[發(fā)明專利]一種運(yùn)動(dòng)型機(jī)器及其轉(zhuǎn)向方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610142796.3
• 申請(qǐng)日: 2016-03-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105785994A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢元慶;陳超;康展江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳安迪爾智能技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/02
• 分類號(hào): G05D1/02;B62D61/06
• 代理公司: 深圳市恒申知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44312
• 代理人: 王利彬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于運(yùn)動(dòng)型機(jī)器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種通過(guò)差速控制轉(zhuǎn)向的運(yùn)動(dòng) 型機(jī)器及其轉(zhuǎn)向方法。

背景技術(shù)

目前，在國(guó)內(nèi)運(yùn)動(dòng)型機(jī)器行業(yè)中，運(yùn)動(dòng)形式按照傳統(tǒng)的前輪導(dǎo)向，后輪驅(qū) 動(dòng)的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中，后輪驅(qū)動(dòng)形式包括三輪或四輪形式。前輪通過(guò)一個(gè) 動(dòng)力控制方向，后輪通過(guò)一個(gè)或兩個(gè)動(dòng)力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

在一定的轉(zhuǎn)角內(nèi)，后輪作為驅(qū)動(dòng)與前輪作為驅(qū)動(dòng)會(huì)得到相同的的結(jié)果，但 當(dāng)遇到急轉(zhuǎn)彎或轉(zhuǎn)彎半徑過(guò)小的時(shí)候，后輪不能再把動(dòng)力轉(zhuǎn)換成運(yùn)動(dòng)，即不能 轉(zhuǎn)過(guò)去繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。因此，后輪驅(qū)動(dòng)的缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)彎半徑大，不能靈活的運(yùn)動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種運(yùn)動(dòng)型機(jī)器及其轉(zhuǎn)向方法，旨在 解決現(xiàn)有技術(shù)中的運(yùn)動(dòng)型機(jī)器以后輪作為驅(qū)動(dòng)時(shí)所存在的轉(zhuǎn)彎半徑大，不能靈 活運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種運(yùn)動(dòng)型機(jī)器，包括機(jī)器本體、左前輪、右前輪 以及后輪，所述運(yùn)動(dòng)型機(jī)器還包括驅(qū)動(dòng)左前輪旋轉(zhuǎn)的左前輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)右 前輪旋轉(zhuǎn)的右前輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、視覺(jué)檢測(cè)模塊、圖像處理模塊、計(jì)算模塊以及動(dòng) 作控制模塊；

所述視覺(jué)檢測(cè)模塊采集路徑上預(yù)先設(shè)置好的標(biāo)記的圖像；所述圖像處理模 塊對(duì)圖像進(jìn)行處理，檢測(cè)出該圖像的質(zhì)心；所述計(jì)算模塊計(jì)算出質(zhì)心與機(jī)器本 體中線的夾角，并根據(jù)夾角的大小和方向計(jì)算出左前輪以及右前輪各自的速度； 所述動(dòng)作控制模塊控制左前輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及右前輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使左前輪以及右 前輪以計(jì)算出的速度運(yùn)行。

進(jìn)一步地，所述左前輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一電機(jī)、第一傳動(dòng)組件以及第一輪 軸，所述右前輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二電機(jī)、第二傳動(dòng)組件以及第二輪軸；所述第 一電機(jī)通過(guò)第一傳動(dòng)組件帶動(dòng)第一輪軸旋轉(zhuǎn)；所述第二電機(jī)通過(guò)第二傳動(dòng)組件 帶動(dòng)第二輪軸旋轉(zhuǎn)；所述左前輪與第一輪軸固定連接，所述右前輪與第二輪軸 固定連接。

進(jìn)一步地，所述第一傳動(dòng)組件包括第一主同步帶輪、第一從動(dòng)步帶輪以及 第一同步帶，所述第一主同步帶輪與第一電機(jī)傳動(dòng)連接，所述第一從動(dòng)步帶輪 與第一輪軸傳動(dòng)連接，所述第一主同步輪以及第一從同步輪通過(guò)所述第一同步 帶傳動(dòng)連接。

進(jìn)一步地，所述第二傳動(dòng)組件包括第二主同步帶輪、第二從動(dòng)步帶輪以及 第二同步帶，所述第二主同步帶輪與第二電機(jī)傳動(dòng)連接，所述第二從動(dòng)步帶輪 與第二輪軸傳動(dòng)連接，所述第二主同步輪以及第二從同步輪通過(guò)所述第二同步 帶傳動(dòng)連接。

進(jìn)一步地，所述后輪為萬(wàn)向輪。

進(jìn)一步地，所述視覺(jué)檢測(cè)模塊為攝像機(jī)或攝影機(jī)。

進(jìn)一步地，所述左前輪與右前輪的中心距為212mm。

本發(fā)明為解決上述技述問(wèn)題，還提供了一種運(yùn)動(dòng)型機(jī)器的轉(zhuǎn)向方法，包括 以下的步驟：

S1、于運(yùn)動(dòng)型機(jī)器運(yùn)行的路徑上放置標(biāo)記；

S2、視覺(jué)檢測(cè)模塊采集路徑上預(yù)先設(shè)置好的標(biāo)記的圖像；

S3、圖像處理模塊對(duì)圖像進(jìn)行處理，檢測(cè)出該圖像的質(zhì)心；

S4、計(jì)算模塊計(jì)算出質(zhì)心與機(jī)器本體中線的夾角，并根據(jù)夾角的大小和方 向計(jì)算出左前輪以及右前輪各自的速度數(shù)字量，并將兩者的速度數(shù)字量轉(zhuǎn)換成 速度模擬量；

S5、動(dòng)作控制模塊根據(jù)速度模擬量控制左前輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及右前輪驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)，使左前輪以及右前輪以速度數(shù)字量的速度運(yùn)行。

進(jìn)一步地，所述的S4步驟中還包括以下的步驟：

S41、應(yīng)用公式：V1＝V0-Kα，V2＝V0+Kα；計(jì)算出V1以及V2，上述公 式中，V1：左前輪速度的數(shù)字量；V2：右前輪速度的數(shù)字量；V0：機(jī)器本體 運(yùn)行的速度數(shù)字量；K：為比例系數(shù)；α：質(zhì)心與機(jī)器本體中線的夾角，帶正 負(fù)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：本發(fā)明的左前輪以及右前輪的速 度可分別通過(guò)左前輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、右前輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)單獨(dú)提供動(dòng)力，調(diào)節(jié)左、右前 輪的速度差，可組合出不同的方向和速度，運(yùn)動(dòng)型機(jī)器可以做任意半徑的旋轉(zhuǎn)， 能夠靈活地避開(kāi)障礙物。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種運(yùn)動(dòng)型機(jī)器的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1所示運(yùn)動(dòng)型機(jī)器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的流程圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用圖像處理技術(shù)計(jì)算出圖像質(zhì)心與機(jī)器本體中線的 夾角的原理圖。

具體實(shí)施方式