CN204956685U

CN204956685U - 带稳定装置的两轮移动平台

Info

Publication number: CN204956685U
Application number: CN201520562367.2U
Authority: CN
Inventors: 韩小林; 其他发明人请求不公开姓名
Original assignee: HUBEI ZHIQUAN INTELLECTUAL PROPERTY CONSULTING Co Ltd
Current assignee: Hubei Zhiquan Patent Technology Application Development Co ltd
Priority date: 2015-07-30
Filing date: 2015-07-30
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2025-07-30

Abstract

本实用新型涉及一种带稳定装置的两轮移动平台，包括行走底盘、行走底盘控制器，所述行走底盘包括左驱动电机、右驱动电机，左行走轮、右行走轮，所述左行走轮、右行走轮转轴分别与左驱动电机、右驱动电机的转轴连接，所述行走底盘上至少一侧铰接有支撑杆，支撑杆铰轴与支撑杆驱动电机连接。本实用新型行走轮速度降接近于零时，支撑杆放下来，以稳定平台。或者当处理器检测到加速度计和陀螺仪数值不正常时，支撑杆也会及时放下来，以稳定平台。其可以用于很多机器人系统的开发。当遇到任何情况时，平台不会倾覆，防止因平台倾覆带来经济损失或意外伤害的发生。

Description

带稳定装置的两轮移动平台

技术领域

本发明属于智能行走系统，尤其涉及一种带稳定装置的两轮移动平台。

背景技术

近年来，随着计算机科学和人工智能的发展，机器人技术突飞猛进。移动平台是机器人运动的基础，目前主要有履带移动平台、多轮移动平台，履带移动平台主要应用复杂地形如：建筑物勘测、扫雷、破障、生化战剂探测等，其结构较为复杂、效率低下、不够灵活、成本较高，且负载大易损坏路面。而多轮移动平台主要以四轮、六轮为主，多轮子之间存在间隙，使得轮子在转动过程中同地面接触点的高度不断变化，在凹凸不平的路面，从而导致机器人车体的震动或打滑，严重时甚至机器人车体倾覆。

目前的两轮平衡移动平台虽然移动方便、灵活机动，但静止也需要需要电力来维持平衡，而且稳定性也不好，常常会无故跌倒。

发明内容

本发明提供一种结构简单、智能性高、安装方便的带稳定装置的两轮移动平台，以解决现有技术结构较为复杂、耗能大、稳定性差、成本较高等问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种带稳定装置的两轮移动平台，包括行走底盘、行走底盘控制器，其特征是所述行走底盘包括左驱动电机、右驱动电机，左行走轮、右行走轮，所述左行走轮、右行走轮转轴分别与左驱动电机、右驱动电机的转轴连接，所述行走底盘上至少一侧铰接有支撑杆，支撑杆铰轴与支撑杆驱动电机连接。

作为优选，所述支撑杆驱动电机带减速器。

作为优选，所述减速器为蜗轮蜗杆减速器。

作为优选，所述支撑杆端部设有轮子。

作为优选，所述支撑杆上设有卡槽，所述行走底盘上设有两个电磁卡座，电磁卡座上设有与卡槽对应的卡头。

作为优选，所述行走底盘包括左驱动电机、右驱动电机，左行走轮、右行走轮，所述左行走轮、右行走轮转轴上设有被动齿轮，左驱动电机、右驱动电机的转轴上设有主动齿轮，主动齿轮分别与被动齿轮啮合。

作为优选，所述行走底盘控制器包括加速度计、陀螺仪、行走控制处理器，所述左驱动电机、右驱动电机经过驱动模块与行走控制处理器连接，支撑杆驱动电机经过支撑杆驱动电路与行走控制处理器连接、加速度计、陀螺仪与行走控制处理器连接。

作为优选，所述行走控制处理器还与电磁锁连接。

本发明具有状态稳定、行走姿势优美、适应性强等优点。本发明行走轮速度降接近于零时，支撑杆放下来，以稳定平台。或者当处理器检测到加速度计和陀螺仪数值不正常时，支撑杆也会及时放下来，以稳定平台。其可以用于很多机器人系统的开发。当遇到任何情况时，平台不会倾覆，防止因平台倾覆带来经济损失或意外伤害的发生。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的行走状态图；

图3为本发明的停止状态图；

图4为本发明原理框图；

图5为本发明的另一种结构示意图；

图6为图5的A处放大图；

图7为本发明的另一种原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

具体实施方式一：结合图1、4所示，该带稳定装置的两轮移动平台由行走底盘1、行走底盘控制器3、左行走轮9、右行走轮10等构成，行走底盘1由左驱动电机、右驱动电机7、8，左行走轮、右行走轮9、10组成，左行走轮、右行走轮9、10转轴分别与左驱动电机、右驱动电机7、8的转轴连接，左行走轮、右行走轮9、10转轴上设有被动齿轮12，左驱动电机、右驱动电机7、8的转轴上设有主动齿轮11，主动齿轮11分别与被动齿轮12啮合。左驱动电机、右驱动电机7、8分别驱动左行走轮、右行走轮9、10，采用双驱动使本发明动力性能优越，能在复杂地形中运动自如。

结合图1、2、3所示，行走底盘1上至少一侧铰接支撑杆4，支撑杆4铰轴与支撑杆驱动电机5连接，支撑杆驱动电机5带减速器6，减速器6为蜗轮蜗杆减速器，支撑杆4端部设有轮子16。

行走底盘控制器3包括加速度计、陀螺仪、行走控制处理器，左驱动电机、右驱动电机经过驱动模块与行走控制处理器连接，支撑杆驱动电机经过支撑杆驱动电路与行走控制处理器连接、加速度计、陀螺仪与行走控制处理器连接。行走控制处理器经驱动模块控制左、右驱动电机7、8起动、停止。

