一种潜入式汽车搬运机器人及其控制方法与流程

本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种潜入式汽车搬运机器人及其控制方法。

背景技术：

随时经济的发展，大中城市停车难得问题越来越凸显。为了解决这一重大问题，各种新型技术随之应运而是，新的技术一定程度上起到了缓解作用，但由于技术方向的局限性带来了不同的新生问题。随着人工智能技术的发展，智能停车也随之发展起来，主要针对解决的问题就是停车效率低，空间不足，人工体验差等等痛点问题。

当前智能机器人大致分为两种，无轨道机器人与有轨道机器人。

其中无轨道机器人主要有带载车板和梳齿型两种，载车板式机器人要一直顶着载车板，在空间使用率和运输效率上是最低的。梳齿式机器人需要建造特殊的停车平台，将车抬起，再进行举升托运，停车位上仍需建造特殊平台用于停车，由此造成空间利用率不太经济。而且场地建造成本也让该产品的商用价值大大降低。

其中有轨道机器人主要是机械臂夹取式机器人，该机器人的优点是可以直接从汽车底部进入，进行轮胎夹取举升，无需建造特殊平台，但由于该机器人驱动系统为定向驱动，且只能使用轨到进行导引。一方面增加了轨到的施工成本，另一方面造成了线路规划的固定，空间利用率和经济性都不是很理想。由于夹取臂设计集成化不高，在整体机器人上占用的空间过多，造成无法布置大容量电池及控制系统，也是无法脱离固定轨道以及提升智能化的瓶颈问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种潜入式汽车搬运机器人及其控制方法，取消建造特殊停车平台，机器人可直接进入车辆底部进行车辆搬运。两台机器人协同配合完成搬运任务，双机可进行直行，横移，旋转，弧线等多方向的灵活运动，空间利用率高，空间形状、通道宽度等局限性小。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种潜入式汽车搬运机器人，包括主机架，主机架的两侧对称布置夹取臂；每个夹取臂包括两个机械臂本体，两个机械臂本体直接安装在主机架上，或者两个机械臂本体共同安装在机械臂模组框架上构成一个模组，再将机械臂模组框架安装在主机架上；每组的两个机械臂本体之间通过联动机构连接，通过动力单元驱动其中一个机械臂本体旋转，从而带动另一个机械臂本体同步旋转，实现两个机械臂本体相对于主机架同时旋转打开或闭合；每组夹取臂的两个机械臂本体完成一个轮胎的夹取举升。

进一步地，该汽车搬运机器人的两端中间位置分别布置有激光雷达传感器，进行周围情况的感知，从而辅助完成避障、导航规划、汽车轮胎位置识别等多项任务；该汽车搬运机器人的两端分别布置有接触式及非接触式障碍物检测传感器，可在突然遇到障碍物时，使机器人迅速进行紧急停止或避障。

进一步地，所述机械臂本体包括重载万向轮、重载万向轮安装块、机械臂中轴、轮胎支撑滚轮、机械臂结构支撑块和机械臂臂端连接块；所述机械臂中轴将若干轮胎支撑滚轮与机械臂结构支撑块串联后，一端与机械臂臂端连接块固定，另一端与重载万向轮安装块固定；所述重载万向轮安装在重载万向轮安装块上。

进一步地，所述夹取臂还包括两个机械臂转动轴机构、机械臂联动机构、机械臂连杆机构和机械臂推拉块机构；两个机械臂转动轴机构分别安装有机械臂本体；所述机械臂推拉块机构连接动力单元，通过动力单元驱动其运动；所述机械臂连杆机构一端连接机械臂推拉块机构，另一端连接一个机械臂转动轴机构；所述机械臂转动轴机构具有机械臂旋转拉杆机构；所述机械臂联动机构具有两个机械臂连动杆机构，两个机械臂连动杆机构分别与两个机械臂旋转拉杆机构连接，两个机械臂连动杆机构通过两个相互啮合的机械臂连杆传动齿轮连接。

进一步地，所述机械臂转动轴机构包括机械臂转动轴机构顶部安装板、机械臂旋转拉杆机构、机械臂旋转销、机械臂旋转机构固定座机构、机械臂连接销、机械臂固定连接块机构、机械臂转动轴机构底部安装板；所述机械臂旋转销压入机械臂旋转机构固定座机构；所述机械臂转动轴机构顶部安装板、机械臂旋转拉杆机构、机械臂固定连接块机构、机械臂转动轴机构底部安装板通过螺栓固定为一体；所述机械臂转动轴机构通过机械臂连接销与机械臂本体连接；

所述机械臂联动机构包括机械臂连动连杆固定盖板、两个机械臂连动杆机构、两个机械臂连杆传动齿轮、机械臂连动机构齿轮箱；所述机械臂连动杆机构包括机械臂连动杆、机械臂连动柄、机械臂连动杆轴、机械臂连动杆轴用平键；所述机械臂连动杆轴用平键压入机械臂连动杆轴；所述机械臂连动杆轴穿入机械臂连动柄，两者固定连接；所述机械臂连动杆插入机械臂连动柄对应的连接孔中；两个机械臂连杆传动齿轮安装在机械臂连动机构齿轮箱中，彼此啮合；两个机械臂连动杆轴分别插入两个机械臂连杆传动齿轮中的齿轮轴孔中；所述机械臂连动连杆固定盖板具有两个轴承孔，轴承孔穿入机械臂连动杆轴，将机械臂连动连杆固定盖板与机械臂连动机构齿轮箱固定连接。

