本發(fā)明涉及全方位行走平臺(tái)運(yùn)輸車(chē)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及基于CAN總線控制的大噸位無(wú)線聯(lián)動(dòng)式全方位行走裝置。

背景技術(shù)：

普通平臺(tái)運(yùn)輸車(chē)在大載荷承重情況下，難以確保車(chē)體的穩(wěn)定性，以及車(chē)體的靈活性，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸大噸位設(shè)備及同步升降功能，因此為了克服這些問(wèn)題，本發(fā)明提供基于CAN總線控制的大噸位無(wú)線聯(lián)動(dòng)式全方位行走裝置，采用絲杠升降平臺(tái)具有結(jié)構(gòu)緊湊穩(wěn)定，適應(yīng)高頻率連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，升降高度穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，兩臺(tái)聯(lián)動(dòng)的方式能夠更大重量的運(yùn)輸設(shè)備，滿足較大設(shè)備的運(yùn)輸，麥克納姆輪的獨(dú)立懸掛能滿足大噸位貨物運(yùn)輸平穩(wěn)，保障安全，無(wú)線遙控的方式克服了范圍的局限性，很好的適應(yīng)了廠房環(huán)境。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的問(wèn)題就是如何讓平臺(tái)運(yùn)輸車(chē)實(shí)現(xiàn)全方位移及平臺(tái)升降，如何實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸較大較重設(shè)備及實(shí)現(xiàn)同步升降功能，如何使得基于CAN總線控制的大噸位無(wú)線聯(lián)動(dòng)式全方位行走裝置檢修維護(hù)方便。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明基于CAN總線控制的大噸位無(wú)線聯(lián)動(dòng)式全方位行走裝置，為雙車(chē)模式，由兩臺(tái)單車(chē)無(wú)線連接組成，所述單車(chē)包括：平臺(tái)車(chē)體、升降裝置、行走裝置、控制系統(tǒng)；所述平臺(tái)車(chē)體的中間安裝所述升降裝置和所述控制系統(tǒng)，所述行走裝置有四套，對(duì)稱(chēng)安裝在所述平臺(tái)車(chē)體的側(cè)邊；所述升降裝置為四臺(tái)同步絲杠升降機(jī)構(gòu)組合方式，所述升降裝置包括：升降平臺(tái)、直流電機(jī)、聯(lián)軸器、換向器I、換向器II、升降機(jī)、拉線編碼器；所述升降機(jī)為T(mén)型絲杠升降機(jī)，具有自鎖功能，有四套呈H型分布在所述平臺(tái)車(chē)體的車(chē)架的中間承載框架四周，確保了設(shè)備升降的精準(zhǔn)度，所述車(chē)架的中間承載框架表面加工有定位凹槽，保證所述升降機(jī)連接軸的同軸度，所述直流電機(jī)經(jīng)螺栓安裝在所述平臺(tái)車(chē)體的車(chē)架的中間位置，所述直流電機(jī)由所述蓄電池箱的車(chē)載鉛蓄電池供電，輸出動(dòng)力經(jīng)所述聯(lián)軸器傳遞到所述換向器I后一分為二傳遞到兩側(cè)所述換向器II，再經(jīng)過(guò)所述聯(lián)軸器及連接軸連接四臺(tái)所述升降機(jī)，實(shí)現(xiàn)四臺(tái)所述升降機(jī)同步聯(lián)動(dòng)，所述升降機(jī)底部裝有安全絲母，在所述升降機(jī)內(nèi)部絲母出現(xiàn)磨損時(shí)能及時(shí)停止工作及報(bào)警，所述升降平臺(tái)經(jīng)過(guò)連接銷(xiāo)軸與所述升降機(jī)絲杠上端的法蘭連接，實(shí)現(xiàn)徑向定位，軸向由所述升降平臺(tái)自身重力壓緊，單車(chē)均安裝有所述拉線編碼器，在雙車(chē)聯(lián)動(dòng)方式下保證升降的同步性，所述聯(lián)軸器為鼓形齒聯(lián)軸器，擁有徑向、軸向和角向軸線偏差補(bǔ)償能力，具有結(jié)構(gòu)緊湊、回轉(zhuǎn)半徑小、傳動(dòng)效率高、噪聲低及維修周期長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)；整個(gè)裝置的升降高度經(jīng)過(guò)所述控制系統(tǒng)控制，在程序中輸入上下限位高度，由所述拉線編碼器控制，在保證升降高度的同時(shí)確保聯(lián)動(dòng)模式下所述升降裝置的同步性。

