[发明专利]一种移动底盘及其控制方法和移动机器人

权利要求书

1.一种移动底盘，其特征在于，包括底板(1)、曲柄摇杆机构(101)、回转机构(102)和驱动轮组(103)；

所述曲柄摇杆机构(101)安装在底板(1)上面，所述回转机构(102)安装在底板(1)下面，回转机构(102)的上端与曲柄摇杆机构(101)连接；回转机构(102)的下端与驱动轮组(103)连接。

2.根据权利要求1所述的移动底盘，其特征在于，所述曲柄摇杆机构(101)包括连杆(4)、圆盘(5)和舵盘(2)；

所述舵盘(2)与舵机(3)的输出轴连接，所述舵机(3)安装于底板(1)上；舵盘(2)的两侧分别设有圆盘(5)，所述圆盘(5)与连杆(4)的一端铰接，所述连杆(4)的另一端与舵盘(2)铰接，所述回转机构(102)的上端与圆盘(5)连接；舵盘(2)一侧的连杆(4)高度比另一侧高；所述曲柄摇杆机构(101)在驱动轮组(103)前后左右平移时位于死点位置，所述死点即连杆(4)的轴线与舵机(3)输出轴中心相交；所述曲柄摇杆机构(101)能够使驱动轮组(103)在0～90度转动。

3.根据权利要求2所述的移动底盘，其特征在于，所述舵盘(2)的圆心到圆盘(5)圆心的距离、舵盘(2)和连杆(4)的铰接处到舵盘(2)圆心的距离、连杆(4)的长度、圆盘(5)和连杆(4)的铰接处到圆盘(5)圆心的距离比例为101.3：14：107.27：22。

4.根据权利要求3所述的移动底盘，其特征在于，所述圆盘(5)和连杆(4)的铰接处到圆盘(5)圆心的连线与舵盘(2)的圆心到圆盘(5)圆心的连线有偏角，所述偏角为27.3度。

5.根据权利要求1所述的移动底盘，其特征在于，所述回转机构(102)包括法兰轴承(6)和法兰盘(7)；

所述法兰轴承(6)外环与底板(1)连接，所述法兰轴承(6)内环与法兰盘(7)连接，所述法兰盘(7)下端与驱动轮组(103)连接，所述法兰盘(7)上端与圆盘(5)连接。

6.根据权利要求5所述的移动底盘，其特征在于，所述法兰轴承(6)内环通过紧定螺钉(16)与法兰盘(7)连接。

7.根据权利要求1所述的移动底盘，其特征在于，所述驱动轮组(103)包括电机(11)和车轮(12)，所述车轮(12)与电机(11)连接，所述电机(11)安装在电机支架上，电机支架与回转机构(102)连接。

8.根据权利要求1所述的移动底盘，其特征在于，还包括控制单元；所述控制单元分别与曲柄摇杆机构(101)和驱动轮组(103)连接；所述控制单元包括平移控制模块和旋转控制模块；所述平移控制模块用于控制曲柄摇杆机构(101)和驱动轮组(103)，使驱动轮组(103)转动90度，使底盘做直角平移运动；所述旋转控制模块用于控制曲柄摇杆机构(101)和驱动轮组(103)，使驱动轮组(103)转动45度，使底盘原地旋转。

9.一种根据权利要求1-8任意一项所述移动底盘的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

平移：所述控制单元的平移控制模块控制曲柄摇杆机构(101)的舵盘(2)转动180度，在曲柄摇杆机构(101)的作用下，使得与回转机构(102)连接的驱动轮组(103)转动90度，各车轮(12)的轴线相互平行，各驱动轮组(103)的电机(11)带动各车轮(12)转动使底盘做直角平移运动，此时曲柄摇杆机构(101)位于死点位置，即连杆(4)的轴线与舵机(3)的输出轴中心相交，驱动轮组(103)摆动时所施加在连杆(4)上的力通过舵机(3)轴中心，扭矩接近为零；

旋转：所述控制单元的旋转控制模块控制曲柄摇杆机构(101)的舵盘(2)转动90度，在曲柄摇杆机构(101)的作用下，使得与回转机构(102)连接的驱动轮组(103)转动45度，每个车轮(12)轴线相交于底板(1)中心，各驱动轮组(103)的电机(11)驱动各车轮(12)转动，使底盘原地旋转。

10.一种移动机器人，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项所述的移动底盘。