一种轮式全向移动装置、全向移动方法及运输装置.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(10)申请公布号CNCN103991491103991491A(43)申请公布日2014.08.20(21)申请号201310053602.9(51)Int.Cl.(22)申请日2013.02.19B62D63/02(2006.01)(71)申请人北京机械工业自动化研究所地址100120北京市西城区德胜门外教场口一号3号楼310室申请人沈阳飞机工业（集团）有限公司(72)发明人张波赵宏剑林青徐磊孙德奎刘晨沙春鹏杜宝瑞翟南(74)专利代理机构北京律诚同业知识产权代理有限公司11006代理人梁挥常大军权权利要求书2页利要求书2页说明书6页说明书6页附图6页附图6页(54)发明名称一种轮式全向移动装置、全向移动方法及运输装置(57)摘要一种轮式全向移动装置，包括：车架；两个具有轮边驱动电机的主动轮组件，两主动轮以一对角线设置于车架；两个无驱动万向轮，以另一对角线设置于车架；一转向装置，包括转向驱动电机、双出轴减速器、传动装置、蜗轮蜗杆减速器和离合器，蜗轮蜗杆减速器为两个，其输出轴分别连接两个主动轮组件的立轴，转向驱动电机与离合器通过传动装置依次设置在两个蜗轮蜗杆减速器之间；控制系统，分别连接两个轮边驱动电机以及转向驱动电机，以控制两个轮边驱动电机的转速和转向以及主动轮的角度。本发明还提供采用上述轮式全向移动装置的运输装置及全向移动方法，结构简单方便灵活实现各向移动、转向和原地回转及狭小场地内比较复杂地面条件下的运输和定位。CN103991491ACN10394ACN103991491A权利要求书1/2页1.一种轮式全向移动装置，其特征在于，包括：车架；两个主动轮组件，分别包括：主动轮以及设置于主动轮上的轮边驱动电机，两个所述主动轮以一对角线设置于所述车架；两个无驱动万向轮，以另一对角线设置于所述车架；一个用于驱动主动轮绕自身回转轴回转的转向装置，其包括：转向驱动电机和双出轴减速器、传动装置、蜗轮蜗杆减速器和离合器，所述蜗轮蜗杆减速器为两个，所述蜗轮蜗杆减速器的输出轴分别连接所述两个主动轮组件的立轴，所述转向驱动电机和双出轴减速器与所述离合器通过所述传动装置依次设置在两个所述蜗轮蜗杆减速器之间；控制系统，分别连接两个所述轮边驱动电机以及所述转向驱动电机和双出轴减速器，以控制两个所述轮边驱动电机的转速和转向以及所述主动轮的角度。2.根据权利要求1所述的轮式全向移动装置，其特征在于，两个所述主动轮分别设置为左前轮和右后轮。3.根据权利要求2所述的轮式全向移动装置，其特征在于，所述传动装置包括：分别设置于所述蜗轮蜗杆减速器与所述转向驱动电机和双出轴减速器之间、所述转向驱动电机和双出轴减速器与所述离合器之间、所述离合器与所述蜗轮蜗杆减速器之间的传动轴和联轴器。4.根据权利要求3所述的轮式全向移动装置，其特征在于，所述传动装置还包括两个齿轮箱换向器，分别设置于所述蜗轮蜗杆减速器与所述转向驱动电机和双出轴减速器之间，所述转向驱动电机和双出轴减速器与所述离合器之间，并使所述蜗轮蜗杆减速器与所述转向驱动电机和双出轴减速器，所述转向驱动电机和双出轴减速器与所述离合器通过所述齿轮箱换向器为垂直传动设置。5.根据权利要求1所述的轮式全向移动装置，其特征在于，所述控制系统包括：电源、运动控制模块、数字量输入输出模块，所述运动控制模块分别连接两个所述轮边驱动电机以及所述转向驱动电机和双出轴减速器，所述数字量输入输出模块连接所述离合器。6.根据权利要求5所述的轮式全向移动装置，其特征在于，所述控制系统还包括一手操盒。7.根据权利要求6所述的轮式全向移动装置，其特征在于，所述控制系统还包括一通讯模块，通过网络连接一远程计算机。8.根据权利要求7所述的轮式全向移动装置，其特征在于，所述运动控制模块与两个所述轮边驱动电机以及所述转向驱动电机和双出轴减速器之间还分别设置有伺服单元和编码器。9.根据权利要求8所述的轮式全向移动装置，其特征在于，连接所述转向驱动电机和双出轴减速器的伺服单元还连接一限位模块。10.一种具有权利要求1至9任意一项所述的轮式全向移动装置的运输装置。11.一种应用权利要求1至9任意一项所述的轮式全向移动装置的全向移动方法，其特征在于，所述全向移动方法包括：实现各向直线运动的方法、回转运动的方法以及转向运动的方法，所述实现各向直线运动包括如下步骤：2CN103991491A权利要求书2/2页步骤110，行走上电；步骤120，伺服使能；步骤130，通过手操盒控制所述转向装置，调整左前车轮和右后车轮至相同角度，其中，角度为任意；步骤140，通过手操盒控制两个所述轮边驱动电机的同速同向运行，实现前进和后退运动或平移；所述实现回转运动包括如下步骤：步骤210，行走上电；步骤220，伺