一种轮式移动设备边缘自动制动的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108458003A(43)申请公布日2018.08.28(21)申请号201710336398.X(22)申请日2017.05.13(71)申请人中山小神童创新科技有限公司地址528451广东省中山市翠亨新区马安村路口“三个五”工程厂房C栋第一层(72)发明人贺丽萍黄伟成宁振辉(51)Int.Cl.F16D49/02(2006.01)F16D65/14(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种轮式移动设备边缘自动制动的方法(57)摘要本发明涉及一种轮式移动设备边缘自动制动的方法，利用重力实现自动检测边缘，利用摩擦力实现设备制动，当设备移动至平面边缘时，自动开启的制动机构，实现有效制动以防止设备脱离平面或者从台阶滑落造成危险。CN108458003ACN108458003A权利要求书1/1页1.一种轮式移动设备边缘自动制动的方法，其特征是：主轮3与设备框架1铰接，主轮3可绕铰接轴2转动来实现设备移动，在设备主轮3上增加制动圈4，制动圈4与主轮3一体或固定连接，制动模块5由制动杆10、制动块9和制动滑轮7组成，制动杆10与制动块9固定连接，制动杆10与制动滑轮7铰接，制动滑轮7可以绕铰接轴8转动，制动杆10与设备框架1铰接，整体刹车模块5可以绕铰接轴11转动，制动块9的运动轨迹6与制动圈4存在交点，即制动点，当设备在平面移动时，制动块9与制动圈4相离，不进行制动；当设备移动至平面边缘时，在重力的作用下制动滑轮7先于主轮3脱离平面，整体刹车模块5绕铰接轴11转动，当制动滑轮下落高度致使制动块9与制动圈4接触时制动动作开始，制动力Fb和制动力矩M的计算公式如下：Fb=μ(Gcosθ+Fr)（1）M=Fb*R=μR(Gcosθ+Fr)（2）其中：μ为制动块与制动圈间的摩擦系数G为整体刹车模块的重量Fr为制动块所受压紧力的主轮径向分力θ为设备所在平面与Fr的夹角R为制动圈半径由于制动块9的运动轨迹6与制动圈4存在交点，因此在制动过程中随着主轮3的转动，制动块9在摩擦力的作用下被逐渐压紧，即Fr越来越大，根据公式（1），Fb也越来越大，根据公式（2），制动力矩M也越来越大，直至实现主轮3制动，完成制动动作；当设备从平面边缘退回到平面上的过程中，刹车滑轮随之被平面边缘抬起，整个刹车模块绕铰接轴11转动，致使制动块9脱离制动圈4，从而自动解除制动动作。2CN108458003A说明书1/3页一种轮式移动设备边缘自动制动的方法技术领域[0001]发明涉及一种轮式移动设备边缘自动制动的方法。背景技术[0002]轮式移动设备包括轮式手推车、爬楼机等利用轮胎作为移动手段的设备，对于在有限的平面（如楼梯台阶、有限平台等）内工作的设备来说，当设备运行至平面边缘时，为防止其脱离平面或者从台阶滑落造成危险，需要制动以阻止其继续向前移动。现有技术中，手动刹车或者电控制动系统制动效果良好，但需要人为识别平面边缘再进行制动操作，一旦操作失误或者电控失灵，易造成危险。因此在设备运行至平面边缘或者楼梯边缘时候，需要一种自动开启的制动机构，实现有效制动以防止设备脱离平面或者从台阶滑落造成危险。发明内容[0003]本发明的目的是公开一种轮式移动设备边缘自动制动的方法，其特点是当轮式设备运行至平面边缘时，可实现自动制动，阻止设备继续向前运动，防止设备脱离平面以致滑落，避免造成危险。当设备远离平面边缘时，制动机构复位至制动前状态，设备可在平面内自由运动。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种轮式移动设备边缘自动制动的方法，图1为制动方法原理图，其中主轮3与设备框架1铰接，主轮3可绕铰接轴2转动来实现设备移动，在设备主轮3上增加制动圈4，制动圈4与主轮3一体或固定连接，制动模块5由制动杆10、制动块9和制动滑轮7组成，制动杆10与制动块9固定连接，制动杆10与制动滑轮7铰接，制动滑轮7可以绕铰接轴8转动，制动杆10与设备框架1铰接，整体刹车模块5可以绕铰接轴11转动，制动块9的运动轨迹6与制动圈4存在交点，即制动点，当设备在平面移动时，如图一种虚线，制动块9与制动圈4相离，不进行制动；当设备移动至平面边缘时，在重力的作用下制动滑轮7先于主轮3脱离平面，整体刹车模块5绕铰接轴11转动，当制动滑轮下落高度致使制动块9与制动圈4接触时制动动作开始，制动力Fb和制动力矩M的计算公式如下：Fb=μ(Gcosθ+Fr)（1）M=Fb*R=μR(Gcosθ+Fr)（2）其中：μ为制动块与制动圈间的摩擦系数,G为整体刹车模块的重量,Fr为制动块所受压紧力的主轮径向分力,θ为设备所在平面与Fr的夹角,R为制动圈半径。[0004]由于制动块9的运动轨迹6与制动圈4存在交点，因此在制动过程