[实用新型]一种方便控制的全向轮行走系统

说明书

本实用新型具体涉及一种精度高、结构紧凑、方便控制的全向轮行走系统；所述系统包括双轴输出式电机、第一动力转换装置、第二动力转换装置；全向轮行走系统使用一台电机即可实现移动平台的直行、原地旋转、横向移动，动力通过第一动力转换装置、第二动力转换装置分别传送给四个全向轮，使四个全向轮的转速保持一致，提高了行驶的精度，四个全向轮可快速实现同向旋转或反向旋转，响应速度快，控制过程不需要转速传感器检测转速信号，控制方式简单。

技术领域

本实用新型涉及全向轮技术领域，特别涉及一种方便控制的全向轮行走系统。

背景技术

全向轮能够实现全方位的移动，一种特殊的轮子是关键。我们称之为全向轮。常见的主要有麦克纳姆(Mecanum)轮和连续切换轮两种，对于麦克纳姆轮，麦克纳姆轮由轮辐和固定在外周的许多小滚子构成，轮子和滚子之间的夹角通常为45°。每个轮子具有三个自由度，一个是绕轮子轴心转动，第二个是绕滚子轴心转动，第三个是绕轮子和地面的接触点转动。轮子由电机驱动，其余两个自由度自由运动。由三个或以上的麦克纳姆轮可以构成全方位移动机器人平台。目前利用麦克纳姆轮实现移动平台的方法如图1所示，在平台下方布置4个麦克纳姆轮，其中位于对角线上的两个麦克纳姆轮的滚子角度一致，而相邻的两个麦克纳姆轮的滚子角度相反，即一个为45°，另一个为-45°；当平台需要向前或向后移动，则四个麦克纳姆轮同向旋转，当平台需要原地旋转，则左前、左后方的麦克纳姆轮同向旋转，右前、右后方的麦克纳姆轮同向旋转，且左前与右前的麦克纳姆轮旋向相反；当平台需要平移时，则左前、右后方的麦克纳姆轮同向旋转，右前、左后方的麦克纳姆轮同向旋转，且左前与右前的麦克纳姆轮旋向相反；

为了实现四个麦克纳姆轮的旋转方向随时改变，现有技术均使用四个电机分别驱动四个麦克纳姆轮，即一个电机单独对应一个麦克纳姆轮，为了精确控制平台的移动，往往对电机的控制要求非常高，对四个电机的转速、输入功率的精度要求也非常高，使得全向轮行走系统的成本非常高，电机也占用了较大的空间，使系统体积过大。

发明内容

针对上述问题，本实用新型目的是提供一种精度高、结构紧凑、方便控制的全向轮行走系统。

为实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种方便控制的全向轮行走系统，所述系统包括安装在移动平台底盘中央的双轴输出式电机，双轴输出式电机的一个输出轴通过第一动力转换装置与第一主转轴的输入端连接，电机的另一个输出轴与第二主转轴的输入端连接，所述第一主转轴或第二主转轴的输出端外侧面上还套设可滑动的第一圆柱齿轮，第一圆柱齿轮可在换挡接合套的推动下分别和第二圆柱齿轮、第三圆柱齿轮啮合，第二圆柱齿轮套设在第一传动轴上，第三圆柱齿轮套设在第二传动轴上，第一传动轴的一端外侧面上套设第一主动锥齿轮或第二主动锥齿轮；第二传动轴的一端通过圆锥齿轮组与一个第一辅助转轴或一个第二辅助转轴连接；

所述第一主动锥齿轮与第一从动锥齿轮啮合，第二主动锥齿轮与第二从动锥齿轮啮合，第一从动锥齿轮通过一个第二动力转换装置分别与一个第一辅助转轴的内端连接，两个第一辅助转轴的外端分别与左前全向轮、右前全向轮通过花键连接，第二从动锥齿轮通过一个第二动力转换装置分别与一个第二辅助转轴的内端连接，两个第二辅助转轴的外端分别与左后全向轮、右后全向轮通过花键连接；

所述第一动力转换装置包括套设在双轴输出式电机输出轴外侧面外侧的第一旋转壳体，第一旋转壳体的轴线与电机同轴设置，第一旋转壳体的内侧面与电机的输出轴外侧面之间设置第一止推轴承，第一旋转壳体的外侧面与移动平台底盘之间设置第二止推轴承；

第一旋转壳体中部的侧壁上设置沿其径向方向贯通的通孔，通孔中插入第一十字轴的端头，使第一十字轴与第一旋转壳体共同旋转，第一十字轴的每个轴端内侧套设一个可旋转的第一圆锥小齿轮，第一圆锥小齿轮的两侧分别与一个第一圆锥大齿轮啮合，一个第一圆锥大齿轮通过花键套在电机的输出轴上，另一个第一圆锥大齿轮通过花键套在第一主转轴的输入端；