CN111231639A - 振动式移动平台及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种振动式移动平台，车轮设置于车身两侧，与车身连接成车体，振动驱动机构固定于车身，棘轮设置于车轮与车身之间，且棘轮固定于车轮。高效振动式移动平台的操作方法，A.将棘轮固定于车轮；B.接通电路；C.当导电元件通电后，电感应元件会受力运动，当电感应元件运动方向能够提供与平台运动方向相同的力时，车体向前运动；反之，棘轮阻止车体向后运动，最后，弹性元件会反弹推动电感应元件继续为平台运动提供动力；重复以上步骤实现车体持续运动。本发明解决了轮式驱动机构传动机构复杂的问题，抗冲击性好，有效提高了平台通过性，便于保养及耐摔防水。重量轻、结构简单，外部无驱动机构，可以保证平台的可靠性。

Description

振动式移动平台及其操作方法

技术领域

本发明涉及一种机械运动产品，特别涉及一种高效的振动式移动平台及操作方法。

背景技术

在工程机械领域中，经常需要用到移动平台，如在物流领域，在存储、挑拣及短距离运输快件时会使用到移动平台；如某些不适合操作人员进入的环境，操作人员无法进入环境下执行任务，只能依靠机器人执行相应运行维护以及处置工作。现有的机械平台位置的移动多采用轮式、履带，部分机器人平台采用腿式移动。为了使机械移动平台减速或停止，这几种移动方式均需要复杂的减速传动机构，不论哪种使用移动平台的场景外部环境都很混乱，因此，移动平台的外部活动部件易与环境中物体发生缠绕干涉，控制系统繁琐，且传动部件不易实现密封，在松软运行条件下发生陷入后不能自救。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种解决轮式驱动机构传动机构复杂及移动平台容易与外部环境发生缠绕的问题的振动式移动平台及其操作方法。

这种振动式移动平台，车轮设置于车身两侧，与车身连接成车体，振动驱动机构固定于车身，棘轮设置于车轮与车身之间，且棘轮固定于车轮。

进一步优化，所述的振动驱动机构的电源、驱动电路及驱动机构组件固定于车身，驱动电路用于控制驱动机构组件及车体转向，电源为驱动电路和驱动机构组件提供电源。

进一步优化，所述的车身上设有安装座用于安装驱动机构组件，驱动机构组件与安装座之间铰接，驱动机构组件与车身之间的夹角可以调整，且安装座两侧设有固定销，当驱动机构组件与车身的夹角调整好后，固定销将驱动机构组件固定于安装座。

进一步优化，所述的驱动机构组件的空心筒体内部设有电感应元件，电感应元件上下分别通过弹性元件安装在筒体的内部，电感应元件可以在筒体内自由活动，筒体外壁设有导电元件，筒体倾斜固定于车身。

一种振动式移动平台的操作方法，包括如下步骤：

A.确定移动平台的运动方向，将棘轮固定于车轮；

B.将振动式移动平台电路接通，使导电元件通过电流时对筒体内部的电感应元件产生作用力；

C.当导电元件通电后，电感应元件会受力运动，当电感应元件运动提供与平台运动方向相同的力时，车体向前运动；当电感应元件运动提供的力与平台运动方向相反时，棘轮阻止车体向后运动，当运动达到极限后，弹性元件会反弹推动电感应元件继续为平台运动提供动力；重复以上步骤实现车体持续运动。

进一步优化，所述的驱动机构组件与驱动电路之间连接有实时测量驱动机构组件驱动方向的传感器。

进一步优化，所述的电感应元件为磁体，导电元件为线圈，弹性元件为弹簧。

进一步优化，所述的磁体材质为钕铁硼强磁铁。

进一步优化，所述的筒体内涂覆油脂材料，降低电感应元件活动时的摩擦力。

进一步优化，所述的传感器为霍尔传感器，实时测量永磁体的运动方向，确保线圈对电感应元件的推力方向与永磁体运动方向一致。

本发明的优点在于：1、解决了轮式驱动机构传动机构复杂的问题，即使轮子遇松软底面陷入也能正常移动，抗冲击性好，有效提高了平台通过性，外部无驱动部件，便于保养及耐摔防水，整体震动可以保证通过性。

