[發明專利]一種工作效率高的全向輪行走及防碰撞系統

在審

• 申請號: 201810105313.1
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108215785A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 陳子龍
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: B60K17/04
• 分類號: B60K17/04;B62D11/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種工作效率高的全向輪行走及防碰撞系統，其特征在于：所述系統包括汽車底盤式或桁架式移動平臺，移動平臺上設置ECU，多個移動平臺的ECU與中央處理器通信連接；中央處理器設置在移動平臺的工作環境附近的相應位置；移動平臺上還設置有定位器，多個移動平臺的定位器與定位接收機通信連接，定位接收機設置在移動平臺的工作環境附近的相應位置，并且與中央處理器通信連接；移動平臺上還安裝有重量傳感器，重量傳感器與ECU通信連接；移動平臺上還設置有數據存儲器，數據存儲器與ECU通信連接；

移動平臺下部相應位置安裝四個全向輪，全向輪上設置盤式制動裝置；移動平臺底盤中央位置安裝雙軸輸出式電機(001)，雙軸輸出式電機(001)的一個輸出軸通過第一動力轉換裝置(002)與第一主轉軸(1)的輸入端連接，電機(001)的另一個輸出軸與第二主轉軸(2)的輸入端連接，所述第一主轉軸(1)或第二主轉軸(2)的輸出端外側面上還套設可滑動的第一圓柱齒輪(81)，第一圓柱齒輪(81)可在換擋接合套的推動下分別和第二圓柱齒輪(82)、第三圓柱齒輪(83)嚙合，第二圓柱齒輪(82)套設在第一傳動軸(84)上，第三圓柱齒輪(83)套設在第二傳動軸(85)上，第一傳動軸(84)的一端外側面上套設第一主動錐齒輪(11)或第二主動錐齒輪(21)；第二傳動軸(85)的一端通過圓錐齒輪組與一個第一輔助轉軸(3)或一個第二輔助轉軸(5)連接；

所述第一主動錐齒輪(11)與第一從動錐齒輪(12)嚙合，第二主動錐齒輪(21)與第二從動錐齒輪(22)嚙合，第一從動錐齒輪(12)通過一個第二動力轉換裝置(005)分別與一個第一輔助轉軸(3)的內端連接，兩個第一輔助轉軸(3)的外端分別與左前全向輪(31)、右前全向輪(32)通過花鍵連接，第二從動錐齒輪(22)通過一個第二動力轉換裝置(005)分別與一個第二輔助轉軸(5)的內端連接，兩個第二輔助轉軸(5)的外端分別與左后全向輪(51)、右后全向輪(52)通過花鍵連接；

所述第一動力轉換裝置(002)包括套設在雙軸輸出式電機(001)輸出軸外側面外側的第一旋轉殼體(61)，第一旋轉殼體(61)的軸線與電機(001)同軸設置，第一旋轉殼體(61)的內側面與電機(001)的輸出軸外側面之間設置第一止推軸承(003)，第一旋轉殼體(61)的外側面與移動平臺底盤之間設置第二止推軸承(004)；

第一旋轉殼體(61)中部的側壁上設置沿其徑向方向貫通的通孔，通孔中插入第一十字軸(62)的端頭，使第一十字軸(62)與第一旋轉殼體(61)共同旋轉；第一十字軸(62)的每個軸端內側套設一個可旋轉的第一圓錐小齒輪(63)，第一圓錐小齒輪(63)的兩側分別與一個第一圓錐大齒輪(64)嚙合，一個第一圓錐大齒輪(64)通過花鍵套在電機(001)的輸出軸上，另一個第一圓錐大齒輪(64)通過花鍵套在第一主轉軸(1)的輸入端；

兩個第一圓錐大齒輪(64)相對的端面之間設置可將兩個第一圓錐大齒輪(64)連接或分離的第一鎖止離合器(65)；所述第一旋轉殼體(61)的外側面外側設置第一電磁制動帶(66)，第一電磁制動帶(66)的內側面可與第一旋轉殼體(61)的外側面壓緊或分離；

