專利名稱：助力手推車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種助力設(shè)備及物料運(yùn)輸技術(shù)，尤其是涉及一種能將推力放大跟隨控制的助力手推車。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著人類活動(dòng)領(lǐng)域的進(jìn)一步擴(kuò)大，人們對(duì)非制造業(yè)用助力設(shè)備的研究空前活躍起來(lái)。這些行業(yè)與制造業(yè)相比，其主要特點(diǎn)是工作環(huán)境的非結(jié)構(gòu)化和不確定性，助力設(shè)備結(jié)合了人的靈活性和機(jī)械設(shè)備負(fù)載能力好的優(yōu)點(diǎn)能很好的適應(yīng)工各種工作環(huán)境。美國(guó)早期的wear、日本的HAL-5、俄羅斯的勇士 2等外骨骼已用于軍事，助老助殘、等方面。工業(yè)用助力機(jī)械手，國(guó)外的研究主要集中在機(jī)構(gòu)靈巧，重量輕、剛度好、便于裝卸與維修的高性能助力設(shè)備。目前，機(jī)器人技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家都在競(jìng)相開發(fā)工業(yè)用助力設(shè)備、醫(yī)療用助力設(shè)備、建筑用助力設(shè)備和軍用助力設(shè)備，并己經(jīng)取得了一些不錯(cuò)的成果。助力設(shè)備是機(jī)器人技術(shù)一個(gè)嶄新的應(yīng)用領(lǐng)域，開發(fā)助力車，旨在提高建筑施工作業(yè)、工廠物料運(yùn)輸及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化程度，提升施工速度及安全性，并降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。目前大型建筑、工業(yè)、農(nóng)業(yè)，普遍需要板材、鋼鐵、水泥、土方等物料的搬運(yùn)，這些物料，重量重且越來(lái)越重,尺寸大且越來(lái)越大,人工搬運(yùn)效率低下，安全性差，勞動(dòng)強(qiáng)度大，搬運(yùn)多有困難。因此，研發(fā)適用于這種適應(yīng)短途物料搬運(yùn)需要的強(qiáng)承載能力，高穩(wěn)定性和多靈活性的助力車是必然之選了。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題是提供一種能將推力放大跟隨控制的助力手推車。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種助力手推車，其特征在于:包括車體、驅(qū)動(dòng)裝置和能夠進(jìn)行推力采集放大跟隨的助力系統(tǒng)；所述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在車體底部，所述助力系統(tǒng)設(shè)置在所述車體的一端。所述車體包括水平車架，所述水平車架一端垂直固定一助推架；所述水平車架為邊梁式焊接框架結(jié)構(gòu)。所述驅(qū)動(dòng)裝置包括差速驅(qū)動(dòng)橋、電機(jī)、聯(lián)軸器、減震板簧、驅(qū)動(dòng)輪胎和導(dǎo)輪，所述水平車架的底面兩側(cè)分別安裝一個(gè)所述減震板簧，兩個(gè)所述減震板簧均與所述差速驅(qū)動(dòng)橋相連，所述差速驅(qū)動(dòng)橋的兩端各連接一個(gè)所述驅(qū)動(dòng)輪胎，所述差速驅(qū)動(dòng)橋的兩端還通過(guò)一連接桿與所述助推架的底部?jī)啥斯潭ㄏ噙B，所述助推架的底部?jī)山歉髟O(shè)有一個(gè)所述導(dǎo)輪；所述電機(jī)通過(guò)所述聯(lián)軸器與所述差速驅(qū)動(dòng)橋相連。所述電機(jī)為直流無(wú)刷速電機(jī)。所述助力系統(tǒng)包括力采集裝置、力信號(hào)放大模塊和電機(jī)控制模塊；所述力采集裝置固定在所述助推架上，所述力采集裝置與所述力信號(hào)放大模塊電路相連，所述力信號(hào)放大模塊與所述電機(jī)控制模塊電路相連，所述電機(jī)控制模塊與所述電機(jī)相連。所述力信號(hào)放大模塊和電機(jī)控制模塊設(shè)置于所述助推架的內(nèi)部。[0011]所述力采集裝置包括光杠、直線軸承、連接板、彈簧、阻尼器、力傳感器、橫向支撐板和支撐把手，所述橫向支撐板固定在所述助推架的上部，所述橫向支撐板的兩端分別固定一個(gè)所述支撐把手，所述其中一個(gè)支撐把手上設(shè)有所述直線軸承，所述直線軸承和光杠組成一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)副，所述光杠靠近所述橫向支撐板的一端通過(guò)一臥式支撐座與所述連接板的一側(cè)相連，所述連接板的另一側(cè)與所述彈簧相連，所述彈簧與所述力傳感器相連，所述連接板還固定有所述阻尼器，所述力傳感器和所述阻尼器均通過(guò)一傳感器固定架與所述橫向支撐板相連。本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:由于采用上述技術(shù)方案，該助力手推車在進(jìn)行物料運(yùn)輸時(shí)，能將推力放大跟隨控制，其力控制及力放大系統(tǒng)適用于路況復(fù)雜、空間狹小、載荷較大的工廠、工地環(huán)境，具有較好的承載、越障、爬坡能力，穩(wěn)定性高，質(zhì)量輕，且操作極為簡(jiǎn)便。

