CN104590421A - 一种全向移动平台车及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全向移动平台车，包括平台，平台的底面上N个驱动轮组件，N个驱动轮组件排列成任意多边形，其中N为大于等于3的自然数，驱动轮组件包括：套轴部件、中心轴和轮轴部件，套轴部件包括与平台底面固定的支座，同轴且可旋转地支承在支座径向内侧的套轴，以及同轴固定在套轴底端的叉座；中心轴同轴且可旋转地支承在套轴的径向内侧；轮轴部件位于叉座内，轮轴部件上装有驱动轮，轮轴部件与中心轴的底端相交啮合；全向平台车的底面上还设有转向驱动组件，转向传动机构、移位驱动组件和移位传动机构；转向传动机构为一个用以将所有的套轴和转向驱动组件连接，并使所有的套轴同步同向旋转的联动系统；移位传动机构为一个用以将所有的中心轴和移位驱动组件连接并使所有的中心轴同步同向旋转的联动系统。

Description

一种全向移动平台车及其驱动方法

技术领域

本发明涉及机械制造、装配、运输领域，尤其是机械制造、装配、运输领域的一种全向移动平台车及其驱动方法。

背景技术

目前移动平台或车辆等移动方式大多采用车轮结构，也有少量采用气浮结构和磁浮结构等。车轮结构较简单，因此使用较普遍，气浮结构和磁浮结构，机构较复杂，技术难度大，对地面平整度的要求很高，维护困难，成本高，因此使用不普遍。

目前使用的车轮结构的移动平台、车辆，驱动轮与转向轮分离，而且转向轮只能在很小范围内转向，不能做360°全转向转动，更不能全部轮子的同步360°全向转动，因此已有移动平台、车辆的移动时，不能做原地360°全转向。这势必造成无法在场地窄小，道路弯曲多变的地方使用，大大缩小了使用的范围。

目前业内有一种采用特殊结构的麦克纳马轮驱动的全向车。虽然转向灵活，可原地360°全向转向移动。但这种全向车对地面的平整度、光滑度要求较高，无法适用于一般平整度的普通车间，仓库广场等地面。而且这种全向车结构复杂，价格昂贵操作困难，无法全面推广使用。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种全向移动平台车，可以实现360°全向转向、移动灵活、承载能力大，对地面平整度的要求低。同时，本发明还提供了一种全向移动平台车的驱动方法，也可实现上述效果。

实现上述目的的一种技术方案是：一种全向移动平台车，包括平台，所述平台的底面上N个驱动轮组件，所述的N个驱动轮组件排列成任意多边形，其中N为大于等于三的自然数；

所述驱动轮组件包括：套轴部件、中心轴和轮轴部件，所述套轴部件是竖直设置的，包括与所述平台底面固定的支座，同轴支承在所述支座径向内侧，并可在所述支座径向内侧旋转的套轴，以及同轴固定在所述套轴底端的叉座；

所述中心轴同轴地支承在所述套轴的径向内侧，并可在所述套轴径向内侧旋转；

所述轮轴部件位于所述叉座内，所述轮轴部件上装有驱动轮，所述轮轴部件与所述中心轴的底端相交啮合；

所述全向平台车的底面上还设有转向驱动组件，转向传动机构、移位驱动组件和移位传动机构；

所述转向传动机构为一个用以将所有所述驱动轮组件的套轴和所述转向驱动组件连接，并使所有所述驱动轮组件的套轴同步同向旋转的联动系统；

所述移位传动机构为一个用以将所有所述驱动轮组件的中心轴和所述移位驱动组件连接并使所有所述驱动轮组件的中心轴同步同向旋转的联动系统。

进一步的，所述轮轴组件分为水平且平行设置的上轮轴和下轮轴，所述上轮轴和所述中心轴的底端通过一对伞形齿轮啮合，所述上轮轴通过轮轴传动结构，带动所述下轮轴同步转动，所述驱动轮套接在所述下轮轴上。

