[發明專利]全向輪式平臺及其行走控制方法

在審

• 申請號: 201611079569.7
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106627743A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 刁建;李佳諾;唐俊;李永
• 申請（專利權）人: 廣州足步醫療科技有限公司
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D3/02;B62D6/00;B62D137/00
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司11228
• 代理人: 武君

1.一種全向輪式平臺，其特征在于：包括支撐板，所述支撐板的前端設有主動輪機構，后端設有從動輪機構；

所述主動輪機構包括前叉件和安裝在所述前叉件下方并具有獨立動力源的主動輪，所述前叉件上固定連接設有豎直軸，所述豎直軸旋轉配合安裝在所述支撐板上；

所述從動輪機構包括固定安裝在所述支撐板上的固定件，所述固定件上安裝設有與其旋轉配合的后叉件，所述后叉件上安裝設有從動輪；

所述支撐板上設有用于驅動所述豎直軸旋轉進而驅動所述主動輪轉向的轉向機構。

2.根據權利要求1所述的全向輪式平臺，其特征在于：所述轉向機構包括轉向電機Ⅰ，所述轉向電機Ⅰ的輸出軸與所有的所述豎直軸之間設有用于驅動所有的所述豎直軸同步轉動的帶傳動機構或鏈傳動機構。

3.根據權利要求2所述的全向輪式平臺，其特征在于：所述轉向電機Ⅰ的輸出軸與所有的所述豎直軸之間設有用于驅動所有的所述豎直軸同步轉動的帶傳動機構，所述帶傳動機構包括設置在所述轉向電機Ⅰ的輸出軸上的主動帶輪，所述豎直軸上設有從動帶輪，所述主動帶輪和所有的所述從動帶輪之間套裝設有傳動帶。

4.根據權利要求1所述的全向輪式平臺，其特征在于：所述轉向機構包括與所述豎直軸一一對應設置的轉向電機Ⅱ，所述轉向電機Ⅱ與對應的所述豎直軸之間設有用于驅動該豎直軸轉動進而帶動所述主動輪轉向的齒輪傳動機構。

5.根據權利要求1-4任一項所述的全向輪式平臺，其特征在于：還包括控制系統，所述控制系統包括安裝在所述支撐板上的主控裝置和與所述主控裝置電連接的數據采集裝置，所述數據采集裝置包括用于檢測移動速度的編碼器、用于采集轉向角度的陀螺儀和用于檢測運動前方是否有障礙物出現的距離傳感器。

6.根據權利要求5所述的全向輪式平臺，其特征在于：所述支撐板上安裝設有用于對所述轉向機構和控制系統供電的電源。

7.一種全向輪式平臺行走控制方法，所述主動輪設置為兩個，其特征在于：包括

1）直行：將轉向機構鎖死，通過主動輪的正反轉，實現向前直行或向后直行；

2）橫行：利用轉向機構驅動主動輪轉向90°，通過主動輪的正反轉，實現向左移動或向右移動；

3）轉向：

a. 利用轉向機構驅動所有主動輪旋轉設定角度，通過主動輪的正反轉，實現向左轉向或向右轉向；

b.將轉向機構鎖死，通過主動輪的差速控制實現轉向，其中，V₁為左主動輪運動速度，V₂為右主動輪運動速度；

當V₁-V₂=0時，全向輪式平臺直行；

當V₁-V₂>0時，全向輪式平臺右行；

當V₁-V₂<0時，全向輪式平臺左行；

c.設定旋轉中心點使兩個主動輪的旋轉中心均位于以該中心點為圓心的同一個圓弧上，利用轉向機構分別驅動兩個主動輪旋轉一定角度，并使兩個主動輪分別位于以該中心點為圓心的圓的切線方向，通過主動輪的正反轉，以設定中心點與主動輪的旋轉中心的距離為半徑，實現轉向或原地轉彎；

d.以兩個主動輪中的一個作為從動輪，另一個為主動輪，轉向機構驅動主動輪的正反轉，實現轉向。