CN212529453U - 一种舞台专用智能全向车台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种舞台专用智能全向车台，包括外环转台组件、内环转台组件、控制系统和全向轮组件，本车台嵌套双环转向功能，两套转向系统独立驱动，台身整体在台面沿特定轨迹行走、转向的同时，台身本身嵌套双层转台，实现多种旋转组合，可保证承载人(景)的呈现视角不变；台身中间转台安装LED显示屏，能呈现影视效果；安装视觉成像装置能根据运行场景创建运行轨迹并避障；自带可充电电源和双导航系统。本车台直角转弯无转弯半径，能保证演出时承载人(景)呈现的视觉不变，车台行走路线不需预处理，操控便捷，实用性强。

Description

一种舞台专用智能全向车台

技术领域

本实用新型属于演艺装备技术领域，具体涉及一种舞台专用智能全向车台。

背景技术

舞台上通常需要一种小型运载工具运送演员或道具来实现某一特定的艺术需要。目前，演艺装备领域直接采用物流行业AGV小车或借鉴AGV小车技术开发舞台专用全向车台，通常采用一套驱动系统驱动一组全向轮实现多向任意行走。这些设备在一定程度上满足了创意需要但也呈现出诸多不足，如车台只能在经过预先处理的特殊路线上行走、在舞台上沿运行轨迹整体转动时转弯半径大、承载人(景)的呈现视角随设备一起转向、不具备内部旋转功能等。上述技术缺陷极易造成演出穿帮等演出事故，严重影响舞台艺术表现力和观众观感。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种舞台专用智能全向车台，该车台嵌套双环转台，能实现多种旋转、转向动作组合，能有效保证车台承载人或物的呈现视角不变，车台行走路线灵活多变，使用效果好，可推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种舞台专用智能全向车台，其特征在于，包括外环转台组件、内环转台组件、控制系统和全向轮组件，所述外环转台组件和内环转台组件通过齿圈和驱动齿轮啮合连接，所述控制系统安装在内环转台组件上，所述全向轮组件安装在外环转台组件底端且与地面之间具有间隙。

所述外环转台组件包括外环转台架体、全向轮安装板和齿圈，所述外环转台架体呈矩形板状，所述外环转台架体的中间位置开设有容置所述内环转台组件的圆形安装部，所述安装部内设置所述齿圈，所述全向轮安装板设置在所述外环转台架体的四个边角位置。

所述内环转台组件包括内环转台架体、驱动齿轮、车台驱动装置、外环转台支撑轮和内环转台导向轮，所述驱动齿轮与安装在内环转台架体上的第一伺服电机的传动轴连接，所述内环转台架体的截面呈正八边形，所述内环转台架体的八个顶点处均成对设置有外环转台支撑轮和内环转台导向轮，所述车台驱动装置通过驱动安装板安装在内环转台架体上，所述车台驱动装置有两套分别对称设置在内环转台架体的两侧，所述车台驱动装置包括第二伺服电机和与第二伺服电机传动连接的行走地轮，行走地轮接地带动车台行进，所述内环转台架体上方设置有LED屏，LED屏内投放视频影像营造艺术氛围。

所述控制系统通过控制系统安装板固定安装在所述内环转台架体上，所述控制系统包括电源组件和电信号处理装置，所述电源组件包括旋转驱动电源、行走驱动电源和LED屏幕电源，旋转驱动电源与所述第一伺服电机连接，所述行走驱动电源与所述第二伺服电机连接，所述LED屏幕电源与所述LED屏连接，所述电信号处理装置包括CPU和电机控制器，CPU与远程终端设备如手机、遥控器等连接，CPU通过电机控制器与第一伺服电机和两个第二伺服电机分别连接，分别控制内环转台组件的单独旋转、转弯和行走，第一伺服电机单独运转时实现驱动齿轮的转动使内环转台组件转动实现原地旋转，两个第二伺服电机的其中一个单独运转或两个第二伺服电机差速运转时能实现转弯且可以实现无转弯半径的转弯，当两个第二伺服电机同步转动或差速转动时可实现车台的整体直线行走或曲线行走。

优选的，所述内环转台架体底端设置有雷达组件，雷达组件包括雷达安装板和雷达，雷达能提前扫描周围运行环境建立运行数字地图，雷达与手机、电脑终端、CPU连接，建立数字地图后CPU根据地图信息调整运行线路。

