[实用新型]一种自动运输用全方位移动平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及智能机器人技术领域，尤其涉及一种自动运输用全方位移动平台。

背景技术

随着科学技术的迅速发展,全方位移动技术受到人们的广泛关注，并且越来越多的场合需要灵活的运输设备,比如工厂中的自动运输车,机场中的行李运送车,残疾人自动轮椅等都需要较灵活的运输设备。全方位移动是指在平面上实现前后、左右和绕自身旋转三个自由度的运动,日常生活中的汽车由于不具有绕自身旋转这个自由度,因此不是全方位移动,汽车侧方位停车就比较麻烦。

传统全方位轮大致为以下几种牛眼轮、连续切换轮、偏心轮、球形轮和麦克纳姆轮等全方位轮,大部分都是使用轮体的全方位轮。但是以上全方位轮存在以下一些问题，1、力学性能差,传统全方位轮的缺点是靠自身轮子与底面间产生的摩擦力强行移动,轮体的轮轴容易发生失效,从而导致应用受限,承载能力差。而且麦克纳姆轮由于自身结构的原因，移动平台在移动时震动比较大，噪音大，这都会造成不利的影响。2、在越障性能上,传统全方位轮的轮体的越障能力一直受限制,主要是因为被动轮的直径过小,在很小的障碍上被动方可能被卡住,比如麦克纳姆轮,其采用的是轮体结构,麦克纳姆轮在重载方面和被动方向越障能力都较差,这些是传统全方位轮的瓶颈,也限制全方位轮在一些特殊用途方向的发展。3、传统全方位轮控制较复杂,主要原因是轮体受力分立,移动平台在完成一个动作时需要各个轮体之间相互配合，造成控制算法比较复杂且稳定性较差。虽然部分科研院所已经研制出轮式结构的全方位移动平台，但是每个驱动轮都需要一个转角电机来控制转向，电机数目多，使得控制更加复杂，难以保证准确度，动作一致性较差。

实用新型内容

为了克服现有全方位移动平台中存在的平台运动精度不高、反应速度不够迅速、运动稳定性差、越障性能差、结构不合理等问题，本实用新型提供了一种依靠转向机构即可实现一个步进电机带动四个驱动轮同步转向的新型全方位移动平台。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动运输用全方位移动平台，包括移动平台框架、转向驱动装置、转向机构、驱动轮。转向驱动装置位于移动平台框架内部，转向机构包括螺旋齿轮传动系、锥齿轮传动系、齿轮齿条传动系、导轨滑块等，每个驱动轮都自带伺服电机，转向驱动装置利用一个步进电机通过转向机构传递动力使驱动轮旋转，驱动轮带动平台移动，二者相互配合实现移动平台的全方位移动。

上述自动运输用全方位移动平台，移动平台框架由型材通过梯形螺栓、角件连接而成，平台框架分为两层，上层用来载重，下层用来安装转向机构。

上述自动运输用全方位移动平台，转向机构驱动装置包括步进电机、电机支撑板、减速器，驱动装置安装在移动平台框架下层。

上述自动运输用全方位移动平台，转向机构由螺旋齿轮传动系、锥齿轮传动系、齿轮齿条传动系、滑轨组件、转向轴组成，最大可以实现驱动轮的0°至90°转动，螺旋齿轮传动系包括主动螺旋齿轮、从动螺旋齿轮、空间交错轴，交错轴一共包含有两根轴，异面垂直安装，两个螺旋齿轮分别安装在两根交错轴上。锥齿轮传动系包括主动锥齿轮、从动锥齿轮、直交轴，锥齿轮安装在两根直交轴上，配合传动，移动平台共含有两组锥齿轮传动组件，分别安装在移动平台前后两侧，齿轮齿条传动组件包括主动直齿轮、从动直齿轮、齿条、齿条支撑板，移动平台共含有两组齿轮齿条传动组件，分别安装在移动平台前后两侧，滑轨组件包括直线导轨、导轨支板、支撑架。

上述自动运输用全方位移动平台，驱动轮包括轮腿、伺服电机、减速器、轮体。轮腿主要由钢板、长方体钢块通过螺栓连接而成，其内部为空腔，伺服电机安装在轮腿内部，减速器安装在伺服电机上，轮体由钢铁轮毂与实心橡胶组成，安装在减速器的输出轴上。