一种多履带式全向移动平台制造技术

本发明专利技术公开了一种多履带式全向移动平台，包括四个双履带子移动平台和顶部结构。其中每个子移动平台包括一个子平台支撑结构和两个对称的履带结构，每个履带结构包括一条履带，一个履带驱动轮和三个履带支撑轮；每个驱动轮由固定在子平台支撑结构上且带有测速编码器的减速电机驱动；支撑轮通过固定轴连接在子平台支撑结构上。顶部结构包含电池，控制器和四个角度测量电位器。顶部结构通过四个角接触轴承固定在四个子移动平台上。子移动平台相对于顶部结构的旋转角度可以通过角度测量电位器测得。控制器通过控制每个子移动平台的运动来实现整体结构的全向运动。本平台适用于需要全向移动环境下设备的运动。具有负载大，运动平稳，可靠性高等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于全向移动平台
，具体涉及一种多履带式全向移动平台。
技术介绍
传统的轮式移动平台由普通车轮构成的运动系统和转向系统组成，在运动空间有限、工作通道狭窄的情况下，存在着转弯半径大、空间利用率低、运动灵活性差等缺点。全向移动机构是世界各国研制的热点，全向移动是指移动机构在二维平面上从当前位置向任意方向运动的能力，全向移动机构因其零回转半径的特点，可以在拥挤狭窄的场所内，可以克服传统轮式移动平台的缺点，广泛应用在工业制造，移动机器人等领域。其可以在二维平面上产生三个自由度的全向运动。现在大多数全向移动平台采用麦克纳姆轮、瑞士轮、正交轮等结构实现全向运动，但是普遍存在运载能力低，运动过程存在振动和颠簸等问题。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种多履带式全向移动平台，解决了现有的全向移动平台存在的运载能力低，运动过程存在振动和颠簸等问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种多履带式全向移动平台，包括四个双履带子移动平台和分别固定在该子移动平台上的顶部结构，其中每个子移动平台包括子平台支撑结构和两个对称的履带结构，子平台支撑结构上方中心位置有输出轴，该输出轴可随子移动平台绕角接触轴承旋转，每个履带结构包括一条履带、一个履带驱动轮和三个履带支撑轮；每个履带驱动轮由固定在子平台支撑结构上且带有测速编码器的减速电机驱动；履带支撑轮通过固定轴连接在子平台支撑结构上；顶部结构包含电池、与电池连接的控制器和与控制器连接的四个角度测量电位器，控制器通过控制每个子移动平台的运动来实现整体的全向运动，每个子移动平台通过两条履带的差速运转实现独立的运动。所述控制器通过运动指令和每个子移动平台当前状态控制每个子移动平台独立运动，子移动平台当前状态包括其两条履带的运行速度和方向，子移动平台相对顶部结构的旋转角度。所述顶部结构通过四个角接触轴承固定在四个子移动平台上，四个固定点在固定平面呈矩形，固定点之间距离满足四个双履带子移动平台在其绕各自固定的角接触轴承旋转时无相互干扰，每个子移动平台可以绕各自的固定的角接触轴承旋转的角度为180度，子移动平台相对于顶部结构的旋转角度可以通过角度测量电位器测得。本专利技术具有如下优点：1.载重能力强：一般的全向移动平台采用的麦克纳姆轮、瑞士轮、正交轮等方案由于与地面接触面积小，无法实现较大的载重能力；而本专利技术采用的多履带式全向移动平台采用履带结构，与地面接触面积大，可实现大载重下的全向运动；2.运行平稳：一般的全向移动平台采用的瑞士轮、正交轮等方案由于与地面非线性接触，运行过程会产生振动和颠簸；而本专利技术采用的多履带式全向移动平台采用履带结构，可以实现全向移动平台的平稳运行；3.可靠性高：一般的全向移动平台在运行过程中由于存在被动轮与地面接触的情况，所以移动过程的可靠性不高，容易受到环境干扰改变运行状态；而本专利技术采用的多履带式全向移动平台采用履带结构，运行过程中与地面主动接触，受环境干扰小，可靠性高；4.路面适应性强：本专利技术采用履带式结构，与地面接触面积大，比一般轮式的全向移动平台的路面适应性强，可工作在路面较差的环境中。附图说明图1 是多履带式全向移动平台整体设计示意图；图2 是多履带式全向移动平台中子移动平台设计示意图；图3 是多履带式全向移动平台前后运行示意图；图4 多履带式全向移动平台斜向运行示意图；图5 是多履带式全向移动平台横向运行示意图；图6 多履带式全向移动平台圆弧运行示意图；图7 是多履带式全向移动平台绕平台中心旋转运行示意图；图中：1.第一子移动平台 2.第二子移动平台 3.第三子移动平台 4.第四子移动平台 5.控制器 6.电池 7.电位器固定支架 8.角度测量电位器 9.顶部结构 10.子移动平台输出轴 11.角接触轴承 12.履带 13.减速电机 14.测速编码器 15.子移动平台支架 16.履带支撑轮 17.履带驱动轮 18.第一子移动平台左侧履带运动轨迹 19.