[实用新型]并联增稳全向移动平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及移动平台的技术领域，更具体地，涉及并联增稳全向移动平台。

背景技术

现有技术中，分别提供了移动平台或增稳平台:(1)通过四轮结构进行移动的平台，该平台利用前轮角度的改变实现轨迹的改变(2)串联式增稳结构，如CN102996984，提出通过三轴串联的结构实现增稳。

并联增稳全向移动平台考虑在复杂环境中提供灵活的移动，通过齿轮同步结构提升底盘高度提升地面适应能力，以应对多种需要，如摄影角度的需求，（1）中提到的平台不能灵活地移动，如无法原地旋转或同时实现竖直和水平方向的移动，且无法提供稳定的上层平台，即使安装避震装置，也会使得被移动物体存在一定的抖动，无法有效稳定，对于某些对角度敏感的物体影响较大（如摄像机，装有水的容器）。另外，并联增稳全向移动平台考虑能够提供较大的载重功能，如大型摄像机。（2）中使用串联结构，极大地限制了被移动物体的重量及形状。

因此，现有技术中具体缺陷，（1）目前的移动平台灵活性不够高。（2）移动平台缺乏大负载能力的增稳和角度控制装置。（3）全向移动平台地面适应能力较差，不能上下坡或经过不平坦地面。

发明内容

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供并联增稳全向移动平台，解决装置或物体在移动过程中的引起的抖动、角度变化、角度受限和移动受限的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：并联增稳全向移动平台，其中，包括并联角度控制结构和三轮移动底盘，所述的并联角度控制结构包括上方类三角形金属板、下方类三角形金属板、设于上方类三角形金属板与下方类三角形金属板之间且连接上述两者的可控伸缩结构；

所述的三轮移动底盘包括动力装置、与动力装置连接的三个全向轮，动力装置和全向轮设于下方类三角形金属板的底部。

本实用新型中，所述的可控伸缩结构的数量为6个，每个可控伸缩结构分别与上方类三角形金属板、下方类三角形金属板的连接处设有球铰。所述的动力装置包括3个设于下方类三角形金属板底部的电机，每个电机通过齿轮同步带分别连接每个全向轮。

本实用新型中，并联角度控制结构由上下两个类三角形金属板和六个可控伸缩结构组成，伸缩结构可以用液压电机或者旋杆电机，为了减轻重量，金属板可采用铝金属板。三轮移动底盘由下方类三角形金属板与电机和全向轮组成。除了角度传感器，其他电路均固定在下方金属板。

六个伸缩结构分别与上下金属板相连接，连接方式为球铰方式，球铰可提供自由灵活的运动范围。通过伸缩结构的配合运动，可实现上方金属板不同全范围的不同倾斜角度。由于上下金属板有并联的六轴相连接，可以提供比串联结构更大的负载能力。

上方类三角形金属板底面装有惯性测量单元模块，用于计算上方平面的倾斜角度，微处理器根据传感器的测量信息计算得出上方金属板平面倾斜的角度，进而根据控制目标基于闭环控制率控制伸缩结构的运动以实现上平面的角度控制。

上方类三角形金属板具有通用的钻孔，以供被移动物体进行固定，如大型摄像机，托盘等物体。

具体的，所述的球铰均设于上方类三角形金属板和下方类三角形金属板的每个角落处。所述的3个电机的轴向线交于下方类三角形金属板的中心，相邻电机的轴线夹角为120度。并联增稳全向移动平台还包括设于下方类三角形金属板底部的避震固定模块，电机设于避震固定模块上。

电机与全向轮之间采用齿轮同步结构连接，根据不同需求提高底盘高度，适应不同的地面情况，齿轮同步结构还能够减轻全向轮堵转时所带来的电机损伤。

三个电机位于下方类三角形金属板两个伸缩结构连接处的下方，为并联结构的运动提供更加稳定有力的支撑。

电机与金属板的固定，采用避震固定模块，避震固定模块可为悬挂结构，也可以通过添加橡胶层的方式，以消除高频微小抖动。由于上方金属板安装了惯性测量单元模块，形成一个闭环控制，所以由于悬挂结构或橡胶层导致下方金属板出现一定倾角（与地面不水平的情况）并不影响上方金属板平面的角度。全向轮与电机外侧连接，全向轮的转动轴通过联轴器与电机连接。

所述的电机还连接有编码器。为了有效控制移动平台的速度及轨迹，移动平台还具有测速模块，测速模块中的编码器与电机的内侧相连接，编码器的转动轴通过联轴器与电机连接。本移动平台选用的电机可为有刷电机或无刷电机。为使移动平台更加轻便，各部分金属尽量使用铝。