再进一步的，所述轮轴传动结构为链轮传动机构，皮带轮皮带传动机构、同步带轮同步带传动机构或齿轮传动机构。

进一步的，所述转向驱动组件包括转向驱动电机、转向轴和转向支座，所述转向支座固定在所述平台的底面，所述转向轴同轴且可旋转地支承在所述转向支座的径向内侧，所述转向驱动电机的驱动轴是水平设置的，且与所述转向驱动轴的底端相交啮合，驱动所述转向轴旋转，所述转向轴通过所述转向传动机构，带动所有驱动轮组件的套轴同步同向旋转；

所述移位驱动组件包括移位驱动电机、移位轴和移位支座，所述移位支座与所述平台的底面固定，所述移位轴同轴且可旋转地支承在所述移位支座的径向内侧，所述移位驱动电机的驱动轴是水平设置的，且与所述移位驱动轴的底端相交啮合，驱动所述移位轴旋转，所述移位轴通过所述移位传动机构，带动所有驱动轮组件的中心轴同步同向旋转；

所述转向驱动电机和所述移位驱动电机均为可调速电机。

再进一步的，所述可调速电机为伺服电机或者步进电机。

再进一步的，所述转向轴的底端和所述转向驱动电机的驱动轴之间通过涡轮和蜗杆啮合，所述移位驱动电机的驱动轴和所述移位轴的底端之间通过一对伞形齿轮啮合。

再进一步的，所述转向传动机构包括套接在所有所述驱动轮组件的套轴顶端的，以及套接在所述转向驱动组件的转向轴顶端的转向驱动双链轮，所述转向驱动双链轮分为上下同轴设置的上链轮和下链轮，所述的N+1个转向驱动双链轮，通过交替设置的转向驱动上链条和转向驱动下链条依次串联起来，所述转向驱动上链条连接任意两个相邻转向驱动双链轮的上链轮，所述下转向链条依次连接任意两个相邻转向驱动双链轮的下链轮。

再进一步的，所述移位传动机构包括套接在所有所述驱动轮组件的中心轴顶端的，以及套接在所述移位驱动组件的移位轴顶端的移位驱动双链轮，所述移位驱动双链轮分为上下同轴设置的上链轮和下链轮，所述的N+1个移位驱动双链轮，通过依次设置的移位驱动上链条和移位驱动下链条交替串联起来，所述移位驱动上链条连接任意两个相邻移位驱动双链轮的上链轮，所述下移位链条依次连接任意两个相邻移位驱动双链轮的下链轮。

再进一步的，所述转向传动机构包括套接在所有所述驱动轮组件的套轴顶端的和套接在所述转向驱动组件的转向轴顶端的转向驱动齿轮，以及用于将该N+1个转向驱动齿轮依次串联起来的N个或N+1个转向驱动间齿轮。

再进一步的，所述移位传动机构包括套接在所有所述驱动轮组件的中心轴顶端的和套接在所述移位驱动组件的移位轴顶端的移位驱动齿轮，以及用于将该N+1个移位驱动齿轮依次串联起来的N个或N+1个移位驱动间齿轮。

实现上述目的的另一种技术方案是：一种全向移动平台车的驱动方法在驱动所述全向移动平台车转向时，先通过转向驱动组件和转向传动机构，使所有所述驱动轮组件的套轴同步同向旋转；然后在每个驱动轮组件中，所述套轴带动固定在其底端的叉座同步旋转，进而实现所述全向移动平台车的转向；

在驱动所述全向移动平台车移位时，先通过移位驱动组件和移位传动机构，使所有所述驱动轮组件的中心轴同步同向旋转；然后在每个驱动轮组件中通过所述轮轴部件和所述中心轴底端之间的啮合，带动所述轮轴部件上的驱动轮的旋转，实现所述全向移动平台车的移位。

进一步的，所述转向驱动组件上配备可调速的转向驱动电机，在所述移位驱动机构上配备可调速的移位驱动电机，通过调整所述转向驱动电机和所述移位驱动电机的转速，实现所有驱动轮组件上的套轴和中心轴同步同向同角速度旋转，实现所述全向移动平台车的原地360°转向。

