12的允许值设置成不相等的值，可使第三液压马达7和第四液压马达8所在的流量不相等，进而使第三液压马达7和第四液压马达8的转速可不相等，实现差速，进行转向。

另外，本实施例通过将液压泵的输入端通过第一换向阀3与第一液压马达5、第二液压马达6以及液压油箱1连接，实现油路的通断；第三液压马达7通过第二换向阀9与第一液压马达5和第一换向阀3连接，第四液压马达8通过第三换向阀10与第二液压马达6和第一换向阀3连接，实现第三液压马达7和第四液压马达8的正反转。第一换向阀3、第二换向阀9和第三换向阀10均为电磁阀，本实施例在电磁阀的线圈两端的电压与设定电压通过电压比较器比较输出，大于设定的电压则输出高电平，再通过单片机的外部中断程序在电压比较器的输出端检测电压的上升沿与下降沿，记录上升沿与下降沿之间的时间差。时间差始终正常且在预估范围内则电磁阀正常工作，反之，电磁阀出现故障；实现电磁阀的检测和自动控制。

综上，本发明实施例提供一种岸基投料机器人的动力传动系统，其通过将第一液压泵2连接第一液压马达5和第二液压马达6，第一液压马达5连接第三液压马达7，第二液压马达6连接第四液压马达8，使液压泵流出的液压油经过第一液压马达5和第二液压马达6之后再流向第三液压马达7和第四液压马达8，且本发明通过离合器4连接第一液压液压马达和第二液压马达6的输出轴，当离合器4闭合时，可使第一液压液压马达和第二液压马达6的转速相同，进而使第一液压液压马达和第二液压马达6排量相同，从而使第三液压马达7和第四液压马达8的流量相同，使第三液压马达7和第四液压马达8的速度相同，使左主动轮28和右主动轮29的移动速度相同，避免左主动轮28和右主动轮29速度不一致造成的轮子损坏、无法直线行走、侧翻等问题。本发明实施例还提供一种包括上述动力传动系统的岸基投料机器人和控制方法。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。