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實(shí)用新型驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖圖3是本實(shí)用新型助力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖圖中:
1、車體2、驅(qū)動(dòng)裝置3、助力系統(tǒng)
4、水平車架5、助推架6差速驅(qū)動(dòng)橋 7、減震板簧8、驅(qū)動(dòng)輪胎9、連接桿
10、導(dǎo)輪U、電機(jī)12、聯(lián)軸器
13、光杠14、直線軸承15、橫向支撐板
16、支撐把手17、臥式支撐座18、連接板
19、彈簧20阻尼器21、力傳感器 22、傳感器固定架
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型包括車體1、驅(qū)動(dòng)裝置2和能夠進(jìn)行推力采集放大跟隨的助力系統(tǒng)3 ;驅(qū)動(dòng)裝置2設(shè)置在車體I底部，助力系統(tǒng)3設(shè)置在車體I的一端。車體I包括水平車架4，水平車架4 一端垂直固定一助推架5 ;水平車架4為邊梁式焊接框架結(jié)構(gòu)。如圖2所示，驅(qū)動(dòng)裝置2包括差速驅(qū)動(dòng)橋6、電機(jī)11、聯(lián)軸器12、減震板簧7、驅(qū)動(dòng)輪胎8和導(dǎo)輪10，水平車架4的底面兩側(cè)分別安裝一個(gè)減震板簧7，兩個(gè)減震板簧7均與差速驅(qū)動(dòng)橋6通過(guò)U形螺桿相連，差速驅(qū)動(dòng)橋6的兩端各連接一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪胎8，差速驅(qū)動(dòng)橋6的兩端還通過(guò)一連接桿9與助推架3的底部?jī)啥斯潭ㄏ噙B，助推架3的底部?jī)山歉髟O(shè)有一個(gè)導(dǎo)輪 ο ;電機(jī)11通過(guò)所述聯(lián)軸器12與差速驅(qū)動(dòng)橋6相連。電機(jī)11為直流無(wú)刷速電機(jī)。如圖3所示，助力系統(tǒng)3包括力采集裝置、力信號(hào)放大模塊和電機(jī)控制模塊；力采集裝置固定在助推架3上，力采集裝置與所述力信號(hào)放大模塊電路相連，力信號(hào)放大模塊與電機(jī)控制模塊電路相連，電機(jī)控制模塊與電機(jī)11相連。力信號(hào)放大模塊和電機(jī)控制模塊設(shè)置于助推架3的內(nèi)部。力采集裝置包括光杠13、直線軸承14、連接板18、彈簧19、阻尼器20、力傳感器
21、橫向支撐板15和支撐把手16,橫向支撐板15固定在助推架5的上部,橫向支撐板15的兩端分別固定一個(gè)支撐把手16，其中一個(gè)支撐把手16上設(shè)有直線軸承14，直線軸承14和光杠13組成一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)副,光杠13靠近橫向支撐板15的一端通過(guò)一臥式支撐座17與連接板18的一側(cè)相連，連接板18的另一側(cè)與彈簧19相連，彈簧19與力傳感器21相連，連接板18還固定有阻尼器20，力傳感器21和阻尼器20均通過(guò)一傳感器固定架22與橫向支撐板15相連。本實(shí)例的工作過(guò)程:需要運(yùn)輸物料時(shí)，人通過(guò)手推光杠13將控制力傳導(dǎo)給力傳感器21，而力傳感器21通過(guò)力信號(hào)放大模塊中的變送器將力信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，再將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)镻wm信號(hào)，并在轉(zhuǎn)化過(guò)程中融入PID算法，pwm信號(hào)再通過(guò)放大電路進(jìn)入電機(jī)控制模塊，電機(jī)控制模塊直接控制直流無(wú)刷減速電機(jī)11的速度與力矩輸出，從而達(dá)到人推力的放大與人位移的跟隨。助力車的主要?jiǎng)恿κ怯芍绷鳠o(wú)刷減速電機(jī)11提供,動(dòng)力由直流無(wú)刷減速電機(jī)11經(jīng)過(guò)聯(lián)軸器12輸入到差速驅(qū)動(dòng)橋6中，再由差速驅(qū)動(dòng)橋6帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪胎8完成整體動(dòng)力輸出。