采用了本发明的一种全向移动平台车的技术方案，该技术方案包括平台，所述平台的底面上设有呈任意多边形排列的N个驱动轮组件，其中N为大于等于三的自然数；所述驱动轮组件包括：套轴部件、中心轴和轮轴部件，所述套轴部件是竖直设置的，包括与所述平台底面固定的支座，同轴支承在所述支座径向内侧，并可在所述支座径向内侧旋转的套轴，以及同轴固定在所述套轴底端的叉座；所述中心轴同轴地支承在所述套轴的径向内侧，并可在所述套轴径向内侧旋转；所述轮轴部件位于所述叉座内，所述轮轴部件上装有驱动轮，所述轮轴部件与所述中心轴的底端相交啮合；所述全向平台车的底面上还设有转向驱动组件，转向传动机构、移位驱动组件和移位传动机构；所述转向传动机构为一个用以将所有所述驱动轮组件的套轴和所述转向驱动组件连接，并使所有所述驱动轮组件的套轴同步同向旋转的联动系统；所述移位传动机构为一个用以将所有所述驱动轮组件的中心轴和所述移位驱动组件连接并使所有所述驱动轮组件的中心轴同步同向旋转的联动系统。其技术效果是可以实现360°全向转向、移动灵活、承载能力大，对地面平整度的要求低。同时，通过在转向驱动组件上设置可调速的转向驱动电机，在移位驱动组件上设置可调速的移位驱动电机，通过调整转向驱动电机和移位驱动电机的转速，实现所有驱动轮组件上中心轴和套轴同步同向同角速度旋转，实现全向移动平台车的原地360°转向。同时，本发明还提供了一种全向移动平台车的驱动方法，也可实现上述效果。

附图说明

图1为本发明的一种全向移动平台车的仰视图。

图2为本发明的一种全向移动平台车的主视图。

图3为本发明的一种全向移动平台车的驱动轮组件的剖视图。

图4为本发明的一种全向移动平台车的转向驱动组件的剖视图。

图5为本发明的一种全向移动平台车的移位驱动组件的剖视图。

图6为本发明的一种全向移动平台车的转向传动机构的第一实施例示意图。

图7为本发明的一种全向移动平台车的移位传动机构的第一实施例的示意图。

图8为本发明的一种全向移动平台车的转向传动机构的第二实施例的示意图。

图9为本发明的一种全向移动平台车的转向传动机构的第三实施例的示意图。

图10为本发明的一种全向移动平台车的转向传动机构的第四实施例的示意图。

图11为本发明的一种全向移动平台车的移位传动机构的第四实施例的示意图。

图12为本发明的一种全向移动平台车的转向传动机构的第五实施例的示意图。

具体实施方式

请参阅图1至图12，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：

请参阅图1，本发明的一种全向移动平台车，包括平台700，以及位于该平台底面的一个多边形的框架600，本实施例中，该正多边形的为正五边形，不过实际上三角形、四边形、六边形，七边形或更多边形都是可以的。

正多边形的框架600底面的每个顶点上一组驱动轮组件1，实际上只要不是所有的驱动轮组件1都在一条直线上都是可以的。驱动轮组件1包括套轴部件11、中心轴12和轮轴部件13。套轴部件11包括叉座111、套轴112和支座113。叉座111、套轴112和支座113均是竖直设置的。其中支座113固定在框架600的底面，套轴112通过轴承，同轴支承在支座113的径向内侧，使套轴112能在支座113的径向内侧旋转。叉座111同轴地固定在套轴112的底面上，且叉座111开口向下。

中心轴12通过轴承同轴地支承在套轴112的径向内侧，使中心轴12能在套轴112径向内侧旋转，也使套轴112能在中心轴12径向外侧旋转，即套轴112和中心轴12之间能够相互转动。

