[发明专利]应用于机器人的中心位置可控的驱动车轮及位置控制方法

权利要求书

1.一种应用于机器人的中心位置可控的驱动车轮，包括偏心轮一和偏心轮二，偏心轮一套装在偏心轮二的外周；其特征在于：还包括外轮圈和转子；

转子套装在偏心轮一的外周，外轮圈同轴固定套装在转子的外周；

偏心轮一分别与偏心轮二和转子相铰接，偏心轮一的外环面上设置有环状凹槽，环状凹槽内镶嵌有线圈；当线圈通电后，线圈能提供转子及外轮圈转动的驱动扭矩；

偏心轮一和偏心轮二各连接一个驱动装置，偏心轮一和偏心轮二均能在相应驱动装置的作用下实现独立转动；

偏心轮二通过连接座与机架固定连接；偏心轮二的圆形端面上设置有偏心柱，连接座铰接在偏心柱上。

2.根据权利要求1所述的应用于机器人的中心位置可控的驱动车轮，其特征在于：偏心轮一的驱动装置为驱动电机一，偏心轮二的驱动装置为驱动电机二。

3.根据权利要求2所述的应用于机器人的中心位置可控的驱动车轮，其特征在于：位于偏心柱外周的偏心轮二圆形端面上从内至外依次设置有内齿圈和外齿圈；驱动电机二固定在连接座上，驱动电机二的齿轮与内齿圈相啮合；驱动电机一固定在偏心轮一上，且驱动电机一的齿轮与外齿圈相啮合。

4.根据权利要求2所述的应用于机器人的中心位置可控的驱动车轮，其特征在于：还包括连接支架，驱动电机一通过连接支架固定在偏心轮一上。

5.一种根据权利要求1所述应用于机器人的中心位置可控的驱动车轮的中心位置控制方法，其特征在于：线圈通电，实现对机器人中驱动车轮的驱动，机器人行驶；然后，通过两个驱动装置分别对偏心轮一和偏心轮二进行驱动，实现对偏心轮一和偏心轮二角度的控制，进而实现对驱动车轮中心位置的控制，使机器人能适应不同的路面环境状况；在不同路面环境状况下，驱动车轮中心位置的控制方式具体如下：

1）当机器人在水平地面上行驶时，通过两个驱动装置对偏心轮一和偏心轮二角度的控制，使偏心柱与车轮圆心的连线始终呈水平状态，且偏心柱与车轮圆心之间的直线距离值保持恒定；此时，车轮能在无驱动扭矩的情况下实现滚动；

2）当机器人在崎岖不平路面行驶时，通过对前后车轮中偏心轮一和偏心轮二角度的控制，根据路面状况，使前后车轮的偏心柱在竖直直线上上下移动，从而使前车轮的偏心柱和后车轮的偏心柱连线保持水平状态，也即使与偏心柱固定连接的机架处于水平状态；

3）当机器人行驶过程中车轮遇到路面上的障碍物时，通过两个驱动装置对偏心轮一和偏心轮二角度的控制，使车轮的偏心柱移动到障碍物支撑点前方水平距离为el的位置，则车轮能在无外力驱动的作用下，实现自动跨越障碍物。

6.根据权利要求5所述应用于机器人的中心位置可控的驱动车轮的中心位置调节方法，其特征在于：机器人具有多轮行走机构时，当机器人行驶过程中遇到路面上的障碍物时，通过两个驱动装置对偏心轮一和偏心轮二角度的控制，使即将与障碍物接触的车轮逐个抬起，实现避障。