最終，人只需控制車的方向以及提供一個(gè)很小的推力就能達(dá)到推動(dòng)成噸物料物資的目的。以上對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種助力手推車，其特征在于:包括車體、驅(qū)動(dòng)裝置和能夠進(jìn)行推力采集放大跟隨的助力系統(tǒng)；所述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在車體底部，所述助力系統(tǒng)設(shè)置在所述車體的一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的助力手推車，其特征在于:所述車體包括水平車架，所述水平車架一端垂直固定一助推架；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的助力手推車，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)裝置包括差速驅(qū)動(dòng)橋、電機(jī)、聯(lián)軸器、減震板簧、驅(qū)動(dòng)輪胎和導(dǎo)輪，所述水平車架的底面兩側(cè)分別安裝一個(gè)所述減震板簧，兩個(gè)所述減震板簧均與所述差速驅(qū)動(dòng)橋相連，所述差速驅(qū)動(dòng)橋的兩端各連接一個(gè)所述驅(qū)動(dòng)輪胎，所述差速驅(qū)動(dòng)橋的兩端還通過(guò)一連接桿與所述助推架的底部?jī)啥斯潭ㄏ噙B，所述助推架的底部?jī)山歉髟O(shè)有一個(gè)所述導(dǎo)輪；所述電機(jī)通過(guò)所述聯(lián)軸器與所述差速驅(qū)動(dòng)橋相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的助力手推車，其特征在于:所述電機(jī)為直流無(wú)刷速電機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的助力手推車，其特征在于:所述助力系統(tǒng)包括力采集裝置、力信號(hào)放大模塊和電機(jī)控制模塊；所述力采集裝置固定在所述助推架上，所述力采集裝置與所述力信號(hào)放大模塊電路相連，所述力信號(hào)放大模塊與所述電機(jī)控制模塊電路相連，所述電機(jī)控制模塊與所述電機(jī)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的助力手推車，其特征在于:所述力信號(hào)放大模塊和電機(jī)控制模塊設(shè)置于所述助推架的內(nèi)部。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的助力手推車，其特征在于:所述力采集裝置包括光杠、直線軸承、連接板、彈簧、阻尼器、力傳感器、橫向支撐板和支撐把手，所述橫向支撐板固定在所述助推架的上部，所述橫向支撐板的兩端分別固定一個(gè)所述支撐把手，所述其中一個(gè)支撐把手上設(shè)有所述直線軸承，所述直線軸承和光杠組成一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)副，所述光杠靠近所述橫向支撐板的一端通過(guò)一臥式支撐座與所述連接板的一側(cè)相連，所述連接板的另一側(cè)與所述彈簧相連，所述彈簧與所述力傳感器相連，所述連接板還固定有所述阻尼器，所述力傳感器和所述阻尼器均通過(guò)一傳感器固定架與所述橫向支撐板相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的助力手推車，其特征在于:所述水平車架為邊梁式焊接框架結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種助力手推車，其特征在于包括車體、驅(qū)動(dòng)裝置和能夠進(jìn)行推力采集放大跟隨的助力系統(tǒng)；所述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在車體底部，所述助力系統(tǒng)設(shè)置在所述車體的一端。本實(shí)用新型的有益效果是該助力手推車在進(jìn)行物料運(yùn)輸時(shí)，能將推力放大跟隨控制，其力控制及力放大系統(tǒng)適用于路況復(fù)雜、空間狹小、載荷較大的工廠、工地環(huán)境，具有較好的承載、越障、爬坡能力，穩(wěn)定性高，質(zhì)量輕，且操作極為簡(jiǎn)便。
文檔編號(hào)B62B3/00GK203078558SQ20122069813
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者楊冬, 劉今越, 康松, 劉宣東, 李浩源 申請(qǐng)人:天津筑高機(jī)器人技術(shù)有限公司