1.一种基于地面封闭的混联支腿,其特征在于,其包括基座、升降台、转向架、车轮座和车轮,所述基座依次与直线驱动器、升降台、转向架和车轮座串联连接,在重力封闭条件下形成局部并联连接;
所述车轮包括第一车轮和第二车轮,分别位于车轮架的第一侧和第二侧,所述第一车轮与车轮座转动连接,形成转动副Ry1;所述第二车轮与车轮座转动连接,形成转动副Ry2;
所述车轮与地面接触点之间无垂直方向移动自由度;
所述升降台与所述基座滑动连接,形成作为主动副的移动副Pz,所述升降台由直线驱动器驱动,并且所述转向架由设置在升降台上的转向电机驱动而形成转动连接,所述转向架与升降台转动连接形成转动副Rz,所述车轮座与所述转向架转动连接形成转动副Rx,所述升降台的直线导轨与转动副Rz的轴线平行,所述转动副Rz的轴线与转动副Rx的轴线垂直;所述转动副Ry1和转动副Ry2的轴线同轴,所述转动副Rx的轴线与转动副Ry1及转动副Ry2的轴线垂直相交;所述转动副Rz的轴线通过所述转动副Rx的轴线与转动副Ry1及转动副Ry2的轴线交点;
当作为驱动腿时,所述第二车轮为主动轮,或所述第一车轮和第二车轮均为主动轮从而构成主动差动运动;当所述第二车轮为主动轮时,第二车轮由行走电机直接驱动或由行走电机通过传动机构间接驱动;当所述第二车轮通过带轮组由行走电机间接驱动时,所述行走电机安装于车轮座上,所述带轮组包括第一带轮、同步带和第二带轮,所述第一带轮与行走电机的输出轴固连,所述第二带轮固连于第二车轮的一侧,所述同步带配合安装于第一带轮与第二带轮上;或者,当所述第一车轮和第二车轮均为主动轮时,所述第一车轮和第二车轮分别由两个独立的行走电机驱动;当两个独立的行走电机驱动第一车轮和第二车轮同向转动时,使第一车轮和第二车轮向前行走,当两个行走电机驱动第一车轮和第二车轮异向转动时,形成主动差动驱动工作状态,使转向架相对升降台发生转动,改变第一车轮和第二车轮的行进方向;
在所述主动差动运动中,差动轮系包括与第一车轮固连的第一锥齿轮、与第二车轮固连的第二锥齿轮、同时与第一齿锥轮、第二锥齿轮相啮合的行星锥齿轮、大锥齿轮、驱动锥齿轮和行星架;所述行星架铰接于行星锥齿轮上,所述行星架固连于大齿轮上,所述大齿轮与第一车轮轴转动连接,且大锥齿轮由与其啮合的驱动锥齿轮驱动,所述驱动锥齿轮与行走电机的输出轴固连;所述升降台上还设有角度传感器,所述角度传感器用于检测所述转向架相对升降台之间的转角。
2.根据权利要求1所述基于地面封闭的混联支腿,其特征在于,其还包括设置在所述升降台与所述转向架之间的独立悬挂组件,所述独立悬挂组件包括悬挂固定板、弹簧、弹簧撞块、升降撞块、导向柱,连接升降台与转向架;在所述独立悬挂组件中,弹簧的压缩行程小于升降台的升降行程,升降运动与独立悬挂为并联关系,且升降运动行程大于弹簧长度;所述升降台升降距离大于弹簧长度时,能够为升降电机控制的刚性主动减振;所述升降台的升降距离小于弹簧长度时,升降撞块与弹簧撞块接触,升降电机的抱闸打开,能够因基于弹簧的独立悬挂的柔性而被动减振,且上述主动减振和被动减振构成刚柔耦合减振结构。
3.一种基于权利要求1或2所述基于地面封闭的混联支腿的移动调姿平台,其特征在于,其包括车架、控制器、电池以及所述混联支腿,其中所述混联支腿的数量为三条或四条或六条;每条混联支腿中的基座与所述车架固定连接,每条混联支腿中的移动副Pz的直线导轨相互平行,每条混联支腿中的转动架的转动轴线彼此平行;当所述混联支腿的数量为三条时,三条腿采用等腰三角形结构布局设置;当所述混联支腿的数量为四条时,四条腿采用正方形或长方形结构布局设置;或者当所述混联支腿的数量为六条时,六条腿采用日字形结构布局设置;当至少两条所述混联支腿为驱动腿时,其中转向电机和直线驱动器为主动驱动,第一车轮和第二车轮中至少有一个为主动驱动。
