一种可适用于不平整地面的移动机器人底盘及其控制方法技术

技术编号:24789251 阅读:63 留言:0更新日期:2020-07-07 19:50
本发明专利技术公开了一种可适用于不平整地面的移动机器人底盘及其控制方法,移动机器人底盘包括底盘架体、麦克纳姆轮、连接单元、减震弹簧单元、姿态采集单元、动力单元和集中电控单元。本移动机器人底盘在工作状态时,每组姿态采集单元的摆动角度传感器实时向中央控制器反馈每组上连接板相对于底盘架体向下摆动的角度,中央控制器通过数据计算回路建立移动机器人底盘的实时运动学方程,然后中央控制器通过调整控制回路使每组动力单元的驱动电机控制各自的麦克纳姆轮,能够在保证每个麦克纳姆轮与地面紧密接触、且底盘整体运行平稳的前提下,实现根据载荷和路面状况实时对每个麦克纳姆轮的动力分配进行实时更新调整,进而实现底盘的准确定位移动。

【技术实现步骤摘要】
一种可适用于不平整地面的移动机器人底盘及其控制方法
本专利技术涉及一种移动机器人底盘及其控制方法,具体是一种可适用于不平整地面的移动机器人底盘及其控制方法,属于移动机器人

技术介绍
移动机器人是自动执行工作的机器装置,是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体的综合系统。移动机器人既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。随着机器人性能不断地完善,移动机器人的应用范围大为扩展,不仅在工业、农业、医疗、服务等行业中得到广泛的应用,而且在城市安全、国防和空间探测领域等有害与危险场合得到很好的应用。移动机器人底盘是移动机器人的重要组成部分,其直接影响移动机器人运行的稳定性、准确性和可靠性。现有技术中的移动机器人底盘大多是采用差速轮结构,差速轮结构成本较低、且行走稳定性较好,但其运动灵活性较差、承载能力较低。麦克纳姆轮是近年来出现的全方位移动方式,两两前后及左右对称的四个麦克纳姆轮进行组合的移动平台,在不改变麦克纳姆轮自身方向的前提下,依靠各个麦克纳姆轮的不同方向和转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可适用于不平整地面的移动机器人底盘,包括底盘架体(1)、麦克纳姆轮(2)、动力单元(6)和集中电控单元;麦克纳姆轮(2)相对于底盘架体(1)的几何中心中心对称设置为四件,且四件麦克纳姆轮(2)两两前后及左右对称设置;其特征在于,可适用于不平整地面的移动机器人底盘还包括连接单元(3)、减震弹簧单元(4)和姿态采集单元(5);/n所述的连接单元(3)对应麦克纳姆轮(2)的位置左右对称设置为四组,每组连接单元(3)均包括上连接板(31)、轴承座支架(32)和下连接板(33),内部设有轴承的轴承座支架(32)竖直设置,上连接板(31)和下连接板(33)沿左右方向向下方倾斜设置、且上连接板(31...

【技术特征摘要】
1.一种可适用于不平整地面的移动机器人底盘,包括底盘架体(1)、麦克纳姆轮(2)、动力单元(6)和集中电控单元;麦克纳姆轮(2)相对于底盘架体(1)的几何中心中心对称设置为四件,且四件麦克纳姆轮(2)两两前后及左右对称设置;其特征在于,可适用于不平整地面的移动机器人底盘还包括连接单元(3)、减震弹簧单元(4)和姿态采集单元(5);
所述的连接单元(3)对应麦克纳姆轮(2)的位置左右对称设置为四组,每组连接单元(3)均包括上连接板(31)、轴承座支架(32)和下连接板(33),内部设有轴承的轴承座支架(32)竖直设置,上连接板(31)和下连接板(33)沿左右方向向下方倾斜设置、且上连接板(31)与下连接板(33)平行设置,上连接板(31)的左右两端分别与轴承座支架(32)的上端和底盘架体(1)的上架体板铰接安装连接,下连接板(33)的左右两端分别与轴承座支架(32)的下端和底盘架体(1)的下架体板铰接安装连接,上连接板(31)、轴承座支架(32)、下连接板(33)和底盘架体(1)共同组成平行四边形结构,四件麦克纳姆轮(2)分别通过水平设置的阶梯传动轴(21)轴向定位、配合穿接安装在四组连接单元(3)的轴承座支架(32)上;
所述的减震弹簧单元(4)对应连接单元(3)左右对称设置为四组,每组减震弹簧单元(4)包括沿左右方向向下方倾斜设置减震弹簧组件,减震弹簧组件的左右两端分别与轴承座支架(32)和底盘架体(1)铰接安装连接;
所述的姿态采集单元(5)对应连接单元(3)左右对称设置为四组,每组姿态采集单元(5)包括摆动角度传感器,摆动角度传感器固定安装在上连接板(31)或下连接板(33)上;
所述的动力单元(6)对应连接单元(3)左右对称设置为四组,每组动力单元(6)包括驱动电机(61)和万向节联轴器(62),驱动电机(61)固定安装在底盘架体1上,驱动电机(61)的动力输出端通过万向节联轴器(62)与阶梯传动轴(21)安装连接;
所述的集中电控单元包括中央控制器、姿态检测回路、数据计算回路和调整控制回路,中央控制器分别与每组姿态采集单元(5)的摆动角度传感器、每组动力单元(6)的驱动电机(61)电连接。


2.根据权利要求1所述的可适用于不平整地面的移动机器人底盘,其特征在于,减震弹簧单元(4)的减震弹簧组件设置为两件,两件减震弹簧组件相对于轴承座支架(32)前后对称设置。


3.根据权利要求1或2所述的可适用于不平整地面的移动机器人底盘,其特征在于,减震弹簧单元(4)的减震弹簧组件位于上连接板(31)、轴承座支架(32)、下连接板(33)和底盘架体(1)共同组成的平行四边形结构的对角线位置。

【专利技术属性】
技术研发人员:周雨吴文辉王勇谢东孙峰陈清吴雪花王倩农张畅
申请(专利权)人:徐州市质量技术监督综合检验检测中心徐州市标准化研究中心
类型:发明
国别省市:江苏;32

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