第一子移动平台右侧履带运动轨迹 20.第二子移动平台左侧履带运动轨迹 21.第二子移动平台右侧履带运动轨迹 22.第三子移动平台左侧履带运动轨迹 23.第三子移动平台右侧履带运动轨迹 24.第四子移动平台左侧履带运动轨迹 25. 第四子移动平台右侧履带运动轨迹A,B,C,D,E,F,G,H,I,J为全向移动平台移动方向；O,M是全向移动平台做圆弧运动的中心点；a1,b1,c1,d1,a2,b2,c2,d2,a3,b3,c3,d3,a4,b4,c4,d4为子移动平台通过履带差速运动绕固定轴承旋转的角度。具体实施方式以下将结合附图和具体实施过程对本专利技术做进一步详细说明：图3、图4、图5、图6、、图7为图1的俯视图。本专利技术中左、右方向，顺时针、逆时针方向的描述以图1的俯视图（即图3）为准，全向移动平台以图3中的A方向为向前运动方向。本专利技术的多履带式全向移动平台,由双履带的第一子移动平台1、第二子移动平台2、第三子移动平台3和第四子移动平台4和分别固定在每个子移动平台上的顶部结构9。其中每个子移动平台包括一个子移动平台支架15和两个对称的履带结构，子移动平台支架15上方中心位置设有可随子移动平台绕角接触轴承旋转的输出轴10，每个履带结构包括一条履带12，一个履带驱动轮17和三个履带支撑轮16；每个履带驱动轮17由固定在子平台支撑结构上且带有测速编码器14的减速电机13驱动；支撑轮16通过固定轴连接在子移动平台支架15上。顶部结构9包含电池6、控制器5和四个角度测量电位器8。顶部结构通过四个角接触轴承11分别固定在第一子移动平台1、第二子移动平台2、第三子移动平台3和第四子移动平台4上，四个固定点在固定平面呈矩形，固定点距离满足四个双履带子移动平台在其绕各自的固定的角接触轴承11旋转时无相互干扰。第一子移动平台1、第二子移动平台2、第三子移动平台3和第四子移动平台4可以绕各自的固定的角接触轴承11旋转的角度为180度，第一子移动平台1、第二子移动平台2、第三子移动平台3和第四子移动平台4在如图3全向移动平台前后运行状态中分别绕固定子移动平台的角接触轴承22顺时针和逆时针旋转90度。子移动平台相对于顶部结构的旋转角度可以通过角度测量电位器8测得。角度测量电位器8安装在顶部结构的电位器固定支架7上。控制器5通过控制第一子移动平台1、第二子移动平台2、第三子移动平台3和第四子移动平台4的运动来实现整体结构的全向运动，第一子移动平台1、第二子移动平台2、第三子移动平台3和第四子移动平台4可以通过两条履带12的差速运转实现独立的运动。控制器5通过运动指令和第一子移动平台1、第二子移动平台2、第三子移动平台3、第四子移动平台4当前状态控制每个子移动平台独立运动，子移动平台当前状态包括其两条履带12的运行速度和方向，子移动平台相对顶部结构的旋转角度。通过不同的控制方法控制全向移动平台运动在不同状态。在图3中，第一子移动平台1、第二子移动平台2、第三子移动平台3和第四子移动平台4的两条履带12同时运动，其速度和方向相同。当第一子移动平台1、第二子移动平台2、第三子移动平台3和第四子移动平台4的两条履带12运动方向和运动速度相同时，子移动平台不会绕本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多履带式全向移动平台，其特征是：包括四个双履带子移动平台和分别固定在该子移动平台上的顶部结构，其中每个子移动平台包括子平台支撑结构和两个对称的履带结构，子平台支撑结构上方中心位置有输出轴，该输出轴可随子移动平台绕角接触轴承旋转，每个履带结构包括履带、履带驱动轮和履带支撑轮；履带驱动轮由固定在子平台支撑结构上且带有测速编码器的减速电机驱动；履带支撑轮通过固定轴连接在子平台支撑结构上；顶部结构包含电池、与电池连接的控制器和与控制器连接的角度测量电位器，控制器通过控制每个子移动平台的运动来实现整体的全向运动，每个子移动平台通过履带的差速运转实现独立的运动。

【技术特征摘要】
1.一种多履带式全向移动平台，其特征是：包括四个双履带子移动平台和分别固定在该子移动平台上的顶部结构，其中每个子移动平台包括子平台支撑结构和两个对称的履带结构，子平台支撑结构上方中心位置有输出轴，该输出轴可随子移动平台绕角接触轴承旋转，每个履带结构包括履带、履带驱动轮和履带支撑轮；履带驱动轮由固定在子平台支撑结构上且带有测速编码器的减速电机驱动；履带支撑轮通过固定轴连接在子平台支撑结构上；顶部结构包含电池、与电池连接的控制器和与控制器连接的角度测量电位器，控制器通过控制每个子移动平台的运动来实现整体的全向运动，每个子移动平台通过履带的差速运转实现独立的运动。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍锡如，王方，
申请(专利权)人：伍锡如，
类型：发明
国别省市：广西;45