2、高效振动式移动平台重量轻、结构简单，外部无驱动机构，可以保证平台的可靠性。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的结构的俯视图。

图3为本发明的结构的主视图。

图4为图3的左视图。

图5为驱动机构组件结构示意图。

图6为图5的R-R视图。

图中标记：1-振动驱动机构，2-车体，3-车身，4-棘轮，5-车轮，11-驱动机构组件，12-电源，13-驱动电路，14-传感器，31-安装座，111-筒体，112-电感应元件，113-导电元件，114-弹性元件。

具体实施方式

下面结合附图对振动式移动平台及其操作方法进行进一步说明。

这种振动式移动平台，车轮5设置于车身3两侧，与车身3连接成车体2，振动驱动机构1固定于车身3，棘轮4设置于车轮5与车身3之间，且棘轮4固定于车轮5，棘轮4保证车轮5单向转动，车体2单向运动。振动驱动机构1的电源12、驱动电路13及驱动机构组件11固定于车身3，驱动电路13用于控制驱动机构组件11及车体2转向，电源12为驱动电路13及驱动机构组件11提供电源12。车身3上设有安装座31用于安装驱动机构组件11，驱动机构组件11与安装座31之间铰接，且安装座31两侧设有固定销，驱动机构组件11与车身3的夹角可以调整，当夹角调整合适后，采用固定销将驱动机构组件11固定于安装座31。驱动机构组件11包括筒体111，电感应元件112、弹性元件114及导电元件113，驱动机构组件11的筒体111为空心的，电感应元件112及弹性元件114设置于筒体111内部，电感应元件112上下分别通过弹性元件114安装在筒体111的内部，电感应元件112可以在筒体111内自由运动，筒体111外壁设有导电元件113，筒体111倾斜固定于车身3。

这种高效振动式移动平台的操作方法，包括如下步骤：

A.确定移动平台的运动方向，将棘轮4固定于车轮5，棘轮4保证车轮5单向转动，车体2单向运动；

B.将振动式移动平台电路接通，使导电元件113通过电流时对筒体111内部的电感应元件112产生作用力；

C.当导电元件113通电后，导电元件113通过电流时对筒体111内部的电感应元件112产生作用力，电感应元件112会受力运动，电感应元件112受力运动的同时会对驱动机构组件11施加力的作用，当电感应元件112运动提供与平台运动方向相同的力时，车体2向前运动；当电感应元件112运动方向提供的与平台运动方向相反时，此时，棘轮4阻止车体2向后运动，当运动达到极限后，弹性元件114就会反弹，弹性元件114反弹推动电感应元件112继续为平台运动提供动力，车体2前进；重复以上步骤实现车体2持续运动。

驱动机构组件11与驱动电路13之间连接有实时测量驱动机构组件11驱动方向的传感器14。传感器14为霍尔传感器，实时测量永磁体的运动方向，确保线圈对永磁体的推力方向与电感应元件112运动方向一致。

