四主动四被动轮式全方位移动机器人设计与优化

四主动四被动轮式全方位移动机器人工作原理图如图2-34所示。该机器人由8个轮子组成，4为前主动轮，5为前从动轮，6为前悬挂系统，7为后从动轮，8为后主动轮，9为后悬挂系统。车架1承受载荷，通过支撑座2、3传递到轮架上。主动轮和从动轮在承受载荷时，水平位置会发生变化，或者在路面不平时会导致轮子垂直位置的变化，此时会压缩悬挂系统的碟簧，以达到减震的效果。

图2-34　四主动四被动轮式全方位移动机器人悬挂机构原理图(www.xing528.com)

四主动四被动轮式全方位移动机器人的实物图和造型图如图2-35所示，该机器人可以承受20 t的载荷，整体尺寸约为4 650（mm）×2 500（mm）×600（mm），最大线速度为0.5 m/s，最大加速度为0.2 m/s2，最大爬坡角度为10°。机器人具有4个独立牵引单元，共有8个Mecanum轮，4主动轮，4被动轮，如图所示，处于机器人最前端和最后端的4个轮子为主动轮。机器人的车身1上装有状态显示灯2，机器人处于不同的状态亮不同颜色的灯；照明灯3在工作环境比较昏暗时使用；防撞梁4碰到障碍物将信号反馈回系统，使机器人停止；激光扫描探测仪5用于扫描前方障碍物的距离，以控制机器人安全行驶；支撑座9、控制箱、电池等布置在底盘6上；7为直流无刷伺服电机；电机和Mecanum轮固定在轮架8上。需要特别注意轮子的安装方向，否则机器人无法正常运行。

图2-35　四主动四被动轮式全方位移动机器人实物图和造型图