一种新型全向移动平台.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CN107499408A(43)申请公布日2017.12.22(21)申请号201710673160.6(22)申请日2017.08.08(71)申请人上海大学地址200444上海市宝山区上大路99号(72)发明人田应仲张诗雨李龙(51)Int.Cl.B62D61/10(2006.01)B62D11/00(2006.01)B62D11/04(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图2页(54)发明名称一种新型全向移动平台(57)摘要一种新型全向移动平台，包括：台架本体、编码器永磁同步电机、电池组、单片机控制电路、麦克纳母轮、用于连接麦克纳姆轮与台架本体的支撑轴承座。其特征是：所述麦克纳姆轮数量为六，其均匀分布在台架本体的两侧，安装在台架本体的三条相互平行的轴上；所述麦克纳姆轮中有三个为左旋麦克纳姆轮，有三个为右旋麦克纳姆轮。在六个轮独立驱动时，在摩擦力和驱动力的共同作用下，平台可以实现全方位移动。通过精确控制各个全向移动轮的旋转方向和转速，就可以实现平台在不改变自身姿态的情况下的全方位移动。相较于现有的技术，本发明的新型全向移动平台具有体积小、成本低、适用于重载场合和移动灵活等优点。CN107499408ACN107499408A权利要求书1/1页1.一种新型全向移动平台，包括：台架本体、编码永磁同步电机、电池组、单片机控制电路、麦克纳姆轮、用于连接麦克纳姆轮与台架本体的支撑轴承座。本发明能够同时满足小尺寸要求和重载要求，增大了全向移动平台的应用范围，而且结构简单、成本低、对工作空间要求低。2.根据权利要求1所述的新型全向移动平台，其特征在于：其结构不同于四轮麦克姆轮全向移动平台和八轮麦克纳姆轮全向移动平台，六个麦克纳姆轮的旋转方向和转速通过六个永磁同步电机控制。通过单片机控制电路对每台电机的控制来实现新型全向移动平台在平面内的任意移动。3.根据权利要求1所述的新型全向移动平台，其特征在于：每个麦克纳姆轮轮毂外侧的辊子为9个，9个辊子均匀分布在麦克纳姆轮轮毂，左前麦克纳姆轮、左中麦克纳姆轮、右后麦克纳姆轮为左旋轮，右前麦克纳姆轮、右中麦克纳姆轮、左后麦克纳姆轮为右旋轮。2CN107499408A说明书1/2页一种新型全向移动平台技术领域[0001]本发明涉及移动平台，属于一种新型全向移动平台。背景技术[0002]全向移动平台是一种在平面上具有X方向、Y方向和绕Z方向旋转三个自由度，在不改变自身位姿的情况下可以沿任意方向进行移动的一种移动平台。全向移动平台移动灵活，具有转向空间小和X方向与Y方向独立运动的优势，广泛应用于船舶、航天、仓库等领域。目前全向移动平台的结构主要集中在四个麦克纳姆轮全向移动平台。然而在重载情况下，采用四个麦克纳姆轮全向移动平台时需要的扭矩大，需采用高压、大功率电机和多组电池，造成全向移动平台整体尺寸过大且不经济。目前还有少数研究集中在八个麦克纳姆轮全向移动平台，它能够适用于重载场合，但是由于麦克纳姆轮数量的成倍增加，导致平台尺寸的成倍增加，提高了对工作空间的要求，抵消了全向移动平台原地旋转的优势。以上两种结构形式的麦克纳姆轮全向移动平台都不适用于工作空间受限的重载场合。发明内容[0003]本发明的目的是克服现有技术上存在的上述不足，提出一种新型全向移动平台，通过对传统麦克纳姆轮全向移动平台结构上的改变，使得移动平台具有体积小、成本低、适用于重载场合和移动灵活等优点。[0004]为了实现上述发明目的，本发明提供了一种新型全向移动平台，包括：台架本体，台架本体呈长方体，在所述台架本体上安装有六个编码永磁同步电机，编码永磁同步电机的输出轴连接有麦克纳姆轮，每个麦克纳姆轮的转动轴均通过支撑轴承座固定在台架本体上，所述单片机控制电路与编码永磁同步电机连接，所述台架本体上还安装有电池组，电池组与编码永磁同步电机、单片机控制电路连接。[0005]所述麦克纳姆轮由轮毂和辊子两大部分组成，轮毂是整个轮子的主体支架，辊子安装在轮毂上，辊子有3个自由度。麦克纳姆轮的轮毂与辊子转轴呈45°。理论上这个夹角可以是任意值，但45°是最常见的，前述麦克纳姆轮的轮毂轴与辊子转轴呈45°，每个轮毂外侧有9个辊子，9个辊子均匀的分布在轮毂外侧。[0006]所述麦克纳姆轮数量为六，其均匀分布在台架本体的两侧，安装在台架本体三条相互平行的轴上；所述麦克纳姆轮中有三个为左旋麦克纳姆轮，有三个为右旋麦克纳姆轮。在六个轮独立驱动时，在摩擦力和驱动力的共同作用下，平台可以实现全方位移动。通过精确控制各个麦克纳姆轮的旋转方向和转速，就可以实现平台在不改变自身姿态的情况下的全方位移动。附图说明[0007]图1是本发明一种新型全向移动平台立体结构示意图；[0008]图中：1-台架本