[发明专利]一种全向移动平台

说明书

技术领域

本发明涉及一种移动平台，具体是指一种全向移动平台。

背景技术

传统移动平台按照移动方式一般分为轮式移动平台、导轨式移动平台、履带式移动平台。轮式移动平台和履带式移动平台在工作时转弯半径大，因此都要求具有较大的空间，使用场合受限。导轨式移动平台由于受到所铺设的导轨的限制，只能按照固定的路线移动，仅适用工作路线相对固定的场合。

轮式移动平台的移动机构基本由驱动轮（两轮或四轮）和转向轮组成，驱动轮用来给平台的移动提供动力，转向轮控制平台的移动方向，根据平台轮距及轴距，平台具有不同的转弯半径。运动比较灵活。

导轨式移动平台的移动机构是由驱动轮和支撑轮组成，驱动轮给平台移动提供动力，支撑轮支撑整个平台，并随驱动轮的转动而转动，驱动轮和支撑轮都在预先铺设的轨道上转动，平台的移动方向由轨道决定。

履带式移动平台的移动机构主动轮驱动、负重轮、诱导轮、托带轮、履带组成，履带由主动轮驱动。履带式移动平台转向靠两条履带的不同速度来实现，履带与地面的接触面有较大的滑动摩擦，对履带的磨损非常严重。同时传动效率不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全向移动平台，解决现有的移动平台工作过程中要求移动空间较大，移动不灵活，位置可达性较差，使用场合受限，不能在空间狭小、复杂的环境下使用的问题。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种全向移动平台，包括台架本体，台架本体呈长方体，在所述台架本体上安装有四个永磁同步电机，永磁同步电机的输出轴连接有减速器，减速器上连接有全向移动轮，每个全向移动轮的转动轴均通过支撑轴承座固定在台架本体上，在所述台架本体上还安装有电池组，电池组与永磁同步电机连接，在所述台架本体上还安装有电机控制器。台架本体作为主体，其结构为长方体，在其上方安装有四个永磁同步电机，永磁同步电机的输出轴连接有减速器，减速器的轴线相互平行，在减速器的输出端上安装有全向移动轮，全向移动轮由永磁同步电机提供动力，在台架本体上安装有电池组，电池组向永磁同步电机提供电力，还包括控制四个永磁同步电机动作的电机控制器，四个全向移动轮分别由四个永磁同步电机驱动，永磁同步电机的输出经过减速器、支撑轴承座后传递给全向移动轮；电池组作为永磁同步电机工作的能源，电机控制器控制四台永磁同步电机的旋转方向及转速，使用永磁同步电机分别对每个全向移动轮进行驱动，通过控制每台永磁同步电机的旋转方向和转速，可以实现平面内的任意移动轨迹，具有很高的灵活性，位置可达性较好，使用场合不受限制，可以在空间狭小、复杂的环境下使用，工作空间要求大大降低，基本可以满足各种场合的使用要求。

所述的全向移动轮包括轮体，在轮体的圆周上安装有多个斜向分布的小滚轮，小滚轮的外轮廓线与轮体的理论圆周重合，小滚轮的轴线与轮体的轴线形成45°夹角。全向移动轮是全方位移动平台的关键部件，轮体圆周斜向分布着多个小滚轮，这些小滚轮的外廓线与轮体的理论圆周相重合，并且小滚轮能够沿自身轴线自由旋转，小滚轮的轴线与轮体的轴线成45°夹角，小滚轮具有3个自由度：在绕自身轴线转动的同时又能绕轮体轴线转动，还能绕小滚轮与地面接触点转动。这使得全向移动轮也具备了3个自由度：绕轮轴的转动、沿滚轮轴线垂线方向的平动和绕滚轮与地面接触点的转动。如此，全向移动轮在一个方向上具有主动驱动能力的同时，另外一个方向上也具有自由移动的特性。在四个轮独立驱动时，在摩擦力和驱动力的共同作用下，平台可以实现全方位移动。典型的平台运动方向与各轮驱动方向的对应关系，通过精确控制各个全向移动轮的转速和转向，就可实现平台的全方位移动。

所述每个轮体外侧的小滚轮为7个，7个小滚轮均匀分布在轮体外侧。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1本发明一种全向移动平台，通过控制每台永磁同步电机的旋转方向和转速，可以实现平面内的任意移动轨迹，具有很高的灵活性，位置可达性较好，使用场合不受限制，可以在空间狭小、复杂的环境下使用，工作空间要求大大降低，基本可以满足各种场合的使用要求；