本實(shí)用新型屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶方向鎖死功能的全轉(zhuǎn)向機(jī)器人車輪系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的靈活性，如橫向平移、小半徑大角度轉(zhuǎn)向等功能是衡量機(jī)器人運(yùn)動(dòng)性能的重要指標(biāo)。目前采用在機(jī)器人的兩邊各安裝兩個(gè)麥克納姆輪或在機(jī)器人的4個(gè)側(cè)面各安裝一個(gè)全向輪的方式，通過控制4個(gè)車輪的不同速度來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的橫向平移及小半徑大角度轉(zhuǎn)向，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以維修，并且造價(jià)高，對(duì)路面的要求也比較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，本實(shí)用新型提供了一種帶方向鎖死功能的全轉(zhuǎn)向機(jī)器人車輪系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)車輪的前進(jìn)、后退、360度轉(zhuǎn)向、橫向平移和小半徑大角度轉(zhuǎn)向等運(yùn)動(dòng)功能，精確控制移動(dòng)距離及水平轉(zhuǎn)向角度。

為實(shí)現(xiàn)實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種帶方向鎖死功能的全轉(zhuǎn)向機(jī)器人車輪系統(tǒng)，包括制動(dòng)器、轉(zhuǎn)向編碼器、轉(zhuǎn)向減速電機(jī)、架體、轉(zhuǎn)向同步帶、右同步帶輪、上同步帶輪、車輪支撐架、下同步帶輪、車輪、行走同步帶、減速器、左同步帶輪、行走減速電機(jī)及水平編碼器，所述轉(zhuǎn)向減速電機(jī)和行走減速電機(jī)安裝在架體上，所述轉(zhuǎn)向減速電機(jī)的轉(zhuǎn)軸同時(shí)與制動(dòng)器和轉(zhuǎn)向編碼器連接，所述行走減速電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與水平編碼器連接，所述右同步帶輪與轉(zhuǎn)向減速電機(jī)的輸出軸連接，所述左同步帶輪與車輪支撐架連接，所述轉(zhuǎn)向同步帶卷繞過右同步帶輪與左同步帶輪，所述減速器與行走減速電機(jī)的輸出軸連接，所述上同步帶輪與減速器的輸出軸連接，所述下同步帶輪與車輪連接，所述車輪安裝在車輪支撐架上，所述行走同步帶卷繞過上同步帶輪和下同步帶輪，所述減速器與車輪支撐架連接。

本實(shí)用新型將直行和橫向平移、小半徑大角度轉(zhuǎn)向進(jìn)行分解，使用行走減速電機(jī)為直行提供動(dòng)力，使用轉(zhuǎn)向減速電機(jī)為橫向平移、小半徑大角度轉(zhuǎn)向提供動(dòng)力，分別設(shè)置轉(zhuǎn)向編碼器和水平編碼器，對(duì)轉(zhuǎn)向及水平移動(dòng)的位置進(jìn)行檢測(cè)反饋，精確的控制水平轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向角度及水平移動(dòng)距離，而制動(dòng)器則保證轉(zhuǎn)向減速電機(jī)在運(yùn)動(dòng)到需要角度時(shí)鎖住轉(zhuǎn)向減速電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，使其在運(yùn)動(dòng)中位置固定。

優(yōu)選為，所述轉(zhuǎn)向減速電機(jī)和行走減速電機(jī)通過連接底座垂直安裝于架體上。

優(yōu)選為，所述車輪支撐架上設(shè)有帶空心軸的固定座，所述固定座內(nèi)安裝有左同步帶輪。

優(yōu)選為，所述行走減速電機(jī)的轉(zhuǎn)軸穿過固定座的空心軸與減速器連接。

優(yōu)選為，所述車輪包括實(shí)心車輪骨架及套接其上的實(shí)心橡膠車胎，能更好的減噪及抗震。

本實(shí)用新型的有益效果是：

（1）在實(shí)現(xiàn)一般差速行走機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)特性時(shí)還能橫向平移、小半徑大角度轉(zhuǎn)向；

（2）位置檢測(cè)精準(zhǔn)，帶方向鎖死功能，驅(qū)動(dòng)控制方便；

（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，能夠模塊化安裝，便于生產(chǎn)；

（4）實(shí)心車輪骨架采用塑料一體成型并在表面附有橡膠層作為車胎，使得車輪抗沖擊性好，行走安靜，對(duì)路面要求低。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、制動(dòng)器；2、轉(zhuǎn)向編碼器；3、轉(zhuǎn)向減速電機(jī)；4、架體；5、轉(zhuǎn)向同步帶；6、右同步帶輪；7、上同步帶輪；8、車輪支撐架；9、下同步帶輪；10、車輪；11、行走同步帶；12、減速器；13、左同步帶輪；14、行走減速電機(jī)；15、水平編碼器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖通過具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，本實(shí)用新型包括行走系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、架體4及車輪支撐架8，架體4頂部固定安裝行走減速電機(jī)14，車輪10安裝在車輪支撐架8上，行走系統(tǒng)用于檢測(cè)相關(guān)運(yùn)動(dòng)距離及驅(qū)動(dòng)車輪的水平面運(yùn)動(dòng)，水平面運(yùn)動(dòng)包括差速行走、縱向和橫向平移、小半徑大角度轉(zhuǎn)向；轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用于驅(qū)動(dòng)車輪支撐架8及行走系統(tǒng)在水平面上的360度轉(zhuǎn)向、檢測(cè)轉(zhuǎn)向角度及在預(yù)定角度鎖死轉(zhuǎn)軸。

行走系統(tǒng)包括行走減速電機(jī)14、水平編碼器15、減速器12、上同步帶輪7、下同步帶輪9、車輪10、行走同步帶11及車輪支撐架8，行走減速電機(jī)14固定在架體4上，其輸出軸穿過左同步帶輪13的固定底座空心軸連接減速器12，減速器12固定在車輪支撐架8上，上同步帶輪7安裝在減速器12的輸出軸上，車輪10安裝在車輪支撐架8上，下同步帶輪9安裝在車輪10的驅(qū)動(dòng)軸上，行走同步帶11卷繞過上同步帶輪7和下同步帶輪9，傳遞驅(qū)動(dòng)行走減速電機(jī)14的驅(qū)動(dòng)扭矩，水平編碼器15同軸連接行走減速電機(jī)14，用于檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速。

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向減速電機(jī)3、制動(dòng)器1、轉(zhuǎn)向編碼器2，右同步帶輪6、左同步帶輪13、轉(zhuǎn)向同步帶5，轉(zhuǎn)向減速電機(jī)3固定在架體4上，制動(dòng)器1與轉(zhuǎn)向減速電機(jī)3同軸連接，當(dāng)轉(zhuǎn)向減速電機(jī)3運(yùn)動(dòng)到預(yù)定角度時(shí)，鎖死電機(jī)軸，轉(zhuǎn)向編碼器2與轉(zhuǎn)向減速電機(jī)3同軸連接，右同步帶輪6與轉(zhuǎn)向減速電機(jī)3的輸出軸連接，左同步帶輪13與固定在車輪支撐架8上的空心軸底座連接，轉(zhuǎn)向同步帶5卷繞過右同步帶輪6和左同步帶輪13，傳遞轉(zhuǎn)向減速電機(jī)3的扭矩，驅(qū)動(dòng)行走系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向。

以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，但本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征并不局限于此，本實(shí)用新型可以用于類似的產(chǎn)品上，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本實(shí)用新型的專利范圍之中。