电感应元件112为磁体，磁体材质为钕铁硼强磁铁，导电元件113为线圈，弹性元件114为弹簧。

筒体111内涂覆油脂材料，降低电感应元件112活动时与筒体111之间的摩擦力。

实施例一：这种振动式移动平台，车轮5设置于车身3两侧，与车身3连接成车体2，振动驱动机构1固定于车身3，棘轮4设置于车轮5与车身3之间，且棘轮4固定于车轮5，棘轮4保证车轮5单向转动，车体2单向运动。振动驱动机构1包括电源12、驱动电路13及驱动机构组件11，振动驱动机构1的电源12、驱动电路13及驱动机构组件11固定于车身3，驱动电路13用于控制驱动机构组件11及车体2转向，电源12为驱动电路13及驱动机构组件11提供电源12。为了使驱动机构组件11安装的更牢固，车身3上设有安装座31用于安装驱动机构组件11，驱动机构组件11与安装座31之间铰接，根据实际需要调整驱动机构组件11与车身3的夹角，且安装座31两侧设有固定销，当驱动机构组件11与车身3的夹角调整合适后，通过固定销将驱动机构组件11固定于安装座31，使驱动机构组件11与车身3结合为一体，并能够保证驱动机构组件11为车体2前进提供动力。驱动机构组件11上下分别采用弹簧将磁体固定在筒体111内部，筒体111内涂覆油脂材料，降低电感应元件112活动时与筒体111之间的摩擦力，磁体可以在筒体111内自由运动，材质选用钕铁硼强磁铁，筒体111的外部采用线圈缠绕，以上结合为一体后，筒体111倾斜固定于车身3。

驱动机构组件11与驱动电路13之间连接霍尔传感器，实时测量永磁体的运动方向，确保线圈对永磁体的推力方向与电感应元件112运动方向一致。

这种振动式移动平台的操作方法，包括如下步骤：

A.确定移动平台的运动方向，将棘轮4固定于车轮5，棘轮4保证车轮5单向转动，车体2单向运动；

B.通过计算得出驱动机构组件11的筒体111与车身3的夹角，调整驱动机构组件11与车身3的夹角，合适后，采用固定销固定驱动机构组件11；

C.将振动式移动平台电路接通，使线圈通过电流时对筒体111内部的磁体产生作用力；

D.当线圈通电后，线圈通过电流时对筒体111内部的磁体产生作用力，此时，线圈对磁体产生的作用力为斜向下的，刚好与车体2运动方向相同，磁体受力运动，磁体受力运动的同时会对驱动机构组件11施加力的作用，车体2向前运动；当磁体向下运动达到极限，弹簧使磁体反弹，此时由于棘轮4限制了平台的后退，车体2静止；当磁体向上运动到极限，弹簧再次反弹，磁体再次向下运动为车体2前进提供动力，持续反复运动实现了车体2的持续运动。车体2需要转向时，通过驱动电路13调整，驱动电路13驱动磁体在筒体111内部转动，磁体提供的力的方向发生改变实现车体2的转向。

实施例二：这种振动式移动平台，车轮5设置于车身3两侧，与车身3连接成车体2，振动驱动机构1固定于车身3，棘轮4设置于车轮5与车身3之间，且棘轮4固定于车轮5，棘轮4保证车轮5单向转动，车体2单向运动。振动驱动机构1包括电源12、驱动电路13及驱动机构组件11，振动驱动机构1的电源12、驱动电路13及驱动机构组件11固定于车身3，驱动电路13用于控制驱动机构组件11及车体2转向，电源12为驱动电路13及驱动机构组件11提供电源12。为了使驱动机构组件11安装的更牢固，车身3上设有安装座31用于安装驱动机构组件11，驱动机构组件11与安装座31之间铰接，根据实际需要调整驱动机构组件11与车身3的夹角，且安装座31两侧设有固定销，当驱动机构组件11与车身3的夹角调整合适后，通过固定销将驱动机构组件11固定于安装座31，使驱动机构组件11与车身3结合为一体，并能够保证驱动机构组件11为车体2前进提供动力。驱动机构组件11上下分别采用弹簧将磁体固定在筒体111内部，筒体111内涂覆油脂材料，降低电感应元件112活动时与筒体111之间的摩擦力，磁体可以在筒体111内自由运动，材质选用钕铁硼强磁铁，筒体111的外部采用线圈缠绕，以上结合为一体后，筒体111倾斜固定于车身3。