轮轴部件13包括上轮轴131、下轮轴132和驱动轮133，上轮轴131和下轮轴132均水平设置于叉座111内，且上轮轴131和下轮轴132是平行设置的。驱动轮133套接在下轮轴132上，并可在轮轴132带动下围绕下轮轴132旋转。上轮轴131与中心轴12的底端之间设有一对驱动伞形齿轮134，形成相交啮合。上轮轴131和下轮轴132之间设有轮轴传动机构135，由于上轮轴131和下轮轴132是平行设置的，因此轮轴传动机构135可以是链轮动传动机构、皮带皮带轮传动机构、同步轮同步带传动机构，以及齿轮传动机构等。

当中心轴12旋转而套轴112静止时，中心轴12通过驱动伞形齿轮134带动轮轴部件13中的上轮轴131旋转，上轮轴131再通过轮轴传动机构135带动下轮轴132和驱动轮133旋转，可以实现全向移动平台车的移位。

当套轴112旋转而中心轴12静止时，套轴112带动叉座111，以及位于叉座111内的轮轴部件13同步同轴旋转，轮轴部件13和中心轴12之间发生了相对转动，中心轴12通过驱动伞形齿轮134带动轮轴部件13中的上轮轴131旋转，上轮轴131再通过轮轴传动机构135带动下轮轴132和驱动轮133旋转，在轮轴部件13既发生了围绕竖直轴的旋转，又发生了驱动轮133的围绕下轮轴132旋转，可以实现全向移动平台车的转向。

当套轴112和中心轴12同步同向旋转，即套轴112和中心轴12旋转的角速度相同时，轮轴部件13只能做围绕中心轴12的水平旋转，无法通过轮轴驱动部件135带动下轮轴132和驱动轮133的转动，因此可以实现全向移动平台车的原地360°转向。

转向驱动轴组件2包括转向驱动电机21、蜗杆22、涡轮23、转向轴24和转向支座25。其中转向支座25是与框架600上的任意一条边的底面固定的，转向轴24通过轴承同轴地支承于转向支座25的径向内侧，从而使转向轴24能在转向支座25径向内侧旋转。涡轮23套接在转向轴24的底端。蜗杆22是水平设置的，蜗杆22的一端与涡轮23啮合，另一端连接转向驱动电机21上的驱动轴，实现转向轴24的底端与转向驱动电机21的驱动轴相交啮合。转向驱动电机21工作时，转向驱动电机21上的驱动轴带动蜗杆22旋转，并通过涡轮23和蜗杆22的啮合，带动转向轴24在转向支座25径向内侧旋转。

移位驱动轴组件3包括移位驱动电机31、移位伞形齿轮32、移位轴33和移位支座34。移位驱动轴组件3通过移位支座34与框架600的一条边的底面固定，但是移位驱动轴组件3与转向驱动组件2是固定在框架600底面的两条相异的边上。移位轴33通过轴承同轴地支承于移位支座34的径向内侧，从而使移位轴33能在移位支座34径向内侧旋转。移位驱动电机31位于移位驱动轴组件3的底部。移位轴33的底端与移位驱动电机31的驱动轴之间通过一对移位伞形齿轮32啮合，形成相交啮合，移位驱动电机31工作时，移位驱动电机31通过移位伞形齿轮32，带动移位轴33在移位支座34的径向内侧旋转。

全向移动平台车还包括转向传动机构4和移位传动机构5。

转向传动机构4为一个用以将所有驱动轮组件1的套轴112以及转向驱动组件2的转向轴24连接，并在转向驱动电机21的带动下，使所有驱动轮组件1的套轴112和转向轴24同步同向旋转的联动系统。该联动系统可以是闭环联动系统，也可以是开环联动系统，也可以是一个“6”字形的联动系统。

移位传动机构5为一个用以将所有驱动轮组件1的中心轴12以及移位驱动组件3的移位轴33连接，并在移位驱动电机31的带动下，使所有驱动轮组件1的中心轴12和移位轴33同步同向旋转的联动系统。该联动系统可以是闭环联动系统，也可以是开环联动系统，也可以是一个“6”字形的联动系统。

