[发明专利]一种新型全向移动平台

说明书

本发明公开了一种新型全向移动平台，属于移动平台、工业自动化领域，包括车轮、万向联轴器、直齿锥齿轮等部件。其中，转向控制机构由步进电机驱动直齿锥齿轮传动装置，将运动等速同步分配至四个轴，实现轴的同步转向功能；运动控制机构由步进电机驱动直齿锥齿轮传动装置和万向联轴器，将运动等速同步分配至四个轮，实现轮的同步驱动功能；万向联轴器连接车轮与直齿锥齿轮输出轴，实现车轮转向和升降时，车轮与直齿锥齿轮输出轴之间的自动匹配功能；运动控制机构、转向控制机构和万向联轴器组合连接能够实现平台的360°全向移动和原地转向；本发明通过机械传动装置能实现平台的360°全向移动和原地转向，具有成本低，结构简单，环境普适性等特点。

技术领域

本发明涉及工业自动化、机器人技术、移动平台领域，尤其是涉及传动装置协同驱动全向移动平台。

背景技术

随着工业机器人技术不断的发展，移动机器人在制造自动化、巡航等领域广泛应用，复杂的使用场景要求移动机器人的平台系统具有速度快、自由度高、能源利用率高等特点。

全向移动平台是指能够实现前后、左右、旋转三个自由度运动的平面移动机构。全向移动平台可以在障碍物较多，路况狭窄的环境下自由移动，灵活方便地实现各项任务。在制造业和运输业中，全向移动平台可以作为运输材料的车辆，也可以作为装配、加工的平台。如何实现全向移动平台结构简单，承载能力强，适应环境广是当前研究中的热点问题。

目前，市场上以麦克纳姆轮、全向轮等复合式轮式结构的全向移动平台发展迅速，这类的全向移动平台在制造业、仓储、竞赛中有着良好的应用市场，但是复合式轮式结构复杂，导致系统的可靠性低，还存在制造成本高，承载能力弱等问题，此外由于结构原理，多旋转轮对地面的要求苛刻，并且损坏概率也很大。

发明内容

发明目的：针对现有技术的不足，申请人经过长期的探索，设计了直齿锥齿轮传动驱动的新型全向移动平台，具有全向移动功能和原地转向功能。

技术方案：为了实现上述的目的，本发明采用的技术方案为：直齿锥齿轮传动驱动的新型全向移动平台，主要包括：车轮、万向联轴器、数字舵机、步进电机、微处理器、运动控制机构、转向控制机构、平台顶板和平台底板。

所述的运动控制机构包括直齿锥齿轮、传动轴、直流步进电机、万向联轴器机构。所述的万向联轴器机构包括两个万向联轴器，所述的两个万向联轴器通过短传动轴刚性连接。所述直流步进电机上有第一编码器，所述第一编码器由连接线与电机控制器连接。

进一步，所述直流步进电机的输出轴上安装第一直齿锥齿轮，第二直齿锥齿轮安装在第一传动轴中端。所述的第一直齿锥齿轮啮合在所述的第二直齿锥齿轮上。所述的第一传动轴前、后端安装有第一轴附属第一、第二直齿锥齿轮。第二、第三传动轴水平放置在底盘前、后端并分别与第一传动轴垂直。所述的第二传动轴两端分别安装有第一组万向联轴器机构，所述的第二传动轴两端安装有第二组万向联轴器机构。所述的第二、第三传动轴中端安装有第二、第三轴附属直齿锥齿轮，并分别与所述的第一轴附属第一、第二直齿锥齿轮啮合。所述的第一、第二、第三传动轴全部通过轴承及轴承座挂置在所述的平台底板上。所述的第一、第二组万向联轴器机构分别与所述的四个车轮刚性连接。

所述的转向控制机构包括数字舵机、直齿锥齿轮、传动轴。所述数字舵机带有第二编码器，所述第二编码器由连接线与电机控制器连接。