优选的，所述内环转台架体的八个顶点处设置有安装座，安装座的两个相邻端面上分别安装相互垂直的外环转台支撑轮和内环转台导向轮，所述内环转台导向轮的径向方向垂直于所述齿圈的内壁，外环转台支撑轮用于承托连接内环转台和外环转台，内环转台导向轮能精准标定旋转角度。

优选的，所述外环转台架体上端面设置有外环转台装修层，所述内环转台架体的上断面设置有内环转台装修层，所述LED屏安装在内环转台装修层上，所述内环转台装修层和所述外环转台装修层之间预留2mm间隙。

优选的，所述全向轮组件包括三个全向轮和连接板，所述三个全向轮通过销轴安装在所述连接板下端面上，所述全向轮与所述连接板之间设置过渡板，所述连接板的上端面通过螺栓安装在所述全向轮安装板的下端面上，所述全向轮的外径距地面10mm，外环转台组件的载荷通过外环转台支撑轮传递到内环转台组件上，全向轮组件主要起转向功能，路面不平时全向轮组件起辅助支撑作用。

优选的，所述外环转台架体上开设的圆形安装部上焊接有齿圈支撑圈，所述齿圈支撑圈上通过螺栓连接安装导向支撑圈，所述导向支撑圈上通过螺钉固定安装所述齿圈。

优选的，所述内环转台架体上通过旋转副转动连接有驱动齿轮安装座，驱动齿轮安装座上端面通过旋转副转动安装有驱动齿轮，驱动齿轮安装座上还连接有齿轮张紧装置，所述齿轮张紧装置包括固定座、弹簧、连接螺母、调节螺母和螺杆，所述固定座固定安装在内环转台架体上，所述固定座内螺纹穿设螺杆，固定座两侧分别设置螺纹连接在螺杆上的调节螺母和连接螺母，弹簧一端固定连接在连接螺母上，另一端与驱动齿轮安装座的侧边固定连接，连接螺母与固定座保持一定的间隙。当拧动调节螺母时带动螺杆旋转挤压或拉伸弹簧，从而使驱动齿轮安装座偏移一定角度，进而调整驱动齿轮与齿圈之间的啮合间隙。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型结构精巧，设计科学合理，能实现多种旋转、转向动作组合，能有效保证车台承载人或物的呈现视角不变，车台行走路线灵活多变，使用效果好，可推广使用。

2、本实用新型无转弯半径，转向灵活，嵌套双环转向功能，两套转向系统之间的运动通过齿轮结构转换，两套转台之间通过内环转台导向轮保证运动位置准确。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的俯视立体结构示意图。

图2是本实用新型的侧视结构示意图。

图3是本实用新型中外环转台组件的结构示意图。

图4是本实用新型中内环转台组件的结构示意图。

图5是本实用新型中控制系统的安装结构示意图。

图6是本实用新型中全向轮组件的结构示意图。

图7是本实用新型中齿轮张紧装置与驱动齿轮和驱动齿轮安装座的连接结构示意图。

附图标记说明：

1—外环转台装修层； 2—外环转台组件； 3—内环转台组件；

4—内环转台装修层； 5—控制系统； 6—全向轮组件；

7—雷达组件； 8—外环转台架体； 9—齿圈支撑圈；

10—导向支撑圈； 11—全向轮安装板； 12—齿圈；

13—齿轮张紧装置； 14—驱动齿轮； 15—驱动齿轮安装座；

16—驱动安装板； 17—控制系统安装板； 18—内环转台架体；

19—车台驱动装置； 20—外环转台支撑轮； 21—内环转台导向轮；

22—电信号处理装置； 23—旋转驱动电源； 24—行走驱动电源；

25—LED屏幕电源； 26—全向轮； 27—过渡板；

28—连接板； 29—螺栓； 30—固定座；

31—弹簧； 32—连接螺母； 33—调节螺母；

34—螺杆。

具体实施方式

如图1至图5所示，本实用新型包括外环转台组件2、内环转台组件3、控制系统5和全向轮组件6，所述外环转台组件2和内环转台组件3通过齿圈12和驱动齿轮14啮合连接，所述控制系统5安装在内环转台组件3上，所述全向轮组件6安装在外环转台组件2底端且与地面之间具有间隙。

所述外环转台组件2包括外环转台架体8、全向轮安装板11和齿圈12，所述外环转台架体8呈矩形板状，所述外环转台架体8的中间位置开设有容置所述内环转台组件3的圆形安装部，所述安装部内设置所述齿圈12，所述全向轮安装板11设置在所述外环转台架体8的四个边角位置。