转向传动机构4的第一实施例：包括套接在五组驱动轮组件1的套轴112顶端的，以及套接在转向驱动轴组件2的转向轴24顶端的转向驱动双链轮41。由于驱动轮组件1的套轴112和转向驱动轴组件2的转向轴24都呈竖直状态，因此六个转向驱动双链轮41均可以水平旋转。六个转向驱动双链轮41均分为上链轮和下链轮，且六个转向驱动双链轮41的上链轮是等高的，六个转向驱动双链轮41的下链轮也是等高的，因此通过交替设置的转向驱动上链条42和转向驱动下链条43将六个驱动双链轮41串联成为一个闭环联动系统，实现转向驱动组件2的转向轴24对五组驱动轮组件1的套轴112的同步同向水平传动，转向驱动上链条42连接任意两个相邻转向驱动双链轮41的上链轮，转向驱动下链条43连接任意两个相邻转向驱动双链轮的下链轮。此时，驱动轮组件1的个数N为奇数。

当转向驱动组件2上的转向驱动电机21工作时，转向驱动电机21上的驱动轴通过蜗杆22和涡轮23带动转向驱动组件2的转向轴24的旋转，转向轴24通过转向传动机构4进而带动五组驱动轮组件1上的套轴112的旋转，每组驱动轮组件1上,套轴112带动叉座111,以及叉座111内的轮轴部件13,实现全向移动平台车的360°转向。

移位传动机构5的第一实施例：包括套接在五组驱动轮组件1的中心轴12顶端的，以及套接在移位驱动轴组件3的移位轴33顶端的移位驱动双链轮51。由于驱动轮组件1的中心轴12和移位驱动轴组件3的移位轴33都呈竖直状态，因此六个移位驱动双链轮51均可以水平旋转。六个移位驱动双链轮51均分为上链轮和下链轮，且六个移位驱动双链轮51的上链轮是等高的，六个移位驱动双链轮51的下链轮也是等高的，因此通过交替设置的移位驱动上链条52和移位驱动下链条53将六个驱动双链轮51串联成为一个闭环联动系统，实现移位驱动组件3的移位轴33对五组驱动轮组件1的中心轴12的同步同向水平传动，移位驱动上链条52连接任意两个相邻移位驱动双链轮51的上链轮，移位驱动下链条53连接任意两个相邻移位驱动双链轮的下链轮。其中移位驱动双链轮51高于转向驱动双链轮41。此时，驱动轮组件1的个数N为奇数。

当移位驱动组件3上的移位驱动电机31工作时，移位驱动电机31上的驱动轴通过移位伞形齿轮32带动移位驱动组件3的移位轴33的旋转，移位轴33通过移位传动机构5进而带动五个驱动轮组件1上的中心轴12的旋转，每组驱动轮组件1上，中心轴12通过驱动伞形齿轮134带动轮轴部件13中的上轮轴131转转，上轮轴131再通过轮轴传动机构135，再带动下轮轴132和驱动轮133的旋转，可以实现全向移动平台车的移位。

移位传动机构5和转向传动机构4都属于链条传动机构，链条传动机构也可用皮带轮皮带传动机构、同步带轮同步带传动构等效替代。

转向传动机构4的第二实施例：若驱动轮组件1的个数为偶数时，转向驱动双链轮41的个数为奇数，为了将所有转向驱动双链轮41串联成可以水平传动的闭环联动系统，可以在平台700的底面增加一个转向过渡双链轮44，转向过渡双链轮44和所有转向驱动双链轮41通过依次交替设置的转向驱动上链条42和转向驱动下链条43依次串联成为一个可以水平传动的闭环联动系统。

移位传动机构5的第二实施例：若驱动轮组件1的个数为偶数时，移位驱动双链轮51的个数为奇数，为了将所有移位驱动双链轮51串联成可以水平传动的闭环联动系统，可以在平台700的底面增加一个移位过渡双链轮(图中未显示)，所述移位过渡双链轮和所有移位驱动双链轮51通过依次交替设置的移位驱动上链条52和移位驱动下链条53依次串联成为一个可以水平传动的闭环联动系统。