进一步地，该汽车搬运机器人采用超薄万向驱动轮驱动系统作为动力系统，所述超薄万向驱动轮驱动系统采用四个超薄万向驱动轮驱动单元；所述超薄万向驱动轮驱动单元包含外壳总成、行驶驱动系统总成、转向驱动系统总成、行驶驱动转动盘系统、转向驱动转动盘系统和轮系总成；所述外壳总成固定在主机架上；所述行驶驱动系统总成包括行驶驱动电机、行驶驱动减速机以及行驶驱动齿轮传动机构，为超薄万向驱动轮提供行驶驱动力；所述转向驱动系统总成包括转向驱动电机、转向驱动减速机以及转向驱动齿轮传动机构，为超薄万向驱动轮提供转向驱动力；所述行驶驱动转动盘系统安装于外壳总成内部，将行驶驱动系统总成提供的行驶驱动力传递到轮系总成；所述转向驱动转动盘系统安装于行驶驱动转动盘系统下方，将转向驱动系统总成提供的转向驱动力传递到轮系总成，对轮系总成进行换向；所述轮系总成通过驱动齿轮接收到行驶驱动转动盘系统的行驶驱动力，通过轮系驱动轴支撑总成接收到转向驱动转动盘系统传递的转向驱动力，从而进行万向驱动运动。

进一步地，所述行驶驱动齿轮传动机构包括固定在外壳总成内部且依次连接的行驶驱动系统输出圆柱齿轮总成、第一行驶驱动系统惰轮圆柱齿轮总成、行驶驱动系统输入圆柱齿轮总成、行驶驱动系统输入锥齿轮总成、第二行驶驱动系统惰轮圆柱齿轮总成；行驶驱动系统输出圆柱齿轮总成中的圆柱齿轮设计有键槽与行驶驱动减速机输出轴相配合，接收行驶驱动力并通过齿轮系传动到行驶驱动转动盘系统；所述转向驱动齿轮传动机构包括固定在外壳总成内部且依次连接的第一转向驱动系统输出圆柱齿轮总成、第二转向驱动系统输出圆柱齿轮总成、转向驱动系统输入锥齿齿轮总成、转向驱动系统传动惰齿轮总成；第一转向驱动系统输出圆柱齿轮总成中的圆柱齿轮设计有键槽与转向驱动减速机输出轴相配合，接收转向驱动力并通过齿轮系传动到转向驱动转动盘系统。

进一步地，所述转向驱动转动盘系统包括转向驱动转向齿轮盘总成；所述转向驱动转向齿轮盘总成中的齿轮盘与转向驱动齿轮传动机构啮合，接收来自转向驱动系统总成提供的转向驱动力；所述转向驱动转向齿轮盘总成固定在轮系总成中的轮系驱动轴支撑总成上部，将转向驱动力传递到轮系总成；

所述行驶驱动转动盘系统包括行驶驱动转向齿轮盘总成、平面推力滚针轴承总成、深沟球轴承总成、行驶驱动输出齿轮总成和行驶驱动转向齿轮盘固定托架总成；所述行驶驱动转向齿轮盘总成的齿盘与行驶驱动齿轮传动机构啮合，接收由行驶驱动系统总成提供的行驶驱动力；所述行驶驱动转向齿轮盘总成与行驶驱动输出齿轮总成固定连接；所述行驶驱动输出齿轮总成与轮系总成的驱动齿轮啮合；所述行驶驱动转向齿轮盘总成中的驱动盘内侧设计有沉槽特征，深沟球轴承总成安装于沉槽内，下部通过行驶驱动转向齿轮盘固定托架总成进行支撑固定；所述行驶驱动转向齿轮盘总成中的齿盘下部设计有滑槽，平面推力滚针轴承总成安装于滑槽内，对行驶驱动转向齿轮盘总成起到水平支撑作用；

所述轮系总成包括轮系驱动轴支撑总成、轮系驱动轴支撑轴承ⅰ、轮系驱动轴、驱动齿轮、轮系驱动轴支撑轴承ⅱ、驱动轮、驱动轮支撑座；所述轮系驱动轴上设有多处键槽，驱动齿轮与驱动轮均通过键固定在轮系驱动轴键槽处，驱动齿轮接收由行驶驱动转动盘系统传递的行驶驱动力，通过轮系驱动轴传递到驱动轮；所述轮系驱动轴支撑总成两侧设有轴承固定孔，轮系驱动轴支撑轴承ⅰ和轮系驱动轴支撑轴承ⅱ通过轴承固定孔将轮系驱动轴和轮系驱动轴支撑总成固定，从而将轮系驱动轴支撑总成接收到的转向驱动力传递到驱动轮完成转向。

进一步地，该汽车搬运机器人中部装有核心控制单元、电池动力单元和导航及运动控制模块，所述核心控制单元完成与停车场控制系统的交互，可根据调度指令和其他机器人完成配对，协同完成汽车搬运任务。

一种汽车搬运机器人的控制方法，包括：采用两台汽车搬运机器人协同工作，机器人识别出汽车的中线，双机对准中心位置进入汽车底部；通过改变两个汽车搬运机器人的距离和前后姿态，实现夹取不同轴距的汽车，夹取臂以轮胎为中心左右对称停稳，各机械臂同时打开，完成汽车轮胎的夹紧举升。

本发明的有益效果是：

1.本发明汽车搬运机器人具有独立设计的超薄重载万向驱动系统和重载模块化的夹取臂单元，使得整机高度可以控制在100mm左右，无需借助外部设备便可潜入汽车底部进行轮胎夹取举升，实现车辆搬运，极大的提高了该产品的商用价值，降低了停车场运营方的土建成本。

2.由于超薄万向驱动系统的应用，机器人可进行直行，横移，旋转，弧线等多方向的运动，多向的运动方式，极高的提升了停车场空间的利用率，使得机器人可以灵活的、多角度的进行车辆的停放，不在拘泥于传统横平竖直的排布。

3.由于重载模块化夹取臂的应用，使得在机器人整体尺寸如此精巧的情况下，依然有足够的空间搭载足够容量的锂电池组等动力单元以及核心控制单元；使得机器人可以高度智能化及长时间的工作；顺利完成高峰期在内的车辆存取任务。

