[发明专利]一种差速驱动移动机器人平台

说明书

本发明属于机器人领域，具体涉及一种差速驱动移动机器人平台，基于轮式移动机构，其特征在于，包括底板以及底板底部设置的和两个驱动轮，所述两个驱动轮分别由一组驱动机构和传动机构控制驱动。本发明采用三轮结构，两个驱动轮实现差速驱动，一个万向轮用于平衡与转向，结构较四轮合理简化，节约成本，通过控制两台电机的转速实现移动机构的前进后退、不同半径的转向；同时本发明设置张紧机构，简单巧妙地解决了同步带的张紧问题，节约空间，提高传递效率。

技术领域

本发明属于机器人领域，具体涉及一种差速驱动移动机器人平台。

背景技术

目前，实现机器人移动的装置主要有轮式、履带式、腿式、蠕动式、跳跃式和复合式六大类，其中轮式、履带式和腿式移动机构是人们研究最多的，也是目前应用在机器人的移动装置上的最为广泛的三种移动机构。履带式移动机构适用于结构不规则地形、阶梯和沟地上低速运行，对地形的适应性和稳定性比较强，但是履带易磨损、消耗的功率也相对较大，并且驱动机构比较笨重，移动速度慢；腿式移动机构根据仿生学原理设计，能满足特殊的要求，但是结构比较复杂，控制难度较大，而且移动速度较慢；相反，轮式移动机构最大的特点就是结构简单、承载力大、驱动和控制相对简单方便、移动速度快、机动灵活及工作效率高，因此轮式移动机构被大量应用于工业、农业、医疗及家庭等领域。

现有的轮式移动机构的驱动方式主要为舵轮式，即前轮为转向轮，后轮为驱动轮，这种驱动方式需要设计专门的转向机构。

发明内容

本发明的目的是提供一种差速驱动移动机器人平台，基于轮式移动机构，移动机构的底板上分别设有一个万向轮和两个驱动轮，两个驱动轮单独驱动传动，实现移动机构的前进后退、不同半径的转向，差速式轮式移动机构结构简单，相对舵轮式移动机构不需要专门的转向机构，具有成本低、效率高的特点。

本发明所述的一种差速驱动移动机器人平台，基于轮式移动机构，其特征在于，包括底板以及底板底部设置的和两个驱动轮，所述两个驱动轮分别由一组驱动机构和传动机构控制驱动。

其中，优选方案如下：

所述传动机构设置有张紧机构。

所述底板为圆形平板，作为其他元件连接板。

所述驱动轮设置在底板底部前端两侧，所述驱动轮通过驱动轮支架与底板连接，所述驱动轮的轮轴通过轴承安装在驱动轮支架上，驱动轮支架的两侧分别通过轴承端盖和轴套对轴承进行轴向固定。

所述万向轮设置在底板底部后端中间位置处，所述万向轮通过万向轮支架与底板连接。

所述传动机构包括同步带、主动带轮、输出轴和从动带轮；所述从动带轮与驱动轮同轴连接，通过同步带与主动带轮连接，所述主动带轮安装在输出轴上，所述输出轴与主动带轮之间设有带轮挡垫和透盖，用于主动带轮的轴向固定。

所述驱动机构包括输入端支架、驱动器、编码器、电机、减速机、电气盒和驱动系统底座；所述电气盒固定于底板底部中间位置，用于放置电气元件(包括空气开关、继电器、接线端子、电池，所述空气开关用于控制电源通断，所述继电器用于电路转换和安全保护，接线端子用于电源线和信号线转接，所述电池用于给机器人供电)，所述驱动器固定于底板底部，通过RS485协议用于控制电机的开启与关闭，所述驱动系统底座固定于底板底部，所述驱动系统底座上开设长圆孔，所述输入端支架通过螺栓连接于驱动系统底座的长圆孔上，可沿长圆孔方向调解位置，所述减速机安装在输入端支架上，所述减速机的输出端与输出轴的轴键相连，用于驱动主动带轮转动；所述电机与减速机轴键相连，用于提供驱动力，所述编码器与电机电信号连接。

所述张紧机构包括张紧块和内六角螺栓；所述张紧块固定于驱动系统底座下方且内设螺纹孔，所述内六角螺栓穿过张紧块的螺纹孔，抵在输入端支架上，通过拧紧内六角螺栓将张紧力传递到输出轴上，进而传递到主动带轮上，从而实现传动机构的张紧。