转向传动机构4的第三实施例：选取任意一个转向驱动双链轮41为起点，沿着逆时针方向或者顺时针方向，将N+1个转向驱动双链轮41通过交替设置的转向驱动上链条42和转向驱动下链条43，或者交替设置的转向驱动下链条43和转向驱动上链条42，将N+1个转向驱动双链轮41串联成为一个可以水平传动的开环联动系统。转向驱动上链条42和转向驱动下链条43的总数为N根。

移位传动机构5的第三实施例：选取任意一个移位驱动双链轮51为起点，沿着逆时针方向或者顺时针方向，将N+1个移位驱动双链轮51通过交替设置的移位驱动上链条52和移位驱动下链条53，或者交替设置的移位驱动下链条53和移位驱动上链条52，将N+1个移位驱动双链轮51串联成为一个可以水平传动的开环联动系统。移位驱动上链条42和移位驱动下链条43的总数为N根。

转向传动机构4的第四实施例:转向传动机构4包括套接在所有驱动轮组件1的套轴12顶端的，以及套接在转向驱动组件2的转向轴24顶端的转向驱动齿轮45，以及位于任意两个相邻的转向驱动齿轮45之间的，并与该两个相邻的转向驱动齿轮45啮合的转向驱动间齿轮46，N+1个转向驱动齿轮45和N+1个转向间齿轮46串联成环，形成由2(N+1)个齿轮串联成的可水平传动的闭环联动系统。

转向传动机构4的第五实施例:在转向传动机构4的第四实施例中去掉一个,且只能去掉一个转向驱动间齿轮46，N+1个转向驱动齿轮45和N个转向间齿轮46串联成为一个由2N+1个齿轮连接成的可水平传动的开环联动系统。

移位传动机构5的第四实施例的齿轮传动机构，移位传动机构5包括套接在所有驱动轮组件1的套轴12顶端的，以及套接在移位驱动组件3的移位轴33顶端的移位驱动齿轮55，以及位于任意两个相邻的移位驱动齿轮55之间的，并与该两个相邻的移位驱动齿轮55啮合的移位驱动间齿轮56，N+1个移位驱动齿轮55和N+1个移位间齿轮56串联成环，形成由2(N+1)个齿轮串联成的可水平传动的闭环联动系统。

移位传动机构5的第五实施例:在移位传动机构5的第四实施例中去掉一个,且只能去掉一个移位驱动间齿轮56，N+1个移位驱动齿轮55和N个移位间齿轮56串联成为一个由2N+1个齿轮连接成的可水平传动的开环联动系统。

但无论如何，转向传动机构4和移位传动机构5是不能布置在同一高度上的。驱动轮组件1除可以摆列成任意多边形，如五角星的形状等，但是不能所有的驱动轮组件1都分布在同一直线上。

本发明的全向移动平台车中，移位驱动电机31和转向驱动电机21可以为普通电机、可调速电机、可无级调速电机，步进电机以及伺服电机等。

本发明的全向移动平台车的优点在于：

第一，一般移动平台车，只有部分轮子可以很小范围转向，而本发明的全向移动平台车所有驱动轮组件1的套轴112都可以在转向驱动组件2的带动，以及转向传动机构4的水平传动下，同步同向地进行360°转向，从而带动所有轮轴组件13上的驱动轮133同步同向转向，因此全向移动平台车的转向范围大。而且各个驱动轮组件1的轮轴组件13上的驱动轮133相互在方向上不会产生干扰。全向移动平台车就能在转向驱动组件2，尤其是转向驱动组件2的转向驱动电机21的驱动下，作任意角度的同步转向，达到转向灵活的效果。通过对于转向驱动电机21和移位驱动电机31转速的调节，可以实现驱动轮组件1的套轴112和中心轴12的同步同向同角速度的旋转，从而实现全向移动平台车的原地360°转向。因此本发明的全向移动平台车适合于各种窄小、弯曲多变的通道场合使用。

