[发明专利]一种驱动装置、对角轮装置及其运动控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机驱动技术领域，尤其是涉及一种驱动装置、对角轮装置及其运动控制方法。

背景技术

在电机驱动装置中，通常采用前轮驱动方式。即电机输出动力直接传送给前驱动轮，或通过减速机构后传送给前驱动轮，左右两边的驱动轮用两个独立的电机驱动。但是，该驱动方式将导致驱动装置前后质量分配不协调，降低驱动装置的控制性。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种驱动装置、对角轮装置及其运动控制方法，能够协调质量分配，并实现多种驱动控制方式。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种对角轮装置的运动控制方法，其中，所述对角轮装置设置在一个矩形的运动平台上，所述矩形的运动平台一条对角线的两个位置安装有带转向电机和驱动电机的驱动轮，另一条对角线的两个位置安装有随动的随动轮，所述控制方法包括以下步骤：通过控制器分别控制两个位置上的转向电机的转向和驱动电机的转速，以通过所述转向电机和驱动电机控制对应的驱动轮的方向和轮速，从而驱动所述运动平台运动。

其中，通过控制器分别控制两个位置上的转向电机的转向和驱动电机的转速的步骤包括：

通过控制器分别控制两个位置上的转向电机的转向相同，驱动电机的转速相同，从而驱动所述运动平台作前进或后退运动。

其中，控制方法还包括：根据码盘计算出距离增量，并且根据所述驱动轮的角度计算竖直方向和水平方向的增量，由此获得码盘里程计。

其中，通过控制器分别控制两个位置上的转向电机的转向和驱动电机的转速的步骤包括：

通过控制器分别控制两个位置上的转向电机的转向不相同，驱动电机的转速为V1和V2，从而控制对应的驱动轮旋转对应的角度和轮速，旋转后的驱动轮的垂直线相交于一点，所述运动平台则以相交的点为圆心作圆弧运动。

其中，方法还包括：

获取运动平台的中心；

所述驱动轮的轮速可作为所述驱动轮绕所述圆心运动的线速度，两个驱动轮的轮速关系为V1*R1＝V2*R2，根据所述两个驱动轮的轮速关系获得驱动轮与所述中心的关系为V1*R1＝V2*R2＝V*R，从而计算所述运动平台的中心速度V，其中，R为运动平台中心到圆心的距离半径，V1、V2分别为两个驱动轮的轮速，R1，R2分别为两个驱动轮的运动半径，其数值可根据两个驱动轮的安装位置及旋转角度计算得出；

距离增量△S＝V*T，由此根据所述驱动轮码盘计算出距离增量△S*R1＝△S*R，同时根据所述驱动轮的距离增量计算出角度增量，△Theta＝△S/△R，根据角度增量和距离增量计算码盘里程计，其中T为时间间隔。

其中，通过控制器分别控制两个位置上的转向电机的转向和驱动电机的转速的步骤包括：

通过控制器分别控制两个位置上的转向电机的转向垂直于对应的对角线，驱动电机的转速为预设值，由此控制所述运动平台作双轮差速运动。

其中，方法包括：

控制所述驱动电机的转速相同且转向电机的转向相反，从而控制所述驱动轮的轮速相同且方向相反，由此控制所述运动平台原地旋转。

其中，方法还包括：当切换运动控制方式时，所述转向电机未达到预设的转向角度时，驱动电机保持静止。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种对角轮装置，该对角轮装置包括：

矩形的运动平台；

驱动轮，所述驱动轮设置在所述运动平台的一条对角线的两个位置上，并且所述驱动轮安装有转向电机和驱动电机；

随动轮，所述随动轮设置在运动平台的另一条对角线的两个位置上；

通过控制器分别控制两个位置上的转向电机的转向和驱动电机转速，以通过所述转向电机和驱动电机控制对应的驱动轮的方向和轮速，从而驱动所述运动平台运动。

为解决上述技术问题，本发明采用的又一个技术方案是：提供一种驱动装置，该驱动装置包括控制器和对角轮装置，其中，所述驱动轮装置为前文所述的驱动轮装置；

所述控制器分别控制两个位置上的转向电机的转向和驱动电机转速，以通过所述转向电机和驱动电机控制对应的驱动轮的方向和轮速，从而驱动所述运动平台运动。