[发明专利]一种无转向系可全向移动的电动运载平台及其控制方法

权利要求书

1.一种无转向系可全向移动的电动运载平台，其特征在于，包括：

承载平台；

多个行进轮，其分别对称设置在所述承载平台的两侧，所述行进轮内安装有轮毂电机；

多个行进轮轴，其与所述多个行进轮一一对应设置；

其中，所述行进轮轴的一端与所述轮毂电机的定子固定连接，另一端与所述承载平台连接；

多个轮胎，其一一对应安装在所述行进轮上；所述轮胎的胎面上平行间隔排布有多条带状凸起，所述带状凸起的母线方向与所述轮胎的滚动方向之间具有夹角；

其中，位于所述承载平台两侧对称位置上的两个轮胎胎面的带状凸起的排布方向对称，位于承载平台对角线方向上的两个轮胎胎面的带状凸起的排布方向相同。

2.根据权利要求1所述的无转向系可全向移动的电动运载平台，其特征在于，所述承载平台下侧具有连接部；所述行进轮轴的一端与所述连接部铰接。

3.根据权利要求2所述的无转向系可全向移动的电动运载平台，其特征在于，还包括：

弹性支撑件，其设置在所述行进轮轴与所述承载平台的下表面之间。

4.根据权利要求2或3所述的无转向系可全向移动的电动运载平台，其特征在于，所述连接部与所述行进轮轴之间安装有衬套。

5.根据权利要求4所述的无转向系可全向移动的电动运载平台，其特征在于，所述带状凸起的母线方向与所述轮胎的滚动方向之间的夹角为45度。

6.一种无转向系可全向移动的电动运载平台的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、平台控制器获取平台操控信号，并根据所述平台操控信号得到期望平台移动速度；

步骤二、根据所述期望平台速度与实际平台移动速度的差值得到平台整体驱动转矩信号；

步骤三、根据平台移动模式进行转矩分配，并发送给各轮毂电机控制器，控制轮毂电机转矩；

其中，所述平台操控信号包括：油门开度信号和制动踏板开度信号；

所述平台移动模式信号包括：直行模式、横行模式、斜行模式和原地转向模式。

7.根据权利要求6所述的无转向系可全向移动的电动运载平台的控制方法，其特征在于，在所述步骤二中将所述期望平台速度与实际平台移动速度的差值输入PID控制器中，PID控制器输出平台整体驱动转矩信号；

其中，当行进轮为4个时，所述平台整体驱动转矩信号的计算方法为：

式中，α为油门踏板或制动踏板开度信号，V_d为期望平台移动速度，n_i为各行进轮实际转速，r_d为行进轮滚动半径，T_v为移动平台整体驱动转矩；PID控制器中，P为比例项系数，I为积分项系数，D为微分项系数，N为滤波系数，s为期望平台移动速度与实际平台移动的偏差。

8.根据权利要求7所述的无转向系可全向移动的电动运载平台的控制方法，其特征在于，在所述步骤三中，当模式信号为横向模式时，各轮毂电机转矩控制信号满足：

其中，T_Wfl为左前轮分配控制转矩，T_Wfr为右前轮分配控制转矩，T_Wrl为左后轮分配控制转矩，T_Wrr为右后轮分配控制转矩。

9.根据权利要求8所述的无转向系可全向移动的电动运载平台的控制方法，其特征在于，在所述步骤三中，当所述信号为斜向行驶模式时，各轮毂电机转矩控制信号满足：

T_Wfr＝T_Wrl＝0；或者

T_Wfl＝T_Wrr＝0；

其中，T_Wfl为左前轮分配控制转矩，T_Wfr为右前轮分配控制转矩，T_Wrl为左后轮分配控制转矩，T_Wrr为右后轮分配控制转矩。

10.根据权利要求9所述的无转向系可全向移动的电动运载平台的控制方法，其特征在于，在所述步骤三中，当模式信号为原地转向模式时，各轮毂电机转矩控制信号满足：

其中，T_Wfl为左前轮分配控制转矩，T_Wfr为右前轮分配控制转矩，T_Wrl为左后轮分配控制转矩，T_Wrr为右后轮分配控制转矩。