所述内环转台组件3包括内环转台架体18、驱动齿轮14、车台驱动装置19、外环转台支撑轮20和内环转台导向轮21，所述驱动齿轮14与安装在内环转台架体18上的第一伺服电机的传动轴连接，所述内环转台架体18的截面呈正八边形，所述内环转台架体18的八个顶点处均成对设置有外环转台支撑轮20和内环转台导向轮21，所述车台驱动装置19通过驱动安装板16安装在内环转台架体18上，所述车台驱动装置19有两套分别对称设置在内环转台架体18的两侧，所述车台驱动装置19包括第二伺服电机和与第二伺服电机传动连接的行走地轮，行走地轮接地带动车台行进，所述内环转台架体18上方设置有LED屏。

所述控制系统5通过控制系统安装板17固定安装在所述内环转台架体18上，所述控制系统5包括电源组件和电信号处理装置22，所述电源组件包括旋转驱动电源23、行走驱动电源24和LED屏幕电源25。

本实施例中，旋转驱动电源23与所述第一伺服电机连接，所述行走驱动电源24与所述第二伺服电机连接，所述LED屏幕电源25与所述LED屏连接，所述电信号处理装置22包括CPU和电机控制器，CPU与远程终端设备如手机遥控器等连接，CPU通过电机控制器与第一伺服电机和两个第二伺服电机分别连接，分别控制内环转台组件3的单独旋转、转弯和行走，第一伺服电机单独运转时实现驱动齿轮14的转动使内环转台组件3转动，两个第二伺服电机的其中一个单独运转或两个第二伺服电机差速运转时能实现转弯且可以实现无转弯半径的转弯，当两个第二伺服电机同步转动或差速转动时可实现车台的整体直线行走或曲线行走。

本实施例中，所述内环转台架体18底端设置有雷达组件7用于障碍检测，电信号处理装置22可与远程手机和遥控器连接，远程控制移动。

本实施例中，所述内环转台架体18的八个顶点处设置有安装座，安装座的两个相邻端面上分别安装相互垂直的外环转台支撑轮20和内环转台导向轮21，所述内环转台导向轮21的径向方向垂直于所述齿圈12的内壁。

本实施例中，所述外环转台架体8上端面设置有外环转台装修层1，所述内环转台架体18的上断面设置有内环转台装修层4，所述LED屏安装在内环转台装修层4上，所述内环转台装修层4和所述外环转台装修层1之间预留2mm间隙。

本实施例中，如图6所示，所述全向轮组件6共四组，所述全向轮组件6包括三个全向轮26和连接板28，所述三个全向轮26通过销轴安装在所述连接板28下端面上，所述全向轮26与所述连接板28之间设置过渡板27，所述连接板28的上端面通过螺栓29安装在所述全向轮安装板11的下端面上，所述全向轮26的外径距地面10mm，外环转台组件2的载荷通过外环转台支撑轮20传递到内环转台组件3上，全向轮组件6主要起转向功能，路面不平时全向轮组件6起辅助支撑作用。

本实施例中，所述外环转台架体8上开设的圆形安装部上焊接有齿圈支撑圈9，所述齿圈支撑圈9上通过螺栓连接安装导向支撑圈10，所述导向支撑圈10上通过螺钉固定安装所述齿圈12。

本实施例中，如图7所示，所述内环转台架体18上通过旋转副转动连接有驱动齿轮安装座15，驱动齿轮安装座15上端面通过旋转副转动安装有驱动齿轮14，驱动齿轮安装座15上还连接有齿轮张紧装置13，所述齿轮张紧装置13包括固定座30、弹簧31、连接螺母32、调节螺母33和螺杆34，所述固定座30固定安装在内环转台架体18上，所述固定座30内螺纹穿设螺杆34，固定座30两侧分别设置螺纹连接在螺杆34上的调节螺母33和连接螺母32，弹簧31一端固定连接在连接螺母32上，另一端与驱动齿轮安装座15的侧边固定连接，连接螺母32与固定座30保持一定的间隙。当拧动调节螺母33时带动螺杆34旋转挤压或拉伸弹簧31，从而使驱动齿轮安装座15偏移一定角度，进而调整驱动齿轮14与齿圈12之间的啮合间隙。

