[实用新型]一种用于全方位平面运动机构的位姿信号采集装置

说明书

技术领域

本实用新型属于全方位平面运动机构位姿定位技术领域，特别是涉及一种用于全方位平面运动机构的位姿信号采集装置。

背景技术

随着机器人行业的飞速发展，全方位平面运动机器人凭借其运动灵活性和对空间适应性强等优点，已被广泛用于居家、工业及军事等诸多领域。

在全方位平面运动机器人运动过程中，必须确保其运动姿态的正确，一旦发生运动轨迹的偏离，将直接影响全方位平面运动机器人对任务的完成。

为了实现全方位平面运动机器人在运动过程中能够保持正确的运动姿态，技术人员普遍通过在全方位平面运动机器人上安装编码器和陀螺仪，并通过编码器采集机器人的位移信号，通过陀螺仪采集机器人的旋转角度信号，编码器及陀螺仪再将采集的信号反馈给机器人，机器人通过反馈信号实时调整自身的位姿状态。

但由于目前没有统一的产品设计标准，各个厂家也都是根据自家的产品，来确定编码器及陀螺仪的实际安装位置，且编码器和陀螺仪彼此独立安装，由于产品结构的限制，常常给编码器及陀螺仪安装带来不便，导致编码器和陀螺仪的通用性极差，还因为编码器及陀螺仪的安装基准不统一，可能导致安装误差的出现，进而使采集的信号存在误差，最终使产品的位姿调整出现误差。

因此，亟需一种能够将位姿信号的采集和处理集成到一起的单一装置，该装置还要具有极高的通用性，可以安装在任何一种全方位平面运动机构产品内，用来代替原有的相互独立的编码器和陀螺仪，以满足全方位平面运动机构的位姿调整。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种用于全方位平面运动机构的位姿信号采集装置，将编码器和陀螺仪集成在同一个安装基准框架内，避免位姿误差的产生，具有极高的产品通用性。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种用于全方位平面运动机构的位姿信号采集装置，包括基准框架部分和位姿控制部分；所述基准框架部分包括主体安装基准框架、轮架及全向轮，所述全向轮共两组，两组全向轮均通过轮架与主体安装基准框架浮动连接；所述位姿控制部分包括编码器、主控电路板、中央处理器、陀螺仪及数据输出接口、稳压器及信号输入接口；所述主控电路板安装在主体安装基准框架上，所述编码器套装在全向轮轮轴上，编码器外壳与轮架之间固定连接；所述中央处理器、陀螺仪、数据输出接口、稳压器及信号输入接口均安装在主控电路板上，所述稳压器一端与电源相连，稳压器另一端分别与中央处理器、陀螺仪相连；所述陀螺仪通过中央处理器与数据输出接口相连；所述编码器信号输出端依次通过信号输入接口、中央处理器与数据输出接口相连。

在所述主体安装基准框架上固装有滑块，在所述轮架上固装有直线导轨，轮架通过滑块、直线导轨与主体安装基准框架滑动连接。

在所述主体安装基准框架上固装有第一挂簧螺钉，在所述轮架上固装有第二挂簧螺钉，在第一挂簧螺钉与第二挂簧螺钉之间连接有拉力弹簧。

在所述主控电路板上还安装有显示屏，显示屏与中央处理器相连，通过显示屏实时显示位移值及旋转角度值。

在所述主控电路板上还安装有指示灯，指示灯通过闪烁、常亮或常灭方式显示工作状态。

所述两组全向轮在水平方向呈90°夹角。

所述位姿控制部分采用CAN总线进行数据传输。

本实用新型的有益效果：

本实用新型与现有技术相比，摒弃了传统全方位平面运动机构所采用的编码器和陀螺仪彼此独立安装的方式，而将编码器和陀螺仪整合集成在一起，且全向轮与主体安装基准框架之间采用了浮动连接方式，也保证了编码器的数据采集精度；本实用新型可以通过位姿信号采集装置与全方位平面运动机构的安装精度，最大程度消除编码器和陀螺仪的安装误差，进而保证位姿信号的采集精度。本实用新型可以安装在任何一种全方位平面运动机构产品内，用来代替原有的相互独立的编码器和陀螺仪，且具有极高的通用性，完全满足了全方位平面运动机构的位姿调整。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于全方位平面运动机构的位姿信号采集装置的俯视立体图；

图2为本实用新型的一种用于全方位平面运动机构的位姿信号采集装置的侧视立体图；

图3为本实用新型的位姿控制部分背面(不含编码器)结构示意图；

图4为本实用新型的位姿控制部分正面(不含编码器)结构示意图；