驱动机构组件11与驱动电路13之间连接霍尔传感器，实时测量永磁体的运动方向，确保线圈对永磁体的推力方向与电感应元件112运动方向一致。

这种振动式移动平台的操作方法，包括如下步骤：

A.确定移动平台的运动方向，将棘轮4固定于车轮5，棘轮4保证车轮5单向转动，车体2单向运动；

B.通过计算得出驱动机构组件11的筒体111与车身3的夹角，调整驱动机构组件11与车身3的夹角，合适后，采用固定销固定驱动机构组件11；

C.将振动式移动平台电路接通，使线圈通过电流时对筒体111内部的磁体产生作用力；

D.当线圈通电后，线圈通过电流时对筒体111内部的磁体产生作用力，此时，线圈对磁体产生的作用力为斜向上的，刚好与车体2运动方向相同，磁体受力运动，磁体受力运动的同时会对驱动机构组件11施加力的作用，车体2向前运动，此时车体2不但受到向前的力，同时还受到向上的力，使得车轮5与路面的摩擦减小；当磁体向上运动到极限，弹簧使磁体反弹，此时由于棘轮4限制了平台的后退，车体2静止，此时，车体2不但受到向后的力，还受到向下的力，增大了车轮5与路面之间的摩擦力也阻止车体2向后运动；当磁体向下运动到极限，弹簧再次反弹，磁体再次向上运动为车体2前进提供动力，持续反复运动实现了车体2的持续运动。车体2需要转向时，通过驱动电路13调整，驱动电路13驱动磁体在筒体111内部转动，磁体提供的力的方向发生改变实现车体2的转向。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要结构和优点。本行业的技术人员应该了解，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还可以有尺寸和方向等的变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护本发明的范围内。

Claims (10)

1.振动式移动平台，车轮设置于车身两侧，与车身连接成车体，其特征在于：振动驱动机构固定于车身，棘轮设置于车轮与车身之间，且棘轮固定于车轮。

2.根据权利要求1所述的振动式移动平台,其特征在于：所述的振动驱动机构的电源、驱动电路及驱动机构组件固定于车身，驱动电路用于控制驱动机构组件及车体转向。

3.根据权利要求2所述的振动式移动平台,其特征在于：所述的车身上设有安装座用于安装驱动机构组件，驱动机构组件与安装座之间铰接，且安装座两侧设有固定销。

4.根据权利要求2所述的振动式移动平台,其特征在于：所述的驱动机构组件的空心筒体内部设有电感应元件，电感应元件上下分别通过弹性元件安装在筒体的内部，筒体外壁设有导电元件，筒体倾斜固定于车身。

5.一种如权利要求4所述的振动式移动平台的操作方法，其特征在于包括如下步骤：

A.确定移动平台的运动方向，将棘轮固定于车轮；

B.将振动式移动平台电路接通，使导电元件通过电流时对筒体内部的电感应元件产生作用力；

C.当导电元件通电后，电感应元件会受力运动，当电感应元件运动提供与平台运动方向相同的力时，车体向前运动；当电感应元件运动提供的力与平台运动方向相反时，棘轮阻止车体向后运动，当运动达到极限后，弹性元件会反弹推动电感应元件继续为平台运动提供动力；.重复以上步骤实现车体持续运动。

6.根据权利要求4或5所述的振动式移动平台及其操作方法,其特征在于：所述的驱动机构组件与驱动电路之间连接有实时测量驱动机构组件驱动方向的传感器。

7.根据权利要求4或5所述的振动式移动平台及其操作方法,其特征在于：所述的电感应元件为磁体，导电元件为线圈，弹性元件为弹簧。

8.根据权利要求7所述的振动式移动平台及其操作方法,其特征在于：所述的磁体材质为钕铁硼强磁铁。

9.根据权利要求4或5所述的振动式移动平台及其操作方法,其特征在于：所述的筒体内涂覆油脂材料。

10.根据权利要求6所述的振动式移动平台及其操作方法,其特征在于：所述的传感器为霍尔传感器。

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