一种基于差动式全方位轮组的全方位型自动导引车制造技术

技术编号:11245565 阅读:51 留言:0更新日期:2015-04-01 18:49
本实用新型专利技术涉及一种基于差动式全方位轮组的全方位型自动导引车,包括运动平台,电机驱动模块、电源模块、控制模块和信息采集模块。该导引车运动平台的全方位轮包括有相同结构的轮子a和轮子b构成,所述轮子a和轮子b为四个相同的缺少部分球冠的锥形球体通过四个被动轴连接在一起形成的封闭结构;中心轴位于轮子的中心位置,四个被动轴固定在中心轴上,两组被动轴a和b在主动轴的垂面上呈45度斜交角,锥形球体可与地面相接触的曲面上设置有防滑层,所述防滑层为突出于该曲面上的凸起,所述凸起在曲面上围绕锥形球体的顶点整齐等间隔排列。该导引车在光滑地面上运动时能够不打滑,结构简单,实用性强,适合工作在环境狭小的地方。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种基于差动式全方位轮组的全方位型自动导引车,包括运动平台,电机驱动模块、电源模块、控制模块和信息采集模块。该导引车运动平台的全方位轮包括有相同结构的轮子a和轮子b构成,所述轮子a和轮子b为四个相同的缺少部分球冠的锥形球体通过四个被动轴连接在一起形成的封闭结构;中心轴位于轮子的中心位置,四个被动轴固定在中心轴上,两组被动轴a和b在主动轴的垂面上呈45度斜交角,锥形球体可与地面相接触的曲面上设置有防滑层,所述防滑层为突出于该曲面上的凸起,所述凸起在曲面上围绕锥形球体的顶点整齐等间隔排列。该导引车在光滑地面上运动时能够不打滑,结构简单,实用性强,适合工作在环境狭小的地方。【专利说明】一种基于差动式全方位轮组的全方位型自动导引车
本技术涉及机器人
,具体涉及一种基于差动式全方位轮组的全方位型自动导引车。
技术介绍
全方位移动机器人拥有着轮式移动机器人大家族中最为特殊的一种形式,即全方位机器人以自身使用的万向轮为优势,彻底改变了普通轮式机器人无法在平面内向任意方向运行的劣势。典型的全方位机器人采用了万向轮机构,万向轮的优势在于在平面内,其含有三个完全的自由度(其中两个为平面上的前后和左右运动,另外一个为绕其自身垂直旋转轴的自由转动),我们将这种使用了万向轮的机器人就称为全方位移动机器人。全方位机器人能够保持机体姿态不变的前提下,实现任意方向的运动,这种特性使其在路径规划等方面的研宄更简单化。由于其自身的特性这种机器人适合在工作环境狭小的地方完成任务。所以,由于全方位机器人有着这么多不可比拟的优点,中外的诸多专家学者一直都对它们进行不懈地研宄。 基于差动式全方位轮组的全方位型自动导引车采用差动式全方位轮,现有的差动式全方位轮的表面是光滑的,当在光滑的地面上使用这种全方位轮时,轮子不能产生足够的摩擦力,从而发生打滑现象。为了实现整个驱动过程的连续性,每个轮子都是由四个锥形球体组成封闭的结构,这种封闭的结构意味着相邻的锥形球体之间的缝隙必须足够小,当地上有头发或者纸肩等类似垃圾时,非常容易卷入小缝隙中,从而阻碍全方位轮的运动。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述问题,提出一种结构简单且实用的基于差动式全方位轮组的全方位型自动导引车,该导引车具有防滑功能的全方位轮组,能够实现在光滑的地方上使用时不打滑。 本技术是这样实现上述目的的:一种基于差动式全方位轮组的全方位型自动导引车,其特征在于:包括运动平台,电机驱动模块、电源模块、控制模块和信息采集模块;所述运动平台为带有差动式全方位移动轮的运动平台,包括平台圆盘,三个全方位移动轮沿圆盘周线相互呈120度分布分别固定在所述平台圆盘下,三个全方位移动轮通过同步带及同步带轮,分别与各自的直流伺服电机传动连接,三个直流伺服电机通过电机压板固定在平台圆盘上;所述全方位移动轮为差动式全方位移动轮,包括有相同结构的轮子a和轮子b构成,所述轮子a和轮子b为四个相同的缺少部分球冠的锥形球体通过四个被动轴连接在一起形成的封闭结构;中心轴位于轮子的中心位置,四个被动轴固定在中心轴上,两组被动轴a和b在主动轴的垂面上呈45度斜交角,锥形球体可与地面相接触的曲面上设置有防滑层,所述防滑层为突出于该曲面上的凸起,所述凸起在曲面上围绕锥形球体的顶点整齐等间隔排列;所述控制模块分别与电机驱动模块、电源模块和信息采集模块相连,电机驱动模块连接到所述直流伺服电机上。 优选地,锥形球体通过可拆卸卡扣方式连接在被动轴上。 优选地,信息采集模块包括超声波传感器6个、红外测距传感器I个、速度传感器I个、三轴加速度计I个、电子罗盘I个、电子陀螺仪I个、GPS定位模块I个、无线射频模块I个、温湿度传感器I个、语音遥控模块I个。 优选地,控制模块采用嵌入式系统进行控制。 优选地,控制模块还包括IXD触摸屏。 