一种适用于场景适配式驱动轮的驱动方法技术

本发明专利技术提供了一种适用于场景适配式驱动轮的驱动方法，包括动力系统、中央控制系统、识别系统和平衡系统，控制方法为a、由识别系统对环境进行检测，将障碍物信息反馈至中央控制系统中；b、中央控制系统开始分析数据，数据包括该轮圈的落地点到障碍物的距离、轮圈落地点到障碍物的圈数、轮圈压位点；c、到达障碍物处，中央控制系统确定由相对应的气缸进行升降；d、中央控制系统直接控制动力系统并作用气缸升降；e、在轮圈压上障碍物时，识别系统再次检测障碍物，确保障碍物尺寸的准确，如果不准确重新至c步骤；f、经过障碍物后随即中央控制系统就将气缸复位，使轮圈再次成为整圆。该发明专利技术控制轮子遇障碍物时平衡补偿，在滚动时不会产生颠簸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于轮驱动
，特别涉及一种场景适配式驱动轮结构和驱动方法。
技术介绍
在代步方面，传统的代步轮、轮椅轮在遇到高低不平的路面时会起颠伏，对轮上的使用者有非常不好的体验，尤其是轮椅上的多为病者，颠簸会加重病情的恶化。再则，比如轮椅、提箱的轮子在上下楼梯时很难上下，为解决上述问题，有设计Y形的轮架，轮架的三头均设有滚轮，这样虽然能上下楼梯，但是轮子的直径一定会很小，尤其是使用在轮椅上时，坐在轮椅上的使用者每次推动时推程很小，轮子的行程也很小，加大推动频率又较为吃力。如果采用电池驱动，小轮径轮椅的速度过快容易侧翻。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述滚轮在特殊环境下存在的问题，提供一种能做出滚动补偿的场景适配式驱动轮结构。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种场景适配式驱动轮结构，它包括轮架、轮轴和轮圈，所述轮轴转动设于轮架上，其特征在于，所述的轮圈同轴设于轮轴外圈，轮圈均匀分为多段，每段轮圈与轮轴之间通过一径向的伸缩机构连接，该驱动轮结构还包括动力系统、中央控制系统和识别系统，中央控制系统分别连接动力系统和识别系统，动力系统连接伸缩机构。所述的伸缩机构包括轮圈上呈放射状的辐条，每根辐条均由一组伸缩杆组成，所述动力系统用于控制伸缩杆的伸缩长度,所述的伸缩杆为气缸或是液压缸。所述的伸缩杆当伸展时，相邻的轮圈段落之间具有一定的间距。所述的伸缩杆连接在每段轮圈的中部，每段轮圈分为内侧和外侧，所述轮圈的内侧为直线形，外圈为弧线形。所述动力系统包括电池和压力泵控制模块，所述压力泵控制模块由中央控制系统直接控制。所述的动力系统还包括轮毂电机，该轮毂电机连接轮轴并驱动轮轴旋转，轮毂电机由中央控制系统直接控制。所述识别系统包括测距仪模块或雷达模块，测距仪模块或雷达模块将信息直接反馈至中央控制系统中。该驱动轮结构还包括平衡系统，平衡系统包括陀螺仪模块，陀螺仪模块与中央控制系统连接。一种场景适配式驱动轮的驱动方法，其特征在于，它由以下步骤完成：a、由识别系统对环境进行检测，将障碍物信息反馈至中央控制系统中；b、中央控制系统开始分析数据，数据包括该轮圈的落地点到障碍物的距离、轮圈落地点到障碍物的圈数、轮圈压位点；c、到达障碍物处，中央控制系统确定由相对应的伸缩机构进行升降，确定伸缩机构的升降距离，使轮圈能平稳补偿；d、中央控制系统直接控制动力系统并作用伸缩机构升降；e、在轮圈压上障碍物时，识别系统再次检测障碍物，确保障碍物尺寸的准确。f、经过障碍物后随即中央控制系统就将伸缩机构复位，使轮圈再次成为整圆。所述的a-f步骤中，中央控制系统一直控制轮轴旋转，并由平衡系统保持平衡。与现有技术相比，该专利技术可以将轮子的大小与现有轮子大小保持一致，能达到相同的滚速，同时又有障碍物平衡补偿，在滚动时不会产生颠簸，适用于电动轮椅，服务机器人，代步车等。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术的台阶上升示意图。图3是本专利技术过小型障碍物的示意图。图4是本专利技术各系统关系示意图。图中，1、轮圈；2、伸缩杆；3、固定部；4、轮轴；5、测距仪模块；6、轮架；7、中央控制系统；8、平衡系统；9、识别系统；10、动力系统；11、压力泵控制模块；12、轮毂电机；13、气缸；14、电池；15、陀螺仪模块；16、雷达模块。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。实施例1图1所示，本专利技术包括一个轮架6，轮架6上设有单轮或是双轮，单轮或是双轮的轮轴4转动设于轮架6上，轮轴4径向设有若干放射状的辐条，各辐条由一组伸缩杆2组成，更进一步的，该伸缩杆2可以是条形气缸13，气缸13的缸体固定在轮轴4周向的固定部3上，活塞杆部分连接轮圈1。所述的轮圈1被均匀分割为多段，每段对应一个气缸13。作为正常轮子转动时，每段轮圈1围合起来的间隙不大于5mm。气缸13的活塞杆接于每段轮圈1的中部，每段轮圈1分为内侧和外侧，所述轮圈1的内侧为直线形，外圈为弧线形。图4所示，该专利技术还包括动力系统10、中央控制系统7、识别系统9和平衡系统8，中央控制系统7分别连接动力系统10、识别系统9、平衡系统8，识别系统9、平衡系统8将信息反馈至中央控制系统7，中央控制系统7将直接控制动力系统10的输出：识别系统9包括包括测距仪模块5或雷达模块16，测距仪模块5或雷达模块16将信息直接反馈至中央控制系统7中，平衡系统8包括螺仪模块，陀螺仪模块15与中央控制系统7连接将角度信息反馈至中央控制系统7中，动力系统10包括电池14、压力泵控制模块11、轮毂电机12，压力泵控制模块11由中央控制系统7直接控制，压力泵控制模块11连接气缸13，由中央控制系统7提交命令确定气缸13的伸缩；轮毂电机12连接轮轴4并驱动轮轴4旋转，轮毂电机12由中央控制系统7直接控制。以上系统的控制方法如下：a、由识别系统9对环境进行检测，将障碍物信息反馈至中央控制系统7中；b、中央控制系统7开始分析数据，数据包括该轮圈1的落地点到障碍物的距离、轮圈1落地点到障碍物的圈数、轮圈1压位点；c、到达障碍物处，中央控制系统7确定由相对应的气缸13进行升降，升降的长度，图2所示，上台阶时，对气缸13进行伸展；图3所述，遇到小块障碍物时，对相应的气缸13进行收缩，使轮圈1能平稳补偿，如遇到大块的障碍物参照图2模式补偿；d、中央控制系统7直接控制动力系统10并作用气缸13升降；e、在轮圈1压上障碍物时，识别系统9再次检测障碍物，确保障碍物尺寸的准确，如果不准确重新至c步骤；f、经过障碍物后随即中央控制系统7就将气缸13复位，使轮圈1再次成为整圆。a-f步骤中，中央控制系统7一直控制轮轴4旋转，并由平衡系统8保持平衡。实施例2对于三轮或四轮车而言，可以取消平衡系统8，具体实施方式可参照实施例1。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种场景适配式驱动轮结构，它包括轮架(6)、轮轴(4)和轮圈(1)，所述轮轴(4)转动设于轮架(6)上，其特征在于，所述的轮圈(1)同轴设于轮轴(4)外圈，轮圈(1)均匀分为多段，每段轮圈(1)与轮轴(4)之间通过一径向的伸缩机构连接，该驱动轮结构还包括动力系统(10)、中央控制系统(7)和识别系统(9)，中央控制系统(7)分别连接动力系统(10)和识别系统(9)，动力系统(10)连接伸缩机构。

