[发明专利]一种全向行驶移动平台的转向驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及工业自动化技术领域，尤其是涉及一种全向行驶移动平台的转向驱动装置。

背景技术

随着科学技术的迅速发展，全方位移动技术受到人们的广泛关注，并且越来越多的场合需要灵活的运输设备，比如工厂中的自动运输车，机场中的行李运送车，残疾人自动轮椅等都需要较灵活的运输设备。全方位移动是指在平面上实现前后、左右和绕自身旋转三个自由度的运动，日常生活中的汽车由于不具有绕自身旋转这个自由度，因此不是全方位移动，汽车侧方位停车就比较麻烦。

传统全方位轮大致为以下几种牛眼轮、连续切换轮、偏心轮、球形轮和麦克纳姆轮等全方位轮，大部分都是使用轮体的全方位轮。但是以上全方位轮存在以下一些问题，1、力学性能差，传统全方位轮的缺点是靠自身轮子与底面间产生的摩擦力强行移动，轮体的轮轴容易发生失效，从而导致应用受限，承载能力差；而且麦克纳姆轮由于自身结构的原因，移动平台在移动时震动比较大，噪音大，这都会造成不利的影响。2、在越障性能上，传统全方位轮的轮体的越障能力一直受限制，主要是因为被动轮的直径过小，在很小的障碍上被动方可能被卡住，比如麦克纳姆轮，其采用的是轮体结构，麦克纳姆轮在重载方面和被动方向越障能力都较差，这些是传统全方位轮的瓶颈，也限制全方位轮在一些特殊用途方向的发展。3、传统全方位轮控制较复杂，主要原因是轮体受力分立，移动平台在完成一个动作时需要各个轮体之间相互配合，造成控制算法比较复杂且稳定性较差。虽然部分科研院所已经研制出轮式结构的全方位移动平台，但是每个驱动轮都需要一个转角电机来控制转向，电机数目多，使得控制更加复杂，难以保证准确度，动作一致性较差。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种全向行驶移动平台的转向驱动装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种全向行驶移动平台的转向驱动装置，包括舵机，还包括舵机转向轴和转向节，所述舵机的输出轴连接所述舵机转向轴并且转向节设在两者的连接处；所述舵机转向轴靠近舵机的一端设有盘状构件，另一端与连接车轮的驱动电机连接；所述转向节包括连接舵机箱体的舵机固定件和连接所述舵机固定件并设在盘状构件远离舵机一侧的紧压构件，还包括分别设于所述盘状构件与舵机固定件之间、盘状构件与紧压构件之间的滚动旋转组件，使所述舵机转向轴可以在舵机输出轴带动下相对舵机固定件和紧压构件旋转。

优选的，所述滚动旋转组件包括：在盘状构件与舵机固定件相对的两面、盘状构件和紧压构件相对的两面分别设置的相对应的圆周槽形滚道，以及在相对应的两组滚道之间设置的滚珠组件。

优选的，所述圆周槽形滚道的内表面紧贴滚珠组件中的滚珠。

优选的，所述圆周槽形滚道的截面形状为半圆形、倒三角形、倒梯形或矩形。

优选的，所述滚动旋转组件包括：在盘状构件与舵机固定件相对的两面、盘状构件和紧压构件相对的两面分别设置的相对应的平面轴承座圈，以及在相对应的两个平面轴承座圈之间设置的滚珠组件。

优选的，所述盘状构件为双向平面轴承的轴圈，所述滚动旋转组件包括双向平面轴承的两个座圈，分别设在舵机固定件和紧压构件相对的两个面上，还包括设在所述轴圈和座圈之间的两个滚珠组件。

优选的，所述盘状构件为法兰。

优选的，所述驱动电机为减速电机。

优选的，所述驱动电机上设有驱动固定板，所述舵机转向轴连接所述驱动固定板。

优选的，所述驱动电机的输出轴通过驱动连轴器与车轮连接。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、通用性强且安装方便，成本低，可驱动所有类似手推平板车的低速移动平台，安装有本转向驱动装置的移动平台，除可实现正常车辆的前进、倒退、转弯功能外，还可以实现横行、斜行、360度原地旋转等操作，移动平台运行速度可以实现超低速(2m/s)的调速运行，可以作为一些非常狭小的公共场所的无人守候功能性机器人的行走部或低速仓储物流小车。

2、设有双滚动旋转结构的转向节可以保证舵机转轴在旋转过程中箱体保持不动，旋转部位与静止部位不会发生摩擦与干涉。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明实施例一的装置结构示意图；

图3为本发明实施例二的装置结构示意图。

图中标注：1、驱动固定板，2、舵机转向轴，3、驱动连轴器，4、车轮，5、转向节，6、舵机，7、驱动电机，8、舵机固定件，9、紧压构件，10、滚道，11、盘状构件，12、平面轴承。