该基于差动式全方位轮组的全方位型自动导引车结构简单,实用性强,在光滑地面上运动时能够不打滑,并且能够随时清理相邻的锥形球体之间缝隙中的杂物,保证全方位轮运动流畅。 【专利附图】【附图说明】 图1为基于差动式全方位轮组的全方位型自动导引车功能模块示意图。 图2为本实用新的型差动式全方位移动轮的运动平台下表面示意图。 图3为本实用新的型差动式全方位移动轮的运动平台上表面示意图。 图4为防滑差动式全方位轮。 图中:1.平台圆盘;2.万向移动轮;3.同步带轮;4.轮子a;5.轮子b ;6.锥形球体;7.中心轴;8.直流伺服电机;9.电机压板;10.被动轴;11.曲面;12.凸起。 【具体实施方式】 如图1所示,一种基于差动式全方位轮组的全方位型自动导引车,包括运动平台,电机驱动模块、电源模块、控制模块和信息采集模块。如图2所示,所述运动平台为带有差动式全方位移动轮的运动平台,包括平台圆盘1,三个全方位移动轮2沿圆盘周线相互呈120度分布固定在所述平台圆盘I下。如图3所示,三个全方位移动轮2通过同步带及同步带轮3,分别与各自的直流伺服电机8传动连接,三个直流伺服电机8通过电机压板9固定在平台圆盘I上。如图4所示,所述全方位移动轮为差动式全方位移动轮,包括有相同结构的轮子a和轮子b构成,所述轮子a和轮子b为四个相同的缺少部分球冠的锥形球体6通过四个被动轴10连接在一起形成的封闭结构;中心轴7位于轮子的中心位置,四个被动轴10固定在中心轴7上,两组被动轴a和b在主动轴7的垂面上呈45度斜交角,锥形球体6可与地面相接触的曲面11上设置有防滑层,所述防滑层为突出于曲面11上的凸起12,所述凸起12在曲面11上围绕锥形球体6的顶点整齐等间隔排列;所述控制模块分别与电机驱动模块、电源模块和信息采集模块相连,电机驱动模块连接到所述直流伺服电机8上。 控制模块采用嵌入式系统进行控制,控制模块提供操作系统,处理信息采集模块获得的信息,同时处理各种用户任务,生成运动指令发送给电机驱动模块,并具有IXD触摸屏,用于人机交互,控制模块可以实现自主导航、即时定位、路径规划等功能。 电机驱动系统接收来自控制模块的命令,分析计算各个直流伺服电机的驱动参数,对四个电机进行驱动,实现精确的运动控制,同时具有足够的驱动能力,满足自动导引车承载及速度要求,电机驱动系统与控制模块通过串行总线连接。 电源模块采用锂电池组,为整个系统供电,并满足续航要求。 信息采集模块包括超声波传感器6个、红外测距传感器I个、速度传感器I个、三轴加速度计I个、电子罗盘I个、电子陀螺仪I个、GPS定位模块I个、无线射频模块I个、温湿度传感器I个、语音遥控模块I个,用于获取周围环境信息及自身状态信息,与控制模块相连接,将采集得到的信息传给控制模块。 凸起的设置使该导引车在光滑的地面上使用也不会发生打滑,并且通过可拆卸卡扣方式连接在被动轴10上,卡扣容易拆卸,当地上的头发或者纸肩等杂物卷入锥形球体之间的缝隙影响全方位轮的运动时,可以将卡扣打开,拆下锥形球体进行清理,或者进行定期清理,保证全方位轮运动的流畅。【权利要求】1.一种基于差动式全方位轮组的全方位型自动导引车,其特征在于:包括运动平台,电机驱动模块、电源模块、控制模块和信息采集模块;所述运动平台本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于差动式全方位轮组的全方位型自动导引车,其特征在于:包括运动平台,电机驱动模块、电源模块、控制模块和信息采集模块;所述运动平台为带有差动式全方位移动轮的运动平台,包括平台圆盘(1),三个全方位移动轮(2)沿圆盘周线相互呈120度分布分别固定在所述平台圆盘(1)下,三个全方位移动轮(2)通过同步带及同步带轮(3),分别与各自的直流伺服电机(8)传动连接,三个直流伺服电机(8)通过电机压板(9)固定在平台圆盘(1)上;所述全方位移动轮为差动式全方位移动轮,包括有相同结构的轮子a和轮子b构成,所述轮子a和轮子b为四个相同的缺少部分球冠的锥形球体(6)通过四个被动轴(10)连接在一起形成的封闭结构;中心轴(7)位于轮子的中心位置,四个被动轴(10)固定在中心轴(7)上,两组被动轴a和b在主动轴(7)的垂面上呈45度斜交角,锥形球体(6)可与地面相接触的曲面(11)上设置有防滑层,所述防滑层为突出于曲面(11)上的凸起(12),所述凸起(12)在曲面(11)上围绕锥形球体(6)的顶点整齐等间隔排列;所述控制模块分别与电机驱动模块、电源模块和信息采集模块相连,电机驱动模块连接到所述直流伺服电机(8)上。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:马书根叶长龙张磊张焱李元
申请(专利权)人:青岛海艺自动化技术有限公司
类型:新型
国别省市:山东;37

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