本发明的转向驱动电机21的驱动轴是水平设置的，并与转向轴24之间形成相交啮合，移位驱动电机31的驱动轴是水平设置的，并与移位轴33形成相交啮合，因此降低了整个移动平台车的平台高度，由于驱动轮组件1排列成了凸多边形或者五角星等形状，有助于提高全向移动平台车平台的面积，因此本发明的移动平台车适用于对移动平台车的高度有严格限制的场所作业，且移动平台车的顶平面适合安装各种附件，用途广，使其成为特殊用途的维修车，各种机械零部件的装配车，飞机装配专用车，机车装配专用车，车辆维修装配专用车、变压器装配专用车，以及车间、仓库内转送运输车，升降车等。

本发明全向移动平台车的转向传动机构4和移位传动机构5都属于可以水平传动的联动系统，各个驱动轮组件1的轮轴组件13上的驱动轮133可同步同向旋转，且相互在方向上不会产生干扰，因此驱动轮组件1的数量可以根据需要任意添加，因此本发明全向移动平台车可以实现高密度的驱动轮133的布局，且所有驱动轮133同步同向驱动，因此本发明全向移动平台车承载能力大。其另外一个技术效果是降低了其移动时对地面平整度的要求，故地面有不大的沟、坎，都不会影响其移动，适用于平整度较差的地面。

由于本发明采用转向驱动电机21控制转向，移位驱动电机31控制移位，如果二台电机均采用普通的可调速电机，且采用点动工作方式工作时，位置的控制精度可达1cm。优选为可无级调速的电机。如果二台电机都采用伺服电机工作时，位置的控制精度可达1mm。因此本发明的全向移动平台车可以适合于要求精确位置控制场合的使用。

与同样具有全向移动功能的采用麦克纳马轮的全向移动平台车相比，麦克纳马轮全向移动平台车的每个驱动轮均需要单独伺服电机驱动和控制，结构复杂，控制困难，成本高，而本发明全向移动平台车只要移位驱动电机31和转向驱动电机21二台电机驱动，减少了电机的数量，因此本发明的全向移动平台车结构简单，控制容易，维修方便，成本低。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (10)

1.一种全向移动平台车，包括平台，所述平台的底面上N个驱动轮组件，所述的N个驱动轮组件排列成任意多边形，其中N为大于等于三的自然数，其特征在于：

所述驱动轮组件包括：套轴部件、中心轴和轮轴部件，所述套轴部件是竖直设置的，包括与所述平台底面固定的支座，同轴支承在所述支座径向内侧，并可在所述支座径向内侧旋转的套轴，以及同轴固定在所述套轴底端的叉座；

所述中心轴同轴地支承在所述套轴的径向内侧，并可在所述套轴径向内侧旋转；

所述轮轴部件位于所述叉座内，所述轮轴部件上装有驱动轮，所述轮轴部件与所述中心轴的底端相交啮合；

所述全向平台车的底面上还设有转向驱动组件，转向传动机构、移位驱动组件和移位传动机构；

所述转向传动机构为一个用以将所有所述驱动轮组件的套轴和所述转向驱动组件连接，并使所有所述驱动轮组件的套轴同步同向旋转的联动系统；

所述移位传动机构为一个用以将所有所述驱动轮组件的中心轴和所述移位驱动组件连接并使所有所述驱动轮组件的中心轴同步同向旋转的联动系统。

2.根据权利要求1所述的一种全向移动平台车，其特征在于：所述轮轴组件分为水平且平行设置的上轮轴和下轮轴，所述上轮轴和所述中心轴的底端通过一对伞形齿轮啮合，所述上轮轴通过轮轴传动结构，带动所述下轮轴同步转动，所述驱动轮套接在所述下轮轴上。

3.根据权利要求1所述的一种全向移动平台车，其特征在于：所述转向驱动组件包括转向驱动电机、转向轴和转向支座，所述转向支座固定在所述平台的底面，所述转向轴同轴且可旋转地支承在所述转向支座的径向内侧，所述转向驱动电机的驱动轴是水平设置的，且与所述转向驱动轴的底端相交啮合，驱动所述转向轴旋转，所述转向轴通过所述转向传动机构，带动所有驱动轮组件的套轴同步同向旋转；