進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)采用開(kāi)放式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，控制流程采用基于模式的分級(jí)并行結(jié)構(gòu)，將系統(tǒng)分為通信模塊、驅(qū)動(dòng)控制器模塊、傳感反饋模塊以及十二個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；位置差信號(hào)以聲波電流的形式被超聲波傳感器檢測(cè)，經(jīng)過(guò)傳感器處理電路轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)的電壓值，然后把通過(guò)通信模塊的電壓轉(zhuǎn)換電路將電壓值轉(zhuǎn)換成AD采集模塊所能采集的0~3V電壓控制器得到電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析和計(jì)算轉(zhuǎn)換成電機(jī)驅(qū)動(dòng)器所需的信號(hào)驅(qū)動(dòng)行走電機(jī)，經(jīng)過(guò)電機(jī)減速器然后驅(qū)動(dòng)十二個(gè)麥克納姆輪控制平臺(tái)車(chē)體的速度以及方向，實(shí)現(xiàn)控制整個(gè)裝置的運(yùn)動(dòng)軌跡；所述控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)具有CAN通信總線接口，通訊接收單元、能源管理單元通過(guò)數(shù)據(jù)與控制接口1與總線相連，整個(gè)裝置的超聲波傳感器經(jīng)信號(hào)調(diào)整后通過(guò)數(shù)據(jù)與控制接口2與總線相連，各電源開(kāi)關(guān)控制信號(hào)由總線經(jīng)數(shù)據(jù)與控制接口2給出；所述控制系統(tǒng)的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊是無(wú)線串口模塊，以232串口通信方式將所采集到的信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī)，將上位機(jī)的各種指令準(zhǔn)確的傳輸給微控制器，同時(shí)還能夠?qū)⑽⒖刂破鳈z測(cè)到的整個(gè)裝置的測(cè)距避障信息傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，以便更好的對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行有效的控制；雙車(chē)模式時(shí)，兩臺(tái)單車(chē)的所述控制系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)單個(gè)手持遙控器遙控聯(lián)動(dòng)式全方位行走裝置的行走和升降。

進(jìn)一步的，所述平臺(tái)車(chē)體包括：防撞橡膠條、車(chē)架、蓄電池箱、上連接器、橡膠圈、下連接器；所述平臺(tái)車(chē)體整體為長(zhǎng)方形對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，所述平臺(tái)車(chē)體的中間為所述升降裝置的承載框架，兩側(cè)為安裝鉛蓄電池的所述蓄電池箱，單車(chē)所述蓄電池箱有兩套，呈對(duì)稱(chēng)分布，所述車(chē)架由工字鋼和方鋼組合焊接組成，所述車(chē)架的表面鉚接冷軋鋼板，四周安裝有所述防撞橡膠條，防撞橡膠條采用高彈性橡膠條材料；所述上連接器和下連接器對(duì)稱(chēng)安裝在所述車(chē)架的端部，所述上連接器有內(nèi)螺紋，所述下連接器有外螺紋，與所述車(chē)架連接方便快捷，所述下連接器內(nèi)置有所述橡膠圈，避免剛性碰撞。

