CN104210545A - 一种新型全向移动平台 - Google Patents
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Abstract
一种新型全向移动平台,属于机器人技术领域，包括车身，车身上设置有至少三个转向轴，每个转向轴下端固定有横轴的一端，横轴另一端设置有驱动轮，所述每个驱动轮上均分别设置有独立的动力源，所述每个转向轴上均设置有同步转向机构。本发明结构简单可靠，省去了传统主动胶轮式全方位移动底盘车的转向动力源，但方向操控性能更好，对不同的路面适应能力强。
Description
技术领域：
本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种新型全向移动平台。
背景技术：
全方位运动系统在近些年来发展迅速，以麦克纳姆轮、瑞士轮等复合轮式机构的兴起带动的全方位移动机械的发展较为迅速，广泛应用在科研、工业自动化生产及游戏竞赛等机械中。但是，由于复合轮式机构复杂，制造难度较大，成本较高，加之其结构原理上本身即存在轮缘切换连贯性不好等问题，加重了行驶过程中的震动。轮缘上复杂的小轮结构使得其承载能力和野外适应能力大大减弱。另一种广泛应用的主动胶轮式全方位移动系统动力源过多，使得成本加大，增加了损坏的概率。
发明内容：
为解决现有技术存在的问题，尤其是因为结构过于复杂而带来的高成本和低稳定性的问题，本发明提出了一种结构简单、成本低、易控制且适应能力强的新型全向移动平台。
为实现以上目的，本发明采用以下技术方案：一种新型全向移动平台，包括车身，车身上设置有至少三个转向轴，每个转向轴下端固定有横轴的一端，横轴另一端设置有驱动轮，所述每个驱动轮上均分别设置有独立的动力源，所述每个转向轴上均设置有同步转向机构。
所述转向轴、横轴和驱动轮均为偶数个。
所述转向轴、横轴和驱动轮均为四个。
所述横轴的初始状态为：前部的两个横轴靠内侧且其轴线相重合，后部的两个横轴靠外侧且其轴线相重合，每个前部的横轴均与后部的横轴平行。
所述同步转向机构包括皮带和皮带轮，所述皮带轮分别固定在每个驱动轮的转向轴上，所述皮带缠绕在各皮带轮上实现各转向轴的同步转向。
所述车身分为前车身和后车身两部分，前车身与后车身通过连接轴相连接，连接轴分别与前车身和后车身中部相铰接。
本发明的有益效果：结构简单可靠、操控性好、适应能力强、成本低、系统动力源少且运行方位容易控制。
附图说明：
图1为本发明的一个实施例的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的直线运行状态示意图；
图4为图1的曲线运行状态示意图；
其中：1-前车身，2-后车身，3-转向轴，4-横轴，5-驱动轮，6-皮带轮，7-皮带，8-连接轴，9-电动机。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明：如图1～图2所示，一种新型全向移动平台，包括车身，车身分为前车身1和后车身2两部分，前车身1和后车身2的中部分别铰接在连接轴8的两端，这种结构是为了保证本实施例的新型全向移动平台在行进过程中所有驱动轮5都能稳定的着地，车身上通过轴承设置有四个转向轴3，每个转向轴3下端固定有横轴4的一端，横轴4另一端设置有驱动轮5，所述四个驱动轮5上均分别设置有独立控制的电动机9，所述每个转向轴3上均固定有皮带轮6，在四个皮带轮6外套装有皮带7，以保证四个驱动轮5转向的同步，驱动轮5的数量也可以为其他的数量，但是必须超过二个，优选偶数个驱动轮5，并对称设置，以保证车身的平衡。
所述横轴4的初始状态为：前部的两个横轴靠内侧且呈一条直线，后部的两个横轴靠外侧且呈一条直线，每个前部的横轴均与后部的横轴平行，这样的初始状态是一种运行较为高效的状态。
本实施例的新型全向移动平台运行时可实现以下几种运行状态：
位姿不变的直线运行，如图3所示，四个驱动轮5运行速度相同即可实现。
位姿不变的曲线运行，如图4所示的圆弧曲线运行，左后方的驱动轮和右前方的驱动轮的电动机需要提供比其他两个驱动轮更大的推进力，这样会通过左后方和右前方的横轴均对相对应转向轴产生顺时针的力矩，由于所有驱动轮5是同步转向的，因而会使所有驱动轮5都在顺时针转动的过程中前进，从而形成一条圆弧曲线前进的路线，但是车身没有受到来自外部的力矩，因而车身的位姿不会改变。其他类型的运行曲线也可以通过不同的控制方式来实现。
Claims (6)
1.一种新型全向移动平台，其特征在于：包括车身，所述车身上设置有至少三个转向轴，每个转向轴下端固定有横轴的一端，横轴另一端设置有驱动轮，所述每个驱动轮上均分别设置有独立的动力源，所述每个转向轴上均设置有同步转向机构。
2.根据权利要求1所述的新型全向移动平台，其特征在于：所述转向轴、横轴和驱动轮均为偶数个。
3.根据权利要求2所述的新型全向移动平台，其特征在于：所述转向轴、横轴和驱动轮均为四个。
4.根据权利要求3所述的新型全向移动平台，其特征在于：所述横轴的初始状态为：前部的两个横轴靠内侧且其轴线相重合，后部的两个横轴靠外侧且其轴线相重合，每个前部的横轴均与后部的横轴平行。
5.根据权利要求1所述的新型全向移动平台，其特征在于：所述同步转向机构包括皮带和皮带轮，所述皮带轮分别固定在每个驱动轮的转向轴上，所述皮带缠绕在各皮带轮上实现各转向轴的同步转向。
6.根据权利要求1所述的新型全向移动平台，其特征在于：所述车身分为前车身和后车身两部分，前车身与后车身通过连接轴相连接，连接轴分别与前车身和后车身中部相铰接。
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