所述移位驱动组件包括移位驱动电机、移位轴和移位支座，所述移位支座与所述平台的底面固定，所述移位轴同轴且可旋转地支承在所述移位支座的径向内侧，所述移位驱动电机的驱动轴是水平设置的，且与所述移位驱动轴的底端相交啮合，驱动所述移位轴旋转，所述移位轴通过所述移位传动机构，带动所有驱动轮组件的中心轴同步同向旋转；

所述转向驱动电机和所述移位驱动电机均为可调速电机。

4.根据权利要求4所述的一种全向移动平台车，其特征在于：所述转向轴的底端和所述转向驱动电机的驱动轴之间通过涡轮和蜗杆啮合，所述移位驱动电机的驱动轴和所述移位轴的底端之间通过一对伞形齿轮啮合。

5.根据权利要求4所述的一种全向移动平台车，其特征在于：所述转向传动机构包括套接在所有所述驱动轮组件的套轴顶端的，以及套接在所述转向驱动组件的转向轴顶端的转向驱动双链轮，所述转向驱动双链轮分为上下同轴设置的上链轮和下链轮，所述的N+1个转向驱动双链轮，通过交替设置的转向驱动上链条和转向驱动下链条依次串联起来，所述转向驱动上链条连接任意两个相邻转向驱动双链轮的上链轮，所述下转向链条依次连接任意两个相邻转向驱动双链轮的下链轮。

6.根据权利要求4所述的一种全向移动平台车，其特征在于：所述移位传动机构包括套接在所有所述驱动轮组件的中心轴顶端的，以及套接在所述移位驱动组件的移位轴顶端的移位驱动双链轮，所述移位驱动双链轮分为上下同轴设置的上链轮和下链轮，所述的N+1个移位驱动双链轮，通过依次设置的移位驱动上链条和移位驱动下链条交替串联起来，所述移位驱动上链条连接任意两个相邻移位驱动双链轮的上链轮，所述下移位链条依次连接任意两个相邻移位驱动双链轮的下链轮。

7.根据权利要求4所述的一种全向移动平台车，其特征在于：所述转向传动机构包括套接在所有所述驱动轮组件的套轴顶端的和套接在所述转向驱动组件的转向轴顶端的转向驱动齿轮，以及用于将该N+1个转向驱动齿轮依次串联起来的N个或N+1个转向驱动间齿轮。

8.根据权利要求4所述的一种全向移动平台车，其特征在于：所述移位传动机构包括套接在所有所述驱动轮组件的中心轴顶端的和套接在所述移位驱动组件的移位轴顶端的移位驱动齿轮，以及用于将该N+1个移位驱动齿轮依次串联起来的N个或N+1个移位驱动间齿轮。

9.一种全向移动平台车的驱动方法，该方法是在如权利要求1中所述的一种移动平台车上实施的；

在驱动所述全向移动平台车转向时，先通过转向驱动组件和转向传动机构，使所有所述驱动轮组件的套轴同步同向旋转；然后在每个驱动轮组件中，所述套轴带动固定在其底端的叉座同步旋转，进而实现所述全向移动平台车的转向；

在驱动所述全向移动平台车移位时，先通过移位驱动组件和移位传动机构，使所有所述驱动轮组件的中心轴同步同向旋转；然后在每个驱动轮组件中通过所述轮轴部件和所述中心轴底端之间的啮合，带动所述轮轴部件上的驱动轮的旋转，实现所述全向移动平台车的移位。

10.根据权利要求9所述的一种全向移动平台车的驱动方法，其特征在于：所述转向驱动组件上配备可调速的转向驱动电机，在所述移位驱动机构上配备可调速的移位驱动电机，通过调整所述转向驱动电机和所述移位驱动电机的转速，实现所有驱动轮组件上的套轴和中心轴同步同向同角速度旋转，实现所述全向移动平台车的原地360°转向。