進(jìn)一步的，所述行走裝置包括：行走電機(jī)、電機(jī)減速箱、電磁制動(dòng)盤(pán)、安裝板、減震彈簧、液壓阻尼器、連接臂、麥克納姆輪；所述安裝板由螺栓與所述車(chē)架連接，所述車(chē)架上開(kāi)有定位槽，保證每組所述行走裝置的軸線處于平面上，每組所述行走裝置均為獨(dú)立懸掛，所述麥克納姆輪采用液壓阻尼減震結(jié)構(gòu)，保證車(chē)體運(yùn)行時(shí)姿態(tài)不變，同時(shí)減少車(chē)體運(yùn)行中的傾斜及震動(dòng)，所述麥克納姆輪由所述行走電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器和電機(jī)減速箱和電磁制動(dòng)盤(pán)連接，所述液壓阻尼器的活塞桿端連接所述麥克納姆輪的軸端，另一端與所述安裝板鉸接，保證自由度，所述減震彈簧安裝在所述安裝板與所述連接臂之間，且所述安裝板與所述連接臂均有定位凸塊，對(duì)所述減震彈簧起到定位作用，所述連接臂為彎臂結(jié)構(gòu)，便于所述減震彈簧的安裝及拆卸；所述行走裝置的每套麥克納姆輪均為獨(dú)立懸掛，保證所有所述麥克納姆輪在廠房地面的不平整的情況下都處于著地狀態(tài)，確保登高車(chē)在行進(jìn)和周轉(zhuǎn)的安全性以及平穩(wěn)性；每組所述行走裝置包含三套所述麥克納姆輪和三臺(tái)所述行走電機(jī)，通過(guò)矢量合成分別控制，實(shí)現(xiàn)360o零轉(zhuǎn)彎半徑，任意方向行走，通過(guò)無(wú)線遙控器操作，經(jīng)所述控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)任意方向的移動(dòng)功能，包括直行、橫行、斜行、任意曲線移動(dòng)，適合轉(zhuǎn)運(yùn)空間有限、作業(yè)通道狹窄的環(huán)境；所述行走裝置通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸接收遙控器發(fā)出的控制指令，經(jīng)過(guò)控制器的運(yùn)算，發(fā)送給12個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，分別驅(qū)動(dòng)12個(gè)行走電機(jī)，完成對(duì)行走電機(jī)的轉(zhuǎn)速及方向的控制，速度反饋碼盤(pán)把實(shí)際輸出的速度和方向反饋給電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)速度控制，從而精確的實(shí)現(xiàn)全方位行走平臺(tái)裝置的行走控制。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的基于CAN總線控制的大噸位無(wú)線聯(lián)動(dòng)式全方位行走裝置提供全方位行走、兩臺(tái)聯(lián)動(dòng)、升降、無(wú)線遙控的組合方式，絲杠式升降平臺(tái)結(jié)構(gòu)緊湊穩(wěn)定，可適應(yīng)高頻率連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，升降高度穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，兩臺(tái)聯(lián)動(dòng)的方式能夠更大重量的運(yùn)輸設(shè)備，滿足較大設(shè)備的運(yùn)輸，麥克納姆輪的獨(dú)立懸掛能滿足大噸位貨物運(yùn)輸平穩(wěn)，保障安全；所述控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)具有CAN通信總線接口，通訊接收單元、能源管理單元通過(guò)數(shù)據(jù)與控制接口1與總線相連，整個(gè)裝置的超聲波傳感器經(jīng)信號(hào)調(diào)整后通過(guò)數(shù)據(jù)與控制接口2與總線相連，無(wú)線遙控的方式克服了范圍的局限性；設(shè)計(jì)安全、可靠、實(shí)驗(yàn)性能強(qiáng)，運(yùn)輸高效快捷，經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)越，結(jié)構(gòu)合理，模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，維修維護(hù)方便。

