[发明专利]多轴电动轮

说明书

相关申请的交叉引用

本申请依据35U.S.C.§119(e)要求以Donald Bolden HUTSON的名义于2014年3月5日提交的美国临时专利申请号61/948,467的权益，其公开内容通过援引全部明确纳入于此。

背景技术

技术领域

本公开的某些方面一般涉及车辆，更具体地，涉及用于通过独立控制的多轴轮来控制车辆的移动力的系统和方法。

背景技术

已经开发了各种轮配置来提高车辆的可操作性。具有独立轮的常规车辆(诸如汽车)使用阿克曼转向机构来转变方向。阿克曼转向机构在与前轮或后轮的差速器匹配时是合乎期望的。尽管如此，阿克曼转向机构与在适当的位置转变方向的车辆联用是不合乎期望的。

在一些情形中，胎面(诸如箱体胎面)可向车辆提供移动力。轮胎面对所有的地形牵引会是合乎期望的，但对于在适当的位置转变方向是低效的。即，为了遵循弯曲路径，常规胎面车辆使用滑移转向来旋转。尽管如此，当在室内或易碎表面上使用时，胎面可能损坏该表面。

在其他情形中，车辆驱动系统(诸如用于机器人的驱动系统)可使用允许每个轮子在前进方向和/或倒退方向上驱动并且还在适当的位置旋转的多轴旋转。这样的车轮还可被称为突转轮。多轴轮与致动器驱动脚轮(诸如购物车轮或办公座椅轮)类似。尽管如此，常规多轴轮并不是独立操作的。

在一些情形中，车辆驱动系统可使用多轴旋转。多轴旋转在前进方向和/或倒退方向上驱动每个轮子而且使每个轮子在适当的位置旋转。多轴轮可被称为突转轮。多轴轮与致动器驱动脚轮(诸如购物车轮或办公座椅轮)类似。常规轮(诸如，致动器驱动脚轮)不是独立操作的。因此，合乎期望的是提供独立的多轴轮以使得车辆可在各个方向上移动，诸如向前、向后、向左旋转、向右旋转、向左侧移(strafing)和向右侧移。

概述

在本公开的一方面，公开了一种机器人设备。该机器人设备包括限定在耦合至驱动吊舱的轮轴的多个轮之间的驱动吊舱。该机器人设备进一步包括耦合至驱动吊舱且被配置成将驱动吊舱与机器人设备的主体耦合的单安装轴。该机器人设备还包括被限定在驱动吊舱内且被配置成控制耦合至驱动吊舱的驱动轴齿轮的多个第一驱动齿轮的多个第一马达。该机器人设备还进一步包括被定义在驱动吊舱内且被配置成控制耦合至驱动吊舱的传送带齿轮的第二驱动齿轮的第二马达。

在本公开的另一方面，公开了一种用于控制机器人设备的方法。该方法包括控制驱动吊舱内的多个第一马达来控制耦合至驱动吊舱的驱动轴齿轮的多个第一驱动齿轮。该方法还包括控制驱动吊舱内的第二马达来控制耦合至驱动吊舱的传送带齿轮的第二驱动齿轮。在一种配置中，驱动吊舱被布置在多个轮子之间并通过单安装轴耦合至机器人设备。

本公开的又一方面涉及一种装备，该装备包括用于控制驱动吊舱内的多个第一马达来控制耦合至驱动吊舱的驱动轴齿轮的多个第一驱动齿轮的装置。该装备还包括用于控制驱动吊舱内的第二马达来控制耦合至驱动吊舱的传送带齿轮的第二驱动齿轮的装置。在一种配置中，驱动吊舱被布置在多个轮子之间并通过单安装轴耦合至机器人设备。

本公开的又一方面涉及一种用于控制机器人设备的装置，该装置具有存储器以及耦合至该存储器的一个或多个处理器。该(诸)处理器被配置成控制驱动吊舱内的多个第一马达来控制耦合至驱动吊舱的驱动轴齿轮的多个第一驱动齿轮。该(诸)处理器还被配置成控制驱动吊舱内的第二马达来控制耦合至驱动吊舱的传送带齿轮的第二驱动齿轮。在一种配置中，驱动吊舱被布置在多个轮子之间并通过单安装轴耦合至机器人设备。

在本公开的另一方面，公开了一种用于控制机器人设备的计算机程序产品。该计算机程序产品具有其上记录有非瞬态程序代码的非瞬态计算机可读介质。该程序代码包括用于控制驱动吊舱内的多个第一马达来控制耦合至驱动吊舱的驱动轴齿轮的多个第一驱动齿轮的程序代码。该程序代码还包括用于控制驱动吊舱内的第二马达来控制耦合至驱动吊舱的传送带齿轮的第二驱动齿轮的程序代码。在一种配置中，驱动吊舱被布置在多个轮子之间并通过单安装轴耦合至机器人设备。