4.智能化机器人的应用提升了存取车客户的体验感，客户无需浪费时间在停车场内寻找空余车位，或是在大型停车场寻找自己的车辆。

5.基于上述技术的应用，无轨道智能停车机器人的使用，增强了停车场空间的利用率，极大的改善了停车位不足的客观问题；无需借助外部设备的设计，让运营方运行成本降低，收益上升。

附图说明

图1为本发明汽车搬运机器人整体结构俯视示意图(超薄万向驱动轮驱动且械臂臂闭合)；

图2为本发明汽车搬运机器人整体结构仰视示意图(超薄万向驱动轮驱动机械臂闭合)；

图3为本发明汽车搬运机器人整体结构轴测示意图(超薄万向驱动轮驱动且机械臂闭合)；

图4为本发明汽车搬运机器人整体结构轴测示意图(超薄万向驱动轮驱动且机械臂打开)；

图5为本发明夹取臂俯视图(机械臂闭合)；

图6为本发明夹取臂俯视图(机械臂打开)；

图7为机械臂本体装配图；

图8为机械臂转动轴机构装配图；

图9为机械臂联动机构装配图；

图10为局部视图a(机械臂闭合)；

图11为局部视图b(机械臂闭合)；

图12为超薄万向驱动轮整体轴测图(未装上盖板)；

图13为功能模块总成图；

图14为传动示意图；

图15为行驶驱动系统总成图；

图16为行驶驱动系统总成分解图；

图17为转向驱动系统总成图；

图18为转向驱动系统总成分解图；

图19为转向驱动转动盘系统分解图；

图20为行驶驱动转动盘系统分解图；

图21为轮系总成分解图；

图22为超薄万向驱动轮分解图；

图23为本发明汽车搬运机器人整体结构仰视示意图(麦克纳姆轮驱动且机械臂闭合)；

图24为本发明汽车搬运机器人整体结构仰视示意图(差速轮驱动且机械臂闭合)。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明提供了一种潜入式汽车搬运机器人，包括主机架1，主机架1的两侧对称布置夹取臂；每个夹取臂包括两个机械臂本体，两个机械臂本体直接安装在主机架1上，或者两个机械臂本体共同安装在机械臂模组框架上构成一个模组，再将机械臂模组框架安装在主机架1上，实现整个夹取臂的模块化安装；两个机械臂本体之间通过联动机构连接，通过动力单元驱动其中一个机械臂本体旋转，从而带动另一个机械臂本体同步旋转，实现两个机械臂本体相对于主机架1同时旋转打开或闭合；每组夹取臂的两个机械臂本体完成一个轮胎的夹取举升；夹取臂采用独立的模块化设计时，可以直接装配到机器人本体上，拆装便捷，集成度高，占用空间小，为动力电池组等提供了较为充裕的空间。

如图1-4所示，汽车搬运机器人共有四个机械臂本体：第一机械臂本体211、第二机械臂本体221、第三机械臂本体231、第四机械臂本体241，优选地，每一组的两个机械臂本体的旋转中心靠近该侧边的中心。

进一步地，该汽车搬运机器人的前端和后端中间位置分别布置有第一激光雷达传感器31和第二激光雷达传感器32，进行环境、人、汽车等周围情况的感知，为控制系统提供数据，从而辅助完成避障、导航规划、汽车轮胎位置识别等多项任务。

进一步地，该汽车搬运机器人的前端和后端分别布置有第一接触式及非接触式障碍物检测传感器41和第二接触式及非接触式障碍物检测传感器42，可在特殊情况下突然遭遇到障碍物时，使机器人迅速进行紧急停止或避障，此外，还可以在主机架1的前端和后端设计缓冲吸能结构，在一定程度上起到了对机器人以及接触到的物体的保护作用。

进一步地，该汽车搬运机器人可以选配超薄万向驱动轮驱动系统作为动力系统；如图2-4所示，超薄万向驱动轮驱动系统采用四个超薄万向驱动轮驱动单元：第一超薄万向驱动轮驱动单元61、第二超薄万向驱动轮驱动单元62、第三超薄万向驱动轮驱动单元63、第四超薄万向驱动轮驱动单元64，优选地，四个超薄万向驱动轮驱动单元结构相同，其中两个安装在主机架1的前部，另外两个安装在主机架1的后部。

进一步地，该汽车搬运机器人还可以选配超薄差速轮驱动系统作为动力系统，如图24所示，布置位置与超薄万向驱动轮驱动系统相同，可根据载重需求的不同选配两组或四组超薄差速轮作为动力单元。此外，该汽车搬运机器人还可以采用麦克纳姆轮驱动系统，如图23所示。

进一步地，如图3、4所示，该汽车搬运机器人中部装有核心控制单元7，该核心控制单元完成与停车场控制系统的交互，并完成与其他机器人的匹配运动；通过该核心控制单元，可完成机器人本体的各项智能控制，也可根据调度指令，和其他机器人完成配对，协同完成汽车搬运任务。

进一步地，如图3、4所示，该汽车搬运机器人中部装有电池动力单元8，由于模块化夹取臂以及超薄驱动系统的应用，中部节省出充足的空间布置电池动力单元，该电池动力单元可使得机器人长时间不间断的工作，提供机器人的利用率，降低运行成本。

进一步地，如图3、4所示，该汽车搬运机器人中间装有导航及运动控制模块9，该模块使得机器人无需按照固定路线，可在调度的协调下，灵活的在场地中运行，提升了场地的利用率。

进一步地，该汽车搬运机器人还包括感知单元、计算系统和电器控制系统，所述感知单元分布在整机周围，包括超声模块、视觉模块、激光模块、tof、imu、uwb、gps等，所述计算系统用于处理感知单元获取的数据，得到周边环境信息及自身的位置信息，识别感知到的物体内容，做路径规划和导航，向电器控制系统发送控制指令；所述电器控制系统包括电机控制系统和电源管理系统；所述电机控制系统根据计算系统发送的控制指令，驱动夹取臂和整机运动。