所述第二動力轉換裝置(005)包括與第一從動錐齒輪(12)或第二從動錐齒輪(22)連接且共同旋轉的第二旋轉殼體(41)，第二旋轉殼體(41)的軸線與第一從動錐齒輪(12)或第二從動錐齒輪(22)同軸設置，第二旋轉殼體(41)的內側面與第一輔助轉軸(3)或第二輔助轉軸(5)之間設置第三止推軸承(006)，第二旋轉殼體(41)的外側面與移動平臺底盤之間設置第四止推軸承(007)

所述第二旋轉殼體(41)的中部的側壁上設置沿其徑向方向貫通的通孔，通孔中插入第二十字軸(42)的端頭，使第二十字軸(42)與第二旋轉殼體(41)共同旋轉，第二十字軸(42)的每個軸端內側套設一個可旋轉的第二圓錐小齒輪(43)，第二圓錐小齒輪(43)的兩端分別與一個第二圓錐大齒輪(44)嚙合，兩個第二圓錐大齒輪(44)分別通過花鍵套在兩個第一輔助轉軸(3)或兩個第二輔助轉軸(5)的內端；

兩個第二圓錐大齒輪(44)相對的端面之間設置可將兩個第二圓錐大齒輪(44)連接或分離的第二鎖止離合器(45)；所述第二旋轉殼體(41)的外側面外側設置第二電磁制動帶(46)，第二電磁制動帶(46)的內側面可與第二旋轉殼體(41)的外側面壓緊或分離；兩個第一輔助轉軸(3)的外端套設左前全向輪(31)或右前全向輪(32)，兩個第二輔助轉軸(5)的外端套設左后全向輪(51)或右后全向輪(52)；

所述左前全向輪(31)、右前全向輪(32)、左后全向輪(51)、右后全向輪(52)上分別設置轉速傳感器(72)，所述移動平臺底盤相應位置設置轉角傳感器(73)，所述移動平臺的前部、后部、左邊、右邊相應位置分別設置路線偵測裝置(74)；

所述全向輪行走系統還包括驅動控制器(71)，驅動控制器(71)分別與電機(001)、第一動力轉換裝置(002)、第二動力轉換裝置(005)通信連接；所述驅動控制器(71)、轉速傳感器(72)、轉角傳感器(73)、路線偵測裝置(74)分別與ECU通信連接；

所述防碰撞系統還包括設置在移動平臺上的物體運動信息采集組、物體圖像體積信息采集組、碰撞信息采集組、安全防護組以及報警裝置；

所述物體運動信息采集組分別安裝在移動平臺的前部、后部、左側、右側；物體運動信息采集組包括一個第一紅外線傳感器和一個超聲波傳感器；物體運動信息采集組和ECU通信連接；

所述物體圖像體積信息采集組分別安裝在移動平臺的前部、后部、左側、右側；圖像體積信息采集組包括三個第一攝像頭，三個第一攝像頭在一個豎直平面內呈等邊三角形或等腰三角形設置，位于底邊的兩個第一攝像頭相互呈90°設置，位于底邊的第一攝像頭與頂角的第一攝像頭之間呈45°設置；物體圖像體積信息采集組和ECU通信連接；所述的第一攝像頭為雙目式攝像機(40)；

所述碰撞信息采集組分別安裝在移動平臺的前部、后部、左側、右側，碰撞信息采集組包括一個碰撞傳感器和一個加速度傳感器，碰撞信息采集組還包括一個安裝在移動平臺上的速度傳感器；碰撞信息采集組和ECU通信連接；

所述安全防護組包括分別安裝在移動平臺的前部、后部、左側、右側的四個安全氣囊和電磁防撞裝置，電磁防撞裝置包括電磁鐵塊(91)、導電棒(92)；移動平臺前部、后部、左側、右側分別設置四個凹槽，凹槽內安裝豎直放置的電磁鐵塊(91)，電磁鐵塊(91)呈平板狀，導電棒(92)從電磁鐵塊(91)的中間穿過，沿電磁鐵塊(91)長度方向設置；導電棒(92)兩端電源線與移動平臺的電源(93)連接；導電棒(92)一端的電源線上設置的電磁開關的控制線與ECU通信連接；安全防護組與ECU通信連接；

所述報警裝置包括安裝在移動平臺上的聲光報警器、無線信號發射器；報警裝置與ECU通信連接；

所述移動平臺的使用環境中安裝有多個第二紅外線傳感器和第二攝像頭，第二紅外線傳感器和第二攝像頭與中央處理器通信連接。