[发明专利]防倾倒移动装置及其防倾倒方法

权利要求书

1.一种防倾倒移动装置，包括移动平台以及位于该移动平台上方的支撑框架，其特征在于，还包括检测装置，该检测装置包括控制模块以及三个位于该移动平台与该支撑框架之间的压力传感器，该三个压力传感器在周向上均匀分布，该支撑框架上的重力通过该三个压力传感器传递至该移动平台，该控制模块用于读取各压力传感器的压力值，并根据该压力值控制该移动平台的移动，还包括连接装置，该连接装置包括三个在周向上均匀分布的连接件，各连接件连接该移动平台与该支撑框架，各压力传感器夹设在对应的一个连接件与该移动平台之间，

其中当检测到三个压力传感器的压力差值均不是零时，若三个压力传感器的压力差值不大于一个预定值，判断该移动装置没有出现倾倒趋势，若三个压力传感器的压力差值大于上述预定值，取较大的两个压力差值计算出倾倒方向，其中该控制模块根据由以下公式所计算出来的加速度a的范围控制该移动平台移动：

a>[M-M0(M/|M|)]/mH

其中，M＝Fz1×AO+Fz2×BO+Fz3×CO，M0为该防倾倒移动装置能承受的不导致其倾倒的力矩极限值，m为该防倾倒移动装置的质量，H为该防倾倒移动装置的质心高度，AO、BO、CO分别为该连接装置与该支撑框架的三个接触点与该三个接触点的中心的距离，Fz1、Fz2、Fz3分别为三个压力传感器测出的压力值。

2.如权利要求1所述的防倾倒移动装置，其特征在于，该连接件包括连接在该移动平台及该支撑框架之间的导柱及套设至该导柱的弹簧，该弹簧两端分别抵持该移动平台及该支撑框架并处于被压缩状态。

3.如权利要求2所述的防倾倒移动装置，其特征在于，该移动平台还包括轴承座及收容在该轴承座中的直线轴承，该导柱可滑动地收容在该直线轴承中。

4.如权利要求2所述的防倾倒移动装置，其特征在于，该支撑框架还包括关节轴承，该导柱通过该关节轴承可旋转地连接至该支撑框架。

5.如权利要求1至4任一项所述的防倾倒移动装置，其特征在于，该控制模块根据该压力值计算出移动装置的倾倒方向及移动速度，并控制该移动装置沿该倾倒方向以该移动速度移动。

6.一种防倾倒方法，其可应用至一个移动装置上，该移动装置包括移动平台、位于该移动平台上方的支撑框架、以及三个位于该移动平台与该支撑框架之间的压力传感器，该三个压力传感器在周向上均匀分布，该支撑框架上的重力通过该三个压力传感器传递至该移动平台，该防倾倒方法包括：

检测三个压力传感器测出的压力值Fz1、Fz2、Fz3；

检测该三个压力传感器的实时压力值与初始压力值之间的压力差值；

根据该压力值控制该移动平台的移动包括：

根据该压力差值判断该移动装置的倾倒方向；

根据该压力差值计算该移动装置的移动速度；及

控制该移动装置沿该倾倒方向以该移动速度移动，

其中该根据该压力值判断该移动装置的倾倒方向包括：

当检测到该三个压力传感器的压力差值都是零时，判断该移动装置没有出现倾倒趋势；

当检测到只有一个压力传感器的压力差值不是零时，判断该移动装置的倾倒方向为该压力传感器所在的方向；

当检测到只有两个压力传感器的压力差值不是零时，根据下述公式计算出倾倒方向：

θ(t)＝60[ΔP₁(t)-ΔP₂(t)]/ΔP_max+α

其中，ΔP₁(t)及ΔP₂(t)分别为该两个压力传感器的上述压力差值，ΔP_max为压力传感器在水平状态和倾斜之间的最大压力差值，α为倾倒方向的偏移量；该倾倒方向θ(t)以原点在该三个压力传感器中心的坐标的Y轴起算，并且该Y轴在第一及第三压力传感器与该原点所成夹角的角平分线上，该偏移量α为第一传感器与该原点所在线与该Y轴之间的夹角。

7.如权利要求6所述的防倾倒方法，其特征在于，该根据该压力值计算该移动装置的移动速度包括：

当只有一个压力传感器压力差值不为零时，按照以下公式计算出该移动速度v_chassis

v_chassis＝k_vv_maxΔP₁(t)/ΔP_max

当只有两个压力传感器的压力差值不为零时，按照以下公式计算出该移动速度v_chassis

v_chassis＝k_vv_max(ΔP₁(t)+ΔP₂(t))/2ΔP_max

ΔP₁(t)及ΔP₂(t)分别为该两个压力传感器的上述压力差值，ΔP_max为压力传感器在水平状态和倾斜之间的最大压力差值，v_max为该防倾倒移动装置的最大移动速度，k_v为调节倍数。