本发明潜入式汽车搬运机器人的一种控制方法如下，但不限于此：采用两台汽车搬运机器人协同工作，机器人通过头部安装的激光雷达传感器识别出汽车的中线，双机对准中心位置，进入汽车底部；通过改变两个汽车搬运机器人的距离和前后姿态，实现夹取不同轴距的汽车，夹取臂以轮胎为中心左右对称停稳，各机械臂同时打开，完成汽车轮胎的夹紧举升。

以下给出该汽车搬运机器人的夹取臂通过模块化方式实现的实施例，但不限于此，例如可以将安装在机械臂模组框架的部件，直接安装在机器人的主机架1上，也可以实现相应功能。

如图5、6所示，本实施例给出机器人其中一侧通过模块化方式安装的夹取臂，该夹取臂包括机械臂模组框架200、第一机械臂本体211、第二机械臂本体221、第一机械臂转动轴机构212、第二机械臂转动轴机构222、机械臂联动机构213、机械臂连杆机构214、机械臂推拉块机构215和动力单元216；模块化的夹取臂可快速装配到机器人本体上。

其中，第一机械臂本体211和第二机械臂本体221采用完全对称式的设计，便于零部件的加工组装降低成本。

以下给出一种机械臂本体的具体形式，但不限于此：

以第一机械臂本体211为例，如图7所示，第一机械臂本体211由臂端重载万向轮2111、机械臂中轴固定螺母2112、臂端重载万向轮安装块2113、机械臂中轴2114、轮胎支撑滚轮2115、机械臂结构支撑块2116、机械臂结构支撑上板2117、机械臂结构支撑下板2118、机械臂臂端连接块2119等组成。

通过机械臂中轴2114将若干轮胎支撑滚轮2115与机械臂结构支撑块2116串联，之后一端与带有轮胎支撑滚轮2115的机械臂臂端连接块2119固定，另一端与臂端重载万向轮安装块2113固定，通过机械臂中轴固定螺母2112将机械臂中轴2114一端锁死；机械臂结构支撑上板2117、机械臂结构支撑块2116、机械臂臂端连接块2119和机械臂结构支撑下板2118通过螺栓固定为一体，最后将臂端重载万向轮2111固定在臂端重载万向轮安装块2113上，完成机械臂本体211的组装。

其中，第一机械臂本体211和第二机械臂本体221的一端均安装有臂端重载万向轮2111，通过一端设计重载万向轮的设计可以分担一部分汽车的重量，机械臂与主机架1柔性连接，仅将一定的载荷传递给机器人的驱动轮，确保驱动轮有足够的压力从而提供驱动力，又不至于过载从而延长驱动轮寿命；这样的承载式设计大幅降低了机器人本体配重，使得机器人本体可以实现轻量化，从而降低了机器人的能源消耗，在负载需要足够压力保证驱动力时，借用汽车转移的压力来满足需求。

其中，第一机械臂本体211上设计有若干个机械臂结构支撑块2116，该支撑块可通过机械臂中轴2114将若干个小尺寸的轮胎支撑滚轮2115串联起来，将载重从轮胎支撑滚轮2115分担到机械臂本体上，这样的设计使得机械臂结构支撑下板2118与机械臂结构支撑上板2117外形简洁，板材打孔式设计通过若干个机械臂结构支撑块2116中部支撑提升整体强度，加工成本低，结构强度高。

通过机械臂本体各零部件的组合可将夹取臂整体高度控制在100mm以下，完成低高度下重载的需求。

以下给出一种械臂转动轴机构的具体形式，但不限于此：

以第一机械臂转动轴机构212为例，如图8、10所示，第一机械臂转动轴机构212由机械臂转动轴机构顶部安装螺栓2121、机械臂转动轴机构顶部安装板2122、机械臂旋转拉杆机构2123、机械臂旋转销2124、机械臂旋转机构固定座机构2125、机械臂连接销2126、机械臂固定连接块机构2127、机械臂转动轴机构底部安装板2128、机械臂转动轴机构底部安装螺栓2129等组成。

其中，机械臂旋转拉杆机构2123包括机械臂旋转拉杆21231、机械臂旋转拉杆孔用轴承ⅰ21232、机械臂旋转拉杆孔用轴承ⅱ21233；机械臂旋转机构固定座机构2125包括机械臂旋转机构固定座用轴承ⅰ21251、机械臂旋转机构固定座21252、机械臂旋转机构固定座用轴承ⅱ21253、机械臂旋转机构固定座用轴承ⅲ21254、机械臂旋转机构固定座底部密封圈ⅰ21255、机械臂旋转机构固定座底部密封圈ⅱ21256；机械臂固定连接块机构2127包括机械臂固定连接块21271、轮胎支撑滚轮支撑轴21272、机械臂转动轴机构轮胎支撑滚轮21273。

把机械臂旋转拉杆孔用轴承ⅰ21232与机械臂旋转拉杆孔用轴承ⅱ21233压入机械臂旋转拉杆21231组成机械臂旋转拉杆机构2123；机械臂旋转机构固定座21252上部压入机械臂旋转机构固定座用轴承ⅰ21251，下部压入机械臂旋转机构固定座用轴承ⅱ21253与机械臂旋转机构固定座用轴承ⅲ21254，并将底部固定机械臂旋转机构固定座底部密封圈ⅰ21255与机械臂旋转机构固定座底部密封圈ⅱ21256组成机械臂旋转机构固定座机构2125；通过轮胎支撑滚轮支撑轴21272将机械臂转动轴机构轮胎支撑滚轮21273固定在机械臂固定连接块21271上组成机械臂固定连接块机构2127；将机械臂旋转销2124压入机械臂旋转机构固定座机构2125；将机械臂转动轴机构顶部安装板2122、机械臂旋转拉杆机构2123、机械臂固定连接块机构2127、机械臂转动轴机构底部安装板2128通过机械臂转动轴机构顶部安装螺栓2121与机械臂转动轴机构底部安装螺栓2129固定组成第一机械臂转动轴机构212；将第一机械臂转动轴机构212通过机械臂连接销2126与第一机械臂本体211连接。

