[发明专利]一种复合驱动式弹簧耦合型主动铰接拖挂机器人

权利要求书

1.一种复合驱动式弹簧耦合型主动铰接拖挂机器人，其特征在于，包括：一个牵引机器人和多个拖挂机器人，所述牵引机器人通过带有弹簧的铰接方式或带有转向电机的主动转向铰接方式与拖挂机器人连接，多个拖挂机器人之间通过带有弹簧的铰接方式或带有转向电机的主动转向铰接方式连接；

所述带有弹簧的铰接方式，包括牵引座a、牵引杆a、牵引销a和卷簧；所述牵引座a固定在牵引机器人或拖挂机器人后方，所述卷簧内端与牵引座a固定连接，外端与牵引杆a的一端处的卡槽固定连接，牵引杆a的另一端与拖挂机器人连接，所述牵引销a用来连接牵引杆a和牵引座a；

带有转向电机的主动转向铰接方式，包括牵引座b、牵引杆b、牵引销b和转向电机；所述牵引座b固定在牵引机器人或拖挂机器人后方，所述转向电机与牵引座b固定连接，所述牵引销b通过其外齿与牵引杆b的一端啮合相连，所述牵引销b通过其内齿与转向电机的转轴啮合连接，所述牵引杆b的一端通过牵引销b与牵引座b相连，牵引杆b的另一端与拖挂机器人连接；

牵引座a或牵引座b中均安装有卷簧或转向电机；

所述牵引机器人内设有控制模块，所述控制模块用于输出转矩；转向电机在避障转向过程中的控制过程如下：拖挂机器人遇到障碍时，转向电机接收来自控制模块输出的转矩，转矩通过牵引销b传递到牵引杆b上带动拖挂机器人转动一定的角度，然后角度传感器实时把拖挂机器人之间的铰接角大小传递到控制模块中，控制模块不停的输出转矩信号，直到铰接角到达期望的角度，所述角度传感器安装牵引座b旁；

卷簧在避障转向过程中起到的控制作用如下：拖挂机器人遇到障碍物，当牵引机器人转动的角度较小时，由于卷簧的缓冲作用拖挂机器人仍然保持稳定前进；当牵引机器人突然转向或转动角度过大时，由于卷簧的作用，带动其后方与牵引座a铰接的牵引杆a随着转动，使拖挂机器人与牵引机器人始终保持一个较小的铰接角，从而避免拖挂机器人与障碍物相撞；

所述牵引座a与牵引座b在同一水平、垂直线上；

卷簧和转向电机组合安装在同一个牵引座a或牵引座b上，当拖挂机器人遇到障碍物时，转动角度较小时卷簧起到保证稳定前进的作用，或者突然转向时卷簧起到缓冲的作用，此时转向电机不工作；当转向角度较大时卷簧不工作，转向电机输出力矩控制小车转向到期望的铰接角。