当本发明准备停止时，行走控制处理器决定支撑杆4是否启动而转动至行走轮9、10下部。支撑杆4端部轮子16转至行走轮底部，左、右驱动电机7、8使左行走轮、右行走轮9、10逐渐停止转动。

当启动时，左行走轮、右行走轮9、10开始转动，支撑杆4立即转至行走轮上端部，不妨碍平台自动运行。

具体实施方式二：结合图5、7所示，该带稳定装置的两轮移动平台由行走底盘1、行走底盘控制器3、左行走轮9、右行走轮10等构成，行走底盘1由左驱动电机、右驱动电机7、8，左行走轮、右行走轮9、10组成，左行走轮、右行走轮9、10转轴分别与左驱动电机、右驱动电机7、8的转轴连接，左行走轮、右行走轮9、10转轴上设有被动齿轮12，左驱动电机、右驱动电机7、8的转轴上设有主动齿轮11，主动齿轮11分别与被动齿轮12啮合。左驱动电机、右驱动电机7、8分别驱动左行走轮、右行走轮9、10，采用双驱动使本发明动力性能优越，能在复杂地形中运动自如。

结合图2、3、6所示，行走底盘1上至少一侧铰接支撑杆4，支撑杆4铰轴与支撑杆驱动电机5连接，支撑杆4端部设有轮子16，支撑杆4上设有卡槽13，行走底盘1行走底盘21上设有两个电磁锁，电磁锁包括电磁卡座14、卡头15、电磁铁等，电磁卡座14上设有与卡槽13对应的卡头15。

行走底盘控制器3经驱动模块控制左、右驱动电机7、8起动、停止，行走底盘控制器3包括加速度计、陀螺仪、行走控制处理器，左驱动电机、右驱动电机经过驱动模块与行走控制处理器连接，支撑杆驱动电机经过支撑杆驱动电路与行走控制处理器连接，加速度计、陀螺仪与行走控制处理器连接，行走控制处理器还与电磁锁连接。

行走控制处理器经支撑杆驱动电路控制支撑杆驱动电机5。当本发明移动时，支撑杆4始终位于行走轮上部，不妨碍行走轮自由运动。

当需要停止时，支撑杆4转动至行走轮下部。电磁卡座14内电磁铁152失去磁性，复位弹簧151让卡头15复位，卡头15卡入支撑杆4上的卡槽13内，锁死支撑杆4，以稳固平台。同时左行走轮、右行走轮9、10减速，最终停止转动。

当启动时，电磁卡座14内电磁铁152吸住卡头15，不让卡头15卡入支撑杆4上的卡槽13内。进而驱动模块控制左、右驱动电机7、8，使左行走轮、右行走轮9、10开始转动。

本发明以内置的精密固态陀螺仪来判断行走底盘所处的姿势状态，透过精密且高速的中央微处理器计算出适当的指令后，驱动马达来做到平衡的效果。行走底盘的总体重心纵轴作为参考线。当这条轴往前倾斜时，行走底盘的内置电动马达会产生往前的力量，一方面平衡行走底盘前倾倒的扭矩，一方面产生让行走底盘前进的加速度，相反的，当陀螺仪发现行走底盘的重心往后倾时，也会产生向后的力量达到平衡效果。当本发明行走轮速度降接近于零时，支撑杆放下来，以稳定平台。或者当处理器检测到加速度计和陀螺仪数值不正常时，支撑杆也会及时放下来，以稳定平台。

最后应当指出，以上具体实施方式仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述具体实施方式，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种带稳定装置的两轮移动平台，包括行走底盘、行走底盘控制器，其特征是所述行走底盘包括左驱动电机、右驱动电机，左行走轮、右行走轮，所述左行走轮、右行走轮转轴分别与左驱动电机、右驱动电机的转轴连接，所述行走底盘上至少一侧铰接有支撑杆，支撑杆铰轴与支撑杆驱动电机连接。

2.根据权利要求1所述的一种带稳定装置的两轮移动平台，其特征是所述支撑杆驱动电机带减速器。

3.根据权利要求2所述的一种带稳定装置的两轮移动平台，其特征是所述减速器为蜗轮蜗杆减速器。

4.根据权利要求1或3所述的一种带稳定装置的两轮移动平台，其特征是所述支撑杆端部设有轮子。

5.根据权利要求1所述的一种带稳定装置的两轮移动平台，其特征是所述支撑杆上设有卡槽，所述行走底盘上设有两个电磁卡座，电磁卡座上设有与卡槽对应的卡头。

6.根据权利要求1所述的一种带稳定装置的两轮移动平台，其特征是所述行走底盘包括左驱动电机、右驱动电机，左行走轮、右行走轮，所述左行走轮、右行走轮转轴上设有被动齿轮，左驱动电机、右驱动电机的转轴上设有主动齿轮，主动齿轮分别与被动齿轮啮合。

7.根据权利要求3所述的一种带稳定装置的两轮移动平台，其特征是所述行走底盘控制器包括加速度计、陀螺仪、行走控制处理器，所述左驱动电机、右驱动电机经过驱动模块与行走控制处理器连接，支撑杆驱动电机经过支撑杆驱动电路与行走控制处理器连接、加速度计、陀螺仪与行走控制处理器连接。

8.根据权利要求5所述的一种带稳定装置的两轮移动平台，其特征是所述述行走底盘控制器包括加速度计、陀螺仪、行走控制处理器，所述左驱动电机、右驱动电机经过驱动模块与行走控制处理器连接，支撑杆驱动电机经过支撑杆驱动电路与行走控制处理器连接、加速度计、陀螺仪与行走控制处理器连接,所述行走控制处理器还与电磁锁连接。