第一机械臂转动轴机构212和第二机械臂转动轴机构222采用对称式的设计，便于零部件的加工组装降低成本；其中，第二机械臂转动轴机构222的机械臂旋转拉杆机构2223与第一机械臂转动轴机构212的机械臂旋转拉杆机构2123采用局部对称设计，由于机械臂旋转拉杆机构2223无需与机械臂连杆机构214连接，故去除部分特征。

以下给出一种机械臂联动机构的具体形式，但不限于此：

如图9、11所示，机械臂联动机构213包括机械臂连动连杆固定盖板机构2131、第一机械臂连动杆机构2132、第二机械臂连动杆机构2133、机械臂连动机构齿轮箱盖板螺栓2134、机械臂连动机构齿轮箱盖板2135、第一机械臂连杆传动齿轮2136、第二机械臂连杆传动齿轮2137和机械臂连动机构齿轮箱2138。

其中，机械臂连动连杆固定盖板机构2131包括机械臂连动连杆固定盖板21311、机械臂连动杆固定轴承ⅰ21312、机械臂连动杆固定轴承ⅱ21313。

以第一机械臂连动杆机构2132为例，第一机械臂连动杆机构2132包括机械臂连动杆21321、机械臂连动柄固定螺栓21322、机械臂连动柄21324、机械臂连动杆机构密封圈21325、机械臂连动杆轴21326、机械臂连动杆轴用平键ⅰ21327、机械臂连动杆轴用平键ⅱ21328；第一机械臂连动杆机构2132和第二机械臂连动杆机构2133可以采用对称结构。

将机械臂连动杆固定轴承ⅰ21312与机械臂连动杆固定轴承ⅱ21313压入机械臂连动连杆固定盖板21311组成机械臂连动连杆固定盖板机构2131；将机械臂连动杆轴用平键ⅰ21327、机械臂连动杆轴用平键ⅱ21328压入机械臂连动杆轴21326；将机械臂连动杆轴21326依次穿入机械臂连动杆机构密封圈21325、机械臂连动柄21324通过机械臂连动柄固定螺栓21322锁紧，再将机械臂连动杆21321插入机械臂连动柄21324对应的连接孔中组成第一机械臂连动杆机构2132，同理组装第二机械臂连动杆机构2133；将第一机械臂连杆传动齿轮2136、第二机械臂连杆传动齿轮2137装入机械臂连动机构齿轮箱2138，盖上机械臂连动机构齿轮箱盖板2135并用机械臂连动机构齿轮箱盖板螺栓2134锁紧；将第一机械臂连动杆机构2132插入第一机械臂连杆传动齿轮2136中的齿轮轴孔中；将第二机械臂连动杆机构2133插入第二机械臂连杆传动齿轮2137中的齿轮轴孔中；将机械臂连动连杆固定盖板机构2131对应的轴承孔穿入第一机械臂连动杆机构2132与第二机械臂连动杆机构2133的连动杆轴中，并与机械臂连动机构齿轮箱2138锁定组成机械臂联动机构213。

将第一机械臂转动轴机构212、机械臂联动机构213、第二机械臂转动轴机构222装配到机械臂模组框架200上，再将机械臂连杆机构214与第一机械臂转动轴机构212、机械臂推拉块机构215对应的轴孔进行装配，最后将第一机械臂本体211、第二机械臂本体221与对应的机械臂转动轴机构连接，完成该夹取臂的装配。

其中，第一机械臂转动轴机构212、机械臂联动机构213、第二机械臂转动轴机构222之间设计有连接孔，相互之间进行螺栓连接，之后整体安装在机械臂模组框架200上，利用功能机构的强度为框架结构进行了结构补强。

其中，动力单元206可以采用电机减速机动力单元，电机减速机动力单元安装在机械臂模组框架200上，提供机械臂推拉块机构215沿机械臂模组框架200运动的动力。第一机械臂本体211和第二机械臂本体221展开到设定角度后，电机减速机动力单元中的驱动电机刹车抱死，完成机械臂本体的锁定。

其中，第一机械臂转动轴机构212的机械臂旋转拉杆机构2123与第二机械臂转动轴机构222的机械臂旋转拉杆机构2223，这两个机构通过第一机械臂连杆传动齿轮2136与第二机械臂连杆传动齿轮2137的啮合，将第一机械臂本体211的旋转动力同步传输给第二机械臂本体221，完成了电机减速机动力单元216一个动力单元同时控制两支机械臂，不但降低了动力单元的硬件成本并且极大地降低了整体模块的空间尺寸。

本实施例夹取臂在使用过程中，状态从闭合到打开夹取，具体工作过程如下：

机器人控制系统发出夹取指令，传输到夹取臂，其中电机减速机动力单元开始输入动力通过机械臂推拉块机构215拖动机械臂连杆机构214运动；机械臂连杆机构214带动第一机械臂转动轴机构212中的机械臂旋转拉杆机构2123旋转，一边带动第一机械臂本体211打开，一边拉动机械臂连动杆21321运动；机械臂连动杆21321的运动带动机械臂连动杆机构2132以机械臂连动杆轴21326为中心旋转，机械臂连动杆轴21326与第一机械臂连杆传动齿轮2136通过键连接，第一机械臂连杆传动齿轮2136与第二机械臂连杆传动齿轮2137啮合，进一步带动第二机械臂连动杆机构2133转动；与第一机械臂本体211运动同理，第二械臂连动杆机构2133通过第二机械臂转动轴机构222带动第二机械臂本体221旋转打开。