4.一种基于重力封闭的混联支腿,其特征在于,其包括基座、升降台、转向架、车轮座和车轮,所述基座依次与直线驱动器、升降台、转向架和车轮座串联连接,在重力封闭条件下形成局部并联连接;
所述车轮包括第一车轮和第二车轮,分别位于车轮架的第一侧和第二侧,所述第一车轮与车轮座转动连接,形成转动副Ry1;所述第二车轮与车轮座转动连接,形成转动副Ry2;
所述车轮与地面接触点之间无垂直方向移动自由度;
所述升降台与所述基座滑动连接,形成作为主动副的移动副Pz,所述升降台由直线驱动器驱动,并且所述转向架由设置在升降台上的转向电机驱动而形成转动连接,所述转向架与升降台转动连接形成转动副Rz,所述车轮座与所述转向架转动连接形成转动副Rx,所述升降台的直线导轨与转动副Rz的轴线平行,所述转动副Rz的轴线与转动副Rx的轴线垂直;所述转动副Ry1和转动副Ry2的轴线同轴,所述转动副Rx的轴线与转动副Ry1及转动副Ry2的轴线垂直相交;所述转动副Rz的轴线通过所述转动副Rx的轴线与转动副Ry1及转动副Ry2的轴线交点;
当作为驱动腿时,所述第二车轮为主动轮,或所述第一车轮和第二车轮均为主动轮从而构成主动差动运动;当所述第二车轮为主动轮时,第二车轮由行走电机直接驱动或由行走电机通过传动机构间接驱动;当所述第二车轮通过带轮组由行走电机间接驱动时,所述行走电机安装于车轮座上,所述带轮组包括第一带轮、同步带和第二带轮,所述第一带轮与行走电机的输出轴固连,所述第二带轮固连于第二车轮的一侧,所述同步带配合安装于第一带轮与第二带轮上;或者,当所述第一车轮和第二车轮均为主动轮时,所述第一车轮和第二车轮分别由两个独立的行走电机驱动;当两个独立的行走电机驱动第一车轮和第二车轮同向转动时,使第一车轮和第二车轮向前行走,当两个行走电机驱动第一车轮和第二车轮异向转动时,形成主动差动驱动工作状态,使转向架相对升降台发生转动,改变第一车轮和第二车轮的行进方向;
在所述主动差动运动中,差动轮系包括与第一车轮固连的第一锥齿轮、与第二车轮固连的第二锥齿轮、同时与第一齿锥轮、第二锥齿轮相啮合的行星锥齿轮、大锥齿轮、驱动锥齿轮和行星架;所述行星架铰接于行星锥齿轮上,所述行星架固连于大齿轮上,所述大齿轮与第一车轮轴转动连接,且大锥齿轮由与其啮合的驱动锥齿轮驱动,所述驱动锥齿轮与行走电机的输出轴固连;所述升降台上还设有角度传感器,所述角度传感器用于检测所述转向架相对升降台之间的转角。
5.根据权利要求4所述基于重力封闭的混联支腿,其特征在于,其还包括设置在所述升降台与所述转向架之间的独立悬挂组件,所述独立悬挂组件包括悬挂固定板、弹簧、弹簧撞块、升降撞块、导向柱,连接升降台与转向架;在所述独立悬挂组件中,弹簧的压缩行程小于升降台的升降行程,升降运动与独立悬挂为并联关系,且升降运动行程大于弹簧长度;所述升降台升降距离大于弹簧长度时,能够为升降电机控制的刚性主动减振;所述升降台的升降距离小于弹簧长度时,升降撞块与弹簧撞块接触,升降电机的抱闸打开,能够因基于弹簧的独立悬挂的柔性而被动减振,且上述主动减振和被动减振构成刚柔耦合减振结构。
6.一种基于权利要求4或5所述基于重力封闭的混联支腿的移动调姿平台,其特征在于,其包括车架、控制器、电池以及所述混联支腿,其中所述混联支腿的数量为三条或四条或六条;每条混联支腿中的基座与所述车架固定连接,每条混联支腿中的移动副Pz的直线导轨相互平行,每条混联支腿中的转动架的转动轴线彼此平行;当所述混联支腿的数量为三条时,三条腿采用等腰三角形结构布局设置;当所述混联支腿的数量为四条时,四条腿采用正方形或长方形结构布局设置;或者当所述混联支腿的数量为六条时,六条腿采用日字形结构布局设置;当至少两条所述混联支腿为驱动腿时,其中转向电机和直线驱动器为主动驱动,第一车轮和第二车轮中至少有一个为主动驱动。