本实用新型在新环境下使用时，先通过遥控器或手机手动操作车台移动，通过雷达组件7扫描周围环境在电脑或手机终端建立数字地图，并存储在CPU内，然后根据数字地图进行路线规划，CPU自动控制第一伺服电机、两个第二伺服电机启闭实现车台的自如行进转动，根据艺术需要和舞台表现运行移动。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制。凡是根据实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种舞台专用智能全向车台，其特征在于，包括外环转台组件(2)、内环转台组件(3)、控制系统(5)和全向轮组件(6)，所述外环转台组件(2)和内环转台组件(3)通过齿圈(12)和驱动齿轮(14)啮合连接，所述控制系统(5)安装在内环转台组件(3)上，所述全向轮组件(6)安装在外环转台组件(2)底端且与地面之间具有间隙；所述外环转台组件(2)包括外环转台架体(8)、全向轮安装板(11)和齿圈(12)，所述外环转台架体(8)呈矩形板状，所述外环转台架体(8)的中间位置开设有容置所述内环转台组件(3)的圆形安装部，所述安装部内设置所述齿圈(12)，所述全向轮安装板(11)设置在所述外环转台架体(8)的四个边角位置；所述内环转台组件(3)包括内环转台架体(18)、驱动齿轮(14)、车台驱动装置(19)、外环转台支撑轮(20)和内环转台导向轮(21)，所述内环转台架体(18)的截面呈正八边形，所述驱动齿轮(14)通过第一伺服电机驱动，所述内环转台架体(18)的八个顶点处均成对设置有外环转台支撑轮(20)和内环转台导向轮(21)，所述车台驱动装置(19)通过驱动安装板(16)安装在内环转台架体(18)上，所述车台驱动装置(19)有两套分别对称设置在内环转台架体(18)的两侧，所述车台驱动装置(19)包括第二伺服电机和与第二伺服电机传动连接的行走地轮，所述内环转台架体(18)上方设置有LED屏；所述控制系统(5)通过控制系统安装板(17)固定安装在所述内环转台架体(18)上，所述控制系统(5)包括电源组件和电信号处理装置(22)，所述电源组件包括旋转驱动电源(23)、行走驱动电源(24)和LED屏幕电源(25)，所述旋转驱动电源(23)与所述第一伺服电机连接，所述行走驱动电源(24)与所述第二伺服电机连接，所述LED屏幕电源(25)与所述LED屏连接。

2.根据权利要求1所述的一种舞台专用智能全向车台，其特征在于，所述内环转台架体(18)底端设置有雷达组件(7)。

3.根据权利要求1所述的一种舞台专用智能全向车台，其特征在于，所述内环转台架体(18)的八个顶点处设置有安装座，安装座的两个相邻端面上分别安装相互垂直的外环转台支撑轮(20)和内环转台导向轮(21)，所述内环转台导向轮(21)的径向方向垂直于所述齿圈(12)的内壁。

4.根据权利要求1所述的一种舞台专用智能全向车台，其特征在于，所述外环转台架体(8)上端面设置有外环转台装修层(1)，所述内环转台架体(18)的上断面设置有内环转台装修层(4)，所述LED屏安装在内环转台装修层(4)上，所述内环转台装修层(4)和所述外环转台装修层(1)之间具有2mm间隙。

5.根据权利要求1所述的一种舞台专用智能全向车台，其特征在于，所述全向轮组件(6)包括三个全向轮(26)和连接板(28)，所述三个全向轮(26)通过销轴安装在所述连接板(28)下端面上，所述全向轮(26)与所述连接板(28)之间设置过渡板(27)，所述连接板(28)的上端面通过螺栓(29)安装在所述全向轮安装板(11)的下端面上，所述全向轮(26)的底端高于所述行走地轮的底端。

6.根据权利要求1所述的一种舞台专用智能全向车台，其特征在于，所述外环转台架体(8)上开设的圆形安装部上焊接有齿圈支撑圈(9)，所述齿圈支撑圈(9)上通过螺栓连接安装导向支撑圈(10)，所述导向支撑圈(10)上通过螺钉固定安装所述齿圈(12)。

7.根据权利要求1所述的一种舞台专用智能全向车台，其特征在于，所述内环转台架体(18)上通过旋转副转动安装有驱动齿轮安装座(15)，所述驱动齿轮安装座(15)上通过转动副转动安装有驱动齿轮(14)，所述内环转台架体(18)和驱动齿轮安装座(15)之间设置有用于调节驱动齿轮(14)和齿圈(12)啮合间隙的齿轮张紧装置(13)。

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