安装有本实施例夹取臂的机器人在搬运汽车时，可根据汽车轮胎的大小控制机械臂本体的打开角度，从而保证汽车轮胎有足够的离地间隙。

以下给出该汽车搬运机器人采用超薄万向驱动轮驱动系统的作为动力系统的实施例。

超薄万向驱动轮驱动系统采用四个超薄万向驱动轮驱动单元；

如图12-14所示，每个超薄万向驱动轮驱动单元包含外壳总成601、行驶驱动系统总成602、转向驱动系统总成603、行驶驱动转动盘系统604、转向驱动转动盘系统605和轮系总成606；外壳总成601用于固定超薄万向驱动轮驱动单元各系统零部件并起到整体防护作用；行驶驱动系统总成602中主要包含行驶驱动电机、行驶驱动减速机以及行驶驱动齿轮传动机构，为超薄万向驱动轮驱动单元提供行驶驱动力；转向驱动系统总成603中主要包含转向驱动电机、转向驱动减速机以及转向驱动齿轮传动机构，为超薄万向驱动轮驱动单元提供转向驱动力；其中外壳总成601安装在主机架1上。

如图12、图13、图20所示，超薄万向驱动轮驱动单元特别设有行驶驱动转动盘系统604，行驶驱动转动盘系统604安装于外壳总成601内部，能够有效的与外部隔绝，具有良好的密闭性，行驶驱动转动盘系统604可以有效的将行驶驱动系统总成602提供的行驶驱动力传递到轮系总成606；

如图13、图19所示，超薄万向驱动轮驱动单元特别设有转向驱动转动盘系统605，转向驱动转动盘系统605安装于行驶驱动转动盘系统604下方，紧密布置安装方式有效的降低了产品的高度尺寸并且该系统能够顺利的接收到转向驱动系统总成603提供的转向驱动力，将轮系总成606进行换向。

如图12、图19、图21所示，超薄万向驱动轮驱动单元底部设有轮系总成606，轮系总成606通过驱动齿轮625接收到行驶驱动转动盘系统604的行驶驱动力，通过轮系驱动轴支撑总成610接收到转向驱动转动盘系统605传递的转向驱动力，从而进行万向驱动运动。

如图12、图15、图16所示，行驶驱动系统总成602中的行驶驱动电机2110和行驶驱动减速机2210采用卧式安装的方式，不仅能提供足够的行驶驱动力且能更好的降低超薄万向驱动轮驱动单元的整体高度；行驶驱动减速机2210固定在外壳总成601上，通过螺栓与之固定，行驶驱动减速机2210输出轴插入外壳总成601内部。

如图15、图16所示，行驶驱动系统总成602中设计有行驶驱动齿轮传动机构，可有效的将行驶驱动力传递给行驶驱动转动盘系统604；行驶驱动齿轮传动机构包含固定在外壳总成601内部的行驶驱动系统输出圆柱齿轮总成230、第一行驶驱动系统惰轮圆柱齿轮总成240、行驶驱动系统输入圆柱齿轮总成250、行驶驱动系统输入锥齿轮总成260、第二行驶驱动系统惰轮圆柱齿轮总成270，外壳总成601对其起到了良好的固定、密封保护作用；行驶驱动系统输出圆柱齿轮总成230中的圆柱齿轮设计有键槽与行驶驱动减速机输出轴相配合，接收行驶驱动力并通过齿轮系传动到行驶驱动转动盘系统604。

进一步地，如图16所示，行驶驱动系统输出圆柱齿轮总成230包括行驶驱动系统输出圆柱齿轮2310和行驶驱动系统减速机轴固定轴承2320，所述行驶驱动系统输出圆柱齿轮2310套在行驶驱动减速机2210的输出轴上，外侧安装行驶驱动系统减速机轴固定轴承2320固定；

第一行驶驱动系统惰轮圆柱齿轮总成240包括第一行驶驱动系统惰轮圆柱齿轮2410、卡簧242、第一行驶驱动系统惰轮圆柱齿轮轴243、第一行驶驱动系统惰轮圆柱齿轮轴固定轴承ⅰ244、轴承挡环245、第一行驶驱动系统惰轮圆柱齿轮轴固定轴承ⅱ246；所述第一行驶驱动系统惰轮圆柱齿轮轴243的一端依次安装第一行驶驱动系统惰轮圆柱齿轮轴固定轴承ⅰ244、轴承挡环245和第一行驶驱动系统惰轮齿轮轴固定轴承ⅱ246，另一端通过卡簧242与第一行驶驱动系统惰轮圆柱齿轮2410固定连接；所述第一行驶驱动系统惰轮圆柱齿轮2410与行驶驱动系统输出圆柱齿轮2310啮合；

行驶驱动系统输入圆柱齿轮总成250包括行驶输入圆柱齿轮251、行驶驱动系统输入圆柱齿轮轴固定轴承ⅰ252、卡簧253、行驶驱动系统输入圆柱齿轮轴固定轴承π254、行驶驱动系统输出锥齿轮255、行驶驱动系统输入圆柱齿轮轴256；所述行驶驱动系统输入圆柱齿轮轴256上依次安装行驶驱动系统输出锥齿轮255、行驶驱动系统输入圆柱齿轮轴固定轴承π254、卡簧253和行驶输入圆柱齿轮251，最外侧安装行驶驱动系统输入圆柱齿轮轴固定轴承ⅰ252固定；所述行驶输入圆柱齿轮251与第一行驶驱动系统惰轮圆柱齿轮2410啮合；

行驶驱动系统输入锥齿轮总成260包括行驶驱动系统输入锥齿轮261、行驶驱动系统输出圆柱齿轮262、行驶驱动系统输入锥齿轮轴固定轴承ⅰ263、行驶驱动系统输入锥齿轮轴固定轴承ⅱ264、行驶驱动系统输入锥齿轮轴固定轴265、行驶驱动系统输入锥齿轮轴固定轴承ⅲ266、卡簧267；所述行驶驱动系统输入锥齿轮轴固定轴265的一端安装行驶驱动系统输入锥齿轮轴固定轴承ⅲ266，并通过卡簧267固定，另一端依次安装行驶驱动系统输入锥齿轮轴固定轴承ⅱ264、行驶驱动系统输入锥齿轮轴固定轴承ⅰ263、行驶驱动系统输出圆柱齿轮262和行驶驱动系统输入锥齿轮261；所述行驶驱动系统输入锥齿轮261与行驶驱动系统输出锥齿轮255啮合；