【技术特征摘要】
1.一种场景适配式驱动轮结构，它包括轮架(6)、轮轴(4)和
轮圈(1)，所述轮轴(4)转动设于轮架(6)上，其特征在于，所述的
轮圈(1)同轴设于轮轴(4)外圈，轮圈(1)均匀分为多段，每段轮圈
(1)与轮轴(4)之间通过一径向的伸缩机构连接，该驱动轮结构还
包括动力系统(10)、中央控制系统(7)和识别系统(9)，中央控制
系统(7)分别连接动力系统(10)和识别系统(9)，动力系统(10)连
接伸缩机构。
2.根据权利要求1所述的一种场景适配式驱动轮结构，其特
征在于，所述的伸缩机构包括轮圈(1)上呈放射状的辐条，每根辐
条均由一组伸缩杆(2)组成，所述动力系统(10)用于控制伸缩杆(2)
的伸缩长度,所述的伸缩杆(2)为气缸(13)或是液压缸。
3.根据权利要求1或2所述的一种场景适配式驱动轮结构，
其特征在于，所述的伸缩杆(2)当伸展时，相邻的轮圈(1)段落之
间具有一定的间距。
4.根据权利要求3所述的一种场景适配式驱动轮结构，其特
征在于，所述的伸缩杆(2)连接在每段轮圈(1)的中部，每段轮圈
(1)分为内侧和外侧，所述轮圈(1)的内侧为直线形，外圈为弧线
形。
5.根据权利要求1或2所述的一种场景适配式驱动轮结构，
其特征在于，所述动力系统(10)包括电池(14)和压力泵控制模块
(11)，所述压力泵控制模块(11)由中央控制系统(7)直接控制。
6.根据权利要求5所述的一种场景适配式驱动轮结构，其特
征在于，所述的动力系统(10)还包括轮毂电机(12)，该轮毂电机
(12)连接轮轴(4)并驱动轮轴(4)旋转，轮毂电机(12)由中央控制

【专利技术属性】
技术研发人员：姚仰华，
申请(专利权)人：姚仰华，
类型：发明
国别省市：浙江;33