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一种全向驱动轮制造技术

技术编号:17287473 阅读:60 留言:0更新日期:2018-02-17 20:54
本实用新型专利技术公开了一种全向驱动轮,包括转向驱动电机、转向驱动减速器、法兰、车轮、直线驱动电机、刹车和车架;转向驱动电机与转向驱动减速器通过螺钉固定,转向驱动减速器通过法兰用螺钉固定安装在车体上,同时法兰也通过螺钉与连接架固定连接。刹车和车轮均与直线驱动电机连接并且直线驱动固定安装在车架上。该全向驱动轮包括两个驱动电机,直线运动由直线驱动电机控制,转向运动由转向驱动电机控制,两者相互独立驱动,可以使车轮实现前进、后退、转向、斜向运动等。转向驱动电机的轴线垂直通过车轮横向轴线和纵向轴向的交点位置,仅由一个转向驱动电机即可控制车轮实现原地回转。同样可以根据需求对该全向驱动轮进行组合,使不同配置的轮式移动机器人实现原地回转。

【技术实现步骤摘要】
一种全向驱动轮
本技术专利涉及一种可用于轮式移动机器人的驱动轮,具体说是一种全向驱动轮,属于移动机器人车轮

技术介绍
目前,轮式移动机器人常见的转向方式有三种:一种是通过舵机控制转向运动,一种是通过控制两侧车轮的速度实现转向运动,还有一种是通过机械转向装置实现转向运动。舵机控制和机械转向装置均使得轮式移动机器人的机械结构变得复杂,并且转向角度受到限制,需要较大的转向空间;而差速驱动的控制精度较低,并且稳定性不高,易引起车体振动。因此需要一种机械结构简单、转向灵活且转向精度高、转角范围大、可实现原地回转的全向驱动轮,以便移动机器人能够在狭小空间内工作以及应用于更多领域完成复杂、高难度的任务。
技术实现思路
本技术针对现有轮式移动机器人车轮技术存在的问题,提供一种机械结构简单、转向灵活、转角范围大、可独立驱动和原地回转的全向驱动轮。本技术的全向驱动轮采用以下技术方案实现:本技术的全向驱动轮包括:转向驱动电机(1)、转向驱动减速器(2)、法兰(3)、车轮(4)、直线驱动电机(5)、刹车(6)、连接架(7),其特征在于:转向驱动电机(1)与转向驱动减速器(2)通过螺钉连接,转向驱动减速器(2)又通过法兰(3)用螺钉固定安装在车体上,同时法兰(3)通过螺钉与连接架(7)固定。车轮(4)与刹车(6)与直线驱动电机(5)相连,同时直线驱动电机(5)通过螺钉固定连接在连接架(7)上。上述的一种全向驱动轮,需要有两个驱动电机来实现控制,车轮(4)的直线运动由直线驱动电机(5)控制,车轮(4)的转向运动由转向驱动电机(1)控制,两者相互独立驱动。上述的一种全向驱动轮,车轮(4)的转向运动仅由转向驱动电机(1)控制,而不是通过差速控制或机械转向装置来实现,转向驱动电机(1)的轴线垂直经过车轮(4)的横向轴线与纵向轴线的交点位置,可以实现车轮(4)的原地回转。上述的一种全向驱动轮,首先转向驱动电机(1)控制车轮(4)转过一定角度,然后直线驱动电机(5)控制车轮(4)前进或后退,可以使车轮(4)实现不同角度的直线运动,即斜向运动。上述的一种全向驱动轮,将其作为一种组件,通过对该全向驱动轮进行组合,可以使不同配置的轮式移动机器人实现原地回转。本技术的机械结构简单,拆装维修方便;转向驱动电机控制车轮可以实现不同角度的旋转运动以及原地回转,转角范围大,转向灵活;直线驱动电机控制车轮可以实现前进和后退运动;转向驱动电机和直线驱动电机相互配合控制车轮也可以实现斜向运动;本技术作为一种组件,可以进行自由组合,实现不同配置的轮式移动机器人的原地回转。附图说明图1为本技术一种全向驱动轮的外形示意图。图2为本技术配置成独轮车的原地回转示意图。图3为本技术配置成两轮驱动移动机器人的原地回转示意图。图4为本技术配置成三轮驱动移动机器人的原地回转示意图。图中,1.转向驱动电机,2.转向驱动减速器,3.法兰,4.车轮,5.直线驱动电机,6.刹车,7.连接架。具体实施方式如图1所示转向驱动电机(1)与转向驱动减速器(2)通过螺钉固定连接,同时转向驱动减速器(2)又通过法兰(3)用螺钉固定连接在连接架(7)上,编程控制转向驱动电机(1)。当转向驱动电机(1)转动时,转矩即可通过法兰(3)和连接架(7)带动车轮(4)运行,通过编码器的反馈信息实现对车轮(4)转向角度的高精度控制。车轮(4)及刹车(6)均与直线驱动电机(5)相连,直线驱动电机(5)用螺钉固定连接在连接架(7)上,编程控制直线驱动电机(5),通过编码器的反馈信息实现对车轮(4)运行距离的高精度控制。转向驱动电机(1)及直线驱动电机(5)相互独立驱动,当不同的驱动电机接收到控制指令后,可控制车轮(4)前进、后退、转向运行等;当转向驱动电机(1)首先接到控制指令,控制车轮(4)转过一定角度,然后直线驱动电机(5)接收到控制指令,控制车轮(4)前进或后退,所以通过转向驱动电机(1)和直线驱动电机(5)的先后相互配合,可以使车轮(4)实现不同角度的直线运动,即斜向运动。如图2所示,转向驱动电机(1)的轴线垂直经过车轮(4)的横向轴线与纵向轴线的交点位置,当转向驱动电机(1)转动时,转矩可通过法兰(3)和连接架(7)带动车轮(4)运动,所以仅通过一个转向驱动电机(5)控制车轮(4)即可实现独轮车的原地回转。如图3所示,当全向驱动轮配置成两轮驱动移动机器人时,只要控制两个转向驱动电机(1)同方向同转速运行时,即可实现两轮驱动移动机器人沿着车体中心原地旋转。相对于两轮差速驱动转向,该配置控制易实现且控制精度高。如图4所示,当全向驱动轮配置成三轮驱动移动机器人时,只要控制三个转向驱动电机(1)同方向同转速运行时,即可实现三轮驱动移动机器人沿着车体中心原地旋转。同样该全向驱动轮也可配置成其他类型轮式移动机器人,实现不同方向的运动。本文档来自技高网...
一种全向驱动轮