第二行驶驱动系统惰轮圆柱齿轮总成270包括第二行驶驱动系统惰轮圆柱齿轮271、卡簧272、第二行驶驱动系统惰轮圆柱齿轮轴固定轴承273、第二行驶驱动系统惰轮圆柱齿轮轴274；所述第二行驶驱动系统惰轮圆柱齿轮轴274上依次安装第二行驶驱动系统惰轮圆柱齿轮轴固定轴承273、卡簧272和第二行驶驱动系统惰轮圆柱齿轮271；所述第二行驶驱动系统惰轮圆柱齿轮271与行驶驱动系统输出圆柱齿轮262啮合。

如图12、图13所示，转向驱动系统总成603中的转向驱动电机311及转向驱动减速机321采用卧式安装的方式，不仅能提供足够的转向驱动力且能更好的降低超薄万向驱动轮驱动单元的整体高度；转向驱动减速机321固定在外壳总成601上，通过螺栓与之固定，转向驱动减速机输出轴插入外壳总成601内部。

如图13、图17、图18所示，转向驱动系统总成603中设计有转向驱动齿轮传动机构，可有效的将转向驱动力传递给转向驱动转动盘系统605；转向驱动齿轮传动机构包括固定在外壳总成601内部的第一转向驱动系统输出圆柱齿轮总成330、第二转向驱动系统输出圆柱齿轮总成340、转向驱动系统输入锥齿齿轮总成350和转向驱动系统传动惰齿轮总成360，外壳总成601对其起到了良好的固定、密封保护作用；第一转向驱动系统输出圆柱齿轮总成330中的圆柱齿轮设计有键槽与转向驱动减速机输出轴相配合，接收转向驱动力并通过齿轮系传动到转向驱动转动盘系统605。

进一步地，如图18所示，第一转向驱动系统输出圆柱齿轮总成330包括第一转向驱动系统输出圆柱齿轮331和转向驱动减速机轴固定轴承332；所述第一转向驱动系统输出圆柱齿轮331套在转向驱动减速机321的输出轴上，外侧安装转向驱动减速机轴固定轴承332固定；

第二转向驱动系统输出圆柱齿轮总成340包括第二转向驱动系统输出圆柱齿轮341、卡簧342、转向驱动系统输入圆柱齿轮轴固定轴承ⅰ343、卡簧344、转向驱动系统输入圆柱齿轮轴固定轴承ⅰ345、转向驱动系统输出锥齿齿轮346、转向驱动系统输入圆柱齿轮轴347；所述转向驱动系统输入圆柱齿轮轴347上依次安装转向驱动系统输出锥齿齿轮346、转向驱动系统输入圆柱齿轮轴固定轴承ⅰ345、卡簧344、第二转向驱动系统输出圆柱齿轮341、转向驱动系统输入圆柱齿轮轴固定轴承ⅰ343和卡簧342；所述第二转向驱动系统输出圆柱齿轮341与第一转向驱动系统输出圆柱齿轮331啮合；

转向驱动系统输入锥齿齿轮总成350包括转向驱动系统输入锥齿齿轮351、转向驱动系统输出圆柱齿轮352、卡簧353、转向驱动系统输入锥齿齿轮轴固定轴承ⅰ354、转向驱动系统输入锥齿齿轮轴固定轴承ⅱ355、转向驱动系统输入锥齿齿轮轴固定轴ⅲ356、转向驱动系统输入锥齿齿轮轴357；所述转向驱动系统输入锥齿齿轮轴357上依次安装转向驱动系统输入锥齿齿轮轴固定轴ⅲ356、转向驱动系统输入锥齿齿轮轴固定轴承ⅱ355、转向驱动系统输入锥齿齿轮351、转向驱动系统输出圆柱齿轮352、转向驱动系统输入锥齿齿轮轴固定轴承ⅰ354和卡簧353；所述转向驱动系统输入锥齿齿轮351与转向驱动系统输出锥齿齿轮346啮合；

转向驱动系统传动惰齿轮总成360包括转向驱动系统传动惰齿轮361、卡簧362、转向驱动系统传动惰齿轮轴支撑轴承ⅰ363、转向驱动系统传动惰齿轮轴支撑轴承ⅱ364、转向驱动系统传动惰齿轮轴365；所述转向驱动系统传动惰齿轮轴365上依次安装转向驱动系统传动惰齿轮轴支撑轴承ⅱ364、转向驱动系统传动惰齿轮361、转向驱动系统传动惰齿轮轴支撑轴承ⅰ363和卡簧362；所述转向驱动系统传动惰齿轮361与转向驱动系统输出圆柱齿轮352啮合。

图13、图14、图20、图22所示，行驶驱动转动盘系统604设计有行驶驱动转向齿轮盘总成410、行驶驱动转向齿轮盘固定螺栓总成420、平面推力滚针轴承总成430、深沟球轴承总成440、行驶驱动输出齿轮总成450和行驶驱动转向齿轮盘固定托架总成460；其中行驶驱动转向齿轮盘总成410的齿盘与行驶驱动系统总成602中的第二行驶驱动系统惰轮圆柱齿轮总成270啮合，接收由行驶驱动系统总成602提供的行驶驱动力；行驶驱动转向齿轮盘总成410与行驶驱动输出齿轮总成450通过行驶驱动转向齿轮盘固定螺栓总成420固定连接，从而传递行驶驱动力；其中行驶驱动转向齿轮盘总成410中的驱动盘内侧设计有沉槽特征，深沟球轴承总成440安装于沉槽内，下部通过行驶驱动转向齿轮盘固定托架总成460进行支撑固定；其中行驶驱动转向齿轮盘总成410中的齿盘下部设计有圆形滑槽，平面推力滚针轴承总成430安装于滑槽内，对行驶驱动转向齿轮盘总成410起到水平支撑作用。

