[发明专利]一种全向滑板底盘的运动装置及其控制方法

权利要求书

1.一种运动装置，其特征在于，包括：

基板(3)，该基板(3)具有沿长度方向的空载平衡基准线；

由所述基板(3)支撑的驱动轮组件(1)和全向轮组件(2)，该驱动轮组件(1)和该全向轮组件(2)沿所述基板(3)的空载平衡基准线进行布置；以及

设置在所述基板(3)上的传感器组件(4)，该传感器组件(4)基于所述的空载平衡基准线对称布置；

其中，所述的驱动轮组件(1)包括滚轮(10)、用于驱动该滚轮(10)滚动的第一电机(11)和用于驱动该滚轮(10)转向的第二电机(19)；

所述的全向轮组件(2)包括单个全向轮和驱动该全向轮滚动的第三电机(20)，该全向轮的转轴线与所述基板(3)的空载平衡基准线在空间上共面；

所述的第一电机(11)为具有定子(111)和转子(112)的轮毂电机，所述的驱动轮组件(1)还包括：

与所述的转子(112)固定连接的轮轴(18)；

布置在所述的轮毂电机一侧的轮轴座(16)，该轮轴座(16)内通过一对挡边轴承(17)支撑所述轮轴(18)；

布置在所述的轮毂电机另一相反侧的电机座(12)，该电机座(12)支撑所述轮毂电机的定子(111)；

与所述轮轴座(16)和所述电机座(12)固定连接的第一传动零件(131)；

与所述第一传动零件(131)连接的内环固定件(150)；

与所述基板(3)固定连接的外环固定件(151)；

与所述的内环固定件(150)和所述的外环固定件(151)同轴布置的交叉滚子轴承(14)，其中该交叉滚子轴承(14)的内圈与所述内环固定件(150)配合，该交叉滚子轴承(14)的外圈与所述外环固定件(151)配合，以允许所述内环固定件(150)带动所述第一传动零件(131)相对于所述基板(3)转动。

2.根据权利要求1所述的运动装置，其特征在于，所述的交叉滚子轴承(14)的转轴线与所述基板(3)的空载平衡基准线垂直，并且与所述第一电机(11)的转轴线垂直。

3.根据权利要求1所述的运动装置，其特征在于，所述驱动轮组件(1)还包括与所述的第二电机(19)和所述的第一传动零件(131)配合的第二传动零件(132)，所述的第一传动零件(131)和第二传动零件(132)包括：齿轮或同步带轮。

4.根据权利要求1所述的运动装置，其特征在于：

所述的第三电机(20)与所述的全向轮同轴连接，并且在参考该全向轮所接触的地面的垂直表面内，该第三电机(20)的转轴线与所述基板(3)的空载平衡基准线平行；

所述的全向轮包括轮毂片(21)、设置在轮毂片(21)圆周的多个辊子(22)以及设置在轮轴(18)上的电机轴固定孔(23)。

5.根据权利要求1所述的运动装置，其特征在于：所述滚轮(10)为圆柱形滚轮(10)；所述基板(3)的上表面设有多个基于所述的空载平衡基准线对称布置的定位元件(51)。

6.根据权利要求1所述的运动装置，其特征在于：

所述的驱动轮组件(1)还包括设置在电机座(12)上的与所述第一电机(11)的转轴连接的旋转编码器(121)；

所述的传感器组件(4)包括陀螺仪传感器以及分别基于所述基板(3)的空载平衡基准线对称设置在所述基板(3)四周的第一压力传感器(41)、第二压力传感器(42)、第三压力传感器(43)和第四压力传感器(44)，其中每个压力传感器上设有踏板；

所述的运动装置还包括与所述的传感器组件(4)和旋转编码器(121)连接的运动控制器。