【技术保护点】
一种全向驱动轮,包括:转向驱动电机(1)、转向驱动减速器(2)、法兰(3)、车轮(4)、直线驱动电机(5)、刹车(6)、连接架(7),其特征在于:转向驱动电机(1)通过螺钉与转向驱动减速器(2)固定,转向驱动减速器(2)又通过法兰(3)用螺钉固定安装在车体上,同时法兰(3)也通过螺钉固定连接在连接架(7)上,车轮(4)与刹车(6)均与直线驱动电机(5)相连,同时直线驱动电机(5)通过螺钉固定连接在连接架(7)上。

【技术特征摘要】
1.一种全向驱动轮,包括:转向驱动电机(1)、转向驱动减速器(2)、法兰(3)、车轮(4)、直线驱动电机(5)、刹车(6)、连接架(7),其特征在于:转向驱动电机(1)通过螺钉与转向驱动减速器(2)固定,转向驱动减速器(2)又通过法兰(3)用螺钉固定安装在车体上,同时法兰(3)也通过螺钉固定连接在连接架(7)上,车轮(4)与刹车(6)均与直线驱动电机(5)相连,同时直线驱动电机(5)通过螺钉固定连接在连接架(7)上。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:平雪良贝旭颖王晨学杨子豪
申请(专利权)人:江南大学
类型:新型
国别省市:江苏,32

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