图13、图15、图19、图21、图22所示，转向驱动转动盘系统605中设计有转向驱动转向齿轮盘总成510、转向驱动转向齿轮盘固定螺栓总成520、底部护板总成530和底部护板固定螺栓总成540；其中转向驱动转向齿轮盘总成510中的齿轮盘与转向驱动系统总成603中的转向驱动系统传动惰齿轮总成360啮合，从而接收来自转向驱动系统总成603提供的转向驱动力；其中转向驱动转向齿轮盘总成510通过转向驱动转向齿轮盘固定螺栓总成520固定在轮系总成606中的轮系驱动轴支撑总成610上部，从而将转向驱动力传递到轮系总成606；其中底部护板总成530通过底部护板固定螺栓总成540固定在轮系总成606中的轮系驱动轴支撑总成610底部，从而达到底部密封防护。

图13、图20、图21、图22所示，轮系总成606主要设计有轮系驱动轴支撑总成610、轮系驱动轴支撑轴承ⅰ621、轮系驱动轴622、驱动齿轮限位轴套623、驱动齿轮限位卡簧624、驱动齿轮625、轮系驱动轴支撑轴承ⅱ626、驱动轮631、驱动轮限位卡簧632、驱动轮支撑座641、轮系驱动轴支撑轴承ⅲ642、轮系驱动轴支撑轴承ⅳ643和密封条650；其中轮系驱动轴622上设计有多处键槽，驱动齿轮625与驱动轮631均通过键固定在轮系驱动轴622键槽处，驱动齿轮625与行驶驱动转动盘系统604中的行驶驱动输出齿轮总成450啮合，接收由行驶驱动转动盘系统604传递的行驶驱动力，通过轮系驱动轴622传递到驱动轮631；其中轮系驱动轴支撑总成610两侧设计有轴承固定孔，轮系驱动轴支撑轴承ⅰ621和轮系驱动轴支撑轴承ⅱ626通过轴承固定孔将轮系驱动轴622和轮系驱动轴支撑总成610固定，从而将轮系驱动轴支撑总成610接收到的转向驱动力传递到驱动轮631完成转向；其中驱动轮支撑座641上部设计有环形端面，密封条650卡装在环形端面处，密封条650上部被行驶驱动转向齿轮盘固定托架总成460压紧，从而保证上部的密封性。

如图22所示，外壳总成601包括万向驱动轮安装底座110、万向驱动轮上盖板120、万向驱动轮上盖板安装螺栓130、万向驱动轮底部挡圈140、万向驱动轮底部挡圈安装螺栓150、行驶驱动系统传动齿轮挡盖160、行驶驱动系传动齿轮挡盖安装螺栓170、转向驱动系统传动齿轮挡盖180、转向驱动系统传动齿轮挡盖安装螺栓190；所述行驶驱动系统传动齿轮挡盖160通过行驶驱动系传动齿轮挡盖安装螺栓170安装在万向驱动轮安装底座110上；所述转向驱动系统传动齿轮挡盖180通过转向驱动系统传动齿轮挡盖安装螺栓190安装在万向驱动轮安装底座110上；所述万向驱动轮上盖板120通过万向驱动轮上盖板安装螺栓130安装在万向驱动轮安装底座110顶部，所述万向驱动轮底部挡圈140通过万向驱动轮底部挡圈安装螺栓150安装在万向驱动轮安装底座110底部。外壳总成601用于固定超薄万向驱动轮驱动单元各系统零部件并起到整体防护作用；使得超薄万向驱动轮驱动单元具备良好的密封性及防溅水性能，增强驱动设备的使用寿命。

如图14、图15、图16所示，超薄万向驱动轮驱动单元的行驶驱动原理简述：行驶驱动电机2110提供行驶所需动力，经过行驶驱动减速机2210扭力提升，行驶驱动减速机2210通过键与行驶驱动系统输出圆柱齿轮2310内圆孔键槽配合，动力经过行驶驱动系统输出圆柱齿轮2310依次传递第一行驶驱动系统惰轮圆柱齿轮2410、行驶输入圆柱齿轮251、行驶驱动系统输入圆柱齿轮轴256、行驶驱动系统输出锥齿轮255、行驶驱动系统输入锥齿轮261、行驶驱动系统输入锥齿轮轴固定轴265、行驶驱动系统输出圆柱齿轮262、第二行驶驱动系统惰轮圆柱齿轮271、行驶驱动转向齿轮盘总成410、行驶驱动输出齿轮总成450等齿轮系，将行驶动力通过轮系驱动轴622最终传递到驱动轮631。

如图14、图17、图19、图21所示，超薄万向驱动轮驱动单元的转向驱动原理简述：转向驱动电机311提供转向所需动力，经过转向驱动减速机321提升扭矩，转向驱动减速机321通过键与第一转向驱动系统输出圆柱齿轮331内圈孔键槽配合，动力经过第一转向驱动系统输出圆柱齿轮331、第二转向驱动系统输出圆柱齿轮341、转向驱动系统输入圆柱齿轮轴347、转向驱动系统输出锥齿齿轮346、转向驱动系统输入锥齿齿轮351、转向驱动系统输入锥齿齿轮轴357、转向驱动系统输出圆柱齿轮352、转向驱动系统传动惰齿轮361、转向驱动转向齿轮盘总成510等齿轮系，转向驱动转向齿轮盘总成510通过转向驱动转向齿轮盘固定螺栓总成520与轮系驱动轴支撑总成610固定，其中轮系驱动轴支撑总成610两侧设计有轴承固定孔，轮系驱动轴支撑轴承ⅰ621和轮系驱动轴支撑轴承ⅱ626通过固定孔将轮系驱动轴622与轮系驱动轴支撑总成610固定，从而将轮系驱动轴支撑总成610接收到的转向驱动力传递到驱动轮631完成转向。

本发明不仅局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其它多种具体实施方案实施本发明。因此，凡是采用本发明的设计结构和思路，做一些简单的变化或更改的设计，都落入本发明保护范围。