附圖說(shuō)明

圖1：本發(fā)明基于CAN總線控制的大噸位無(wú)線聯(lián)動(dòng)式全方位行走裝置俯視圖；

圖2：本發(fā)明基于CAN總線控制的大噸位無(wú)線聯(lián)動(dòng)式全方位行走裝置主視圖；

圖3：本發(fā)明基于CAN總線控制的大噸位無(wú)線聯(lián)動(dòng)式全方位行走裝置的控制系統(tǒng)框架圖；

圖4：本發(fā)明基于CAN總線控制的大噸位無(wú)線聯(lián)動(dòng)式全方位行走裝置的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖中：1-平臺(tái)車(chē)體，2-升降裝置，3-行走裝置，4-控制系統(tǒng)，11-防撞橡膠條，12-車(chē)架，13-蓄電池箱，21-升降平臺(tái)，22-直流電機(jī)，23-聯(lián)軸器，24-換向器I，25-換向器II，26-升降機(jī)，27-拉線編碼器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施作進(jìn)一步描述。

如圖1、2、3、4所示，本發(fā)明基于CAN總線控制的大噸位無(wú)線聯(lián)動(dòng)式全方位行走裝置，為雙車(chē)模式，由兩臺(tái)單車(chē)無(wú)線連接組成，所述單車(chē)包括：平臺(tái)車(chē)體1、升降裝置2、行走裝置3、控制系統(tǒng)4；所述平臺(tái)車(chē)體1的中間安裝所述升降裝置2和所述控制系統(tǒng)4，所述行走裝置3有四套，對(duì)稱(chēng)安裝在所述平臺(tái)車(chē)體1的側(cè)邊；所述平臺(tái)車(chē)體1包括：防撞橡膠條11、車(chē)架12、蓄電池箱13、上連接器、橡膠圈、下連接器；所述行走裝置3包括：行走電機(jī)、電機(jī)減速箱、電磁制動(dòng)盤(pán)、安裝板、減震彈簧、液壓阻尼器、連接臂、麥克納姆輪；所述升降裝置2為四臺(tái)同步絲杠升降機(jī)構(gòu)組合方式，所述升降裝置2包括：升降平臺(tái)21、直流電機(jī)22、聯(lián)軸器23、換向器I24、換向器II25、升降機(jī)26、拉線編碼器27；所述升降機(jī)26為T(mén)型絲杠升降機(jī)，具有自鎖功能，有四套呈H型分布在所述平臺(tái)車(chē)體1的車(chē)架12的中間承載框架四周，確保了設(shè)備升降的精準(zhǔn)度，所述車(chē)架12的中間承載框架表面加工有定位凹槽，保證所述升降機(jī)26連接軸的同軸度，所述直流電機(jī)22經(jīng)螺栓安裝在所述平臺(tái)車(chē)體1的車(chē)架12的中間位置，所述直流電機(jī)22由所述蓄電池箱13的車(chē)載鉛蓄電池供電，輸出動(dòng)力經(jīng)所述聯(lián)軸器23傳遞到所述換向器I24后一分為二傳遞到兩側(cè)所述換向器II25，再經(jīng)過(guò)所述聯(lián)軸器23及連接軸連接四臺(tái)所述升降機(jī)26，實(shí)現(xiàn)四臺(tái)所述升降機(jī)26同步聯(lián)動(dòng)，所述升降機(jī)26底部裝有安全絲母，在所述升降機(jī)26內(nèi)部絲母出現(xiàn)磨損時(shí)能及時(shí)停止工作及報(bào)警，所述升降平臺(tái)21經(jīng)過(guò)連接銷(xiāo)軸與所述升降機(jī)26絲杠上端的法蘭連接，實(shí)現(xiàn)徑向定位，軸向由所述升降平臺(tái)21自身重力壓緊，單車(chē)均安裝有所述拉線編碼器27，在雙車(chē)聯(lián)動(dòng)方式下保證升降的同步性，所述聯(lián)軸器23為鼓形齒聯(lián)軸器，擁有徑向、軸向和角向軸線偏差補(bǔ)償能力，具有結(jié)構(gòu)緊湊、回轉(zhuǎn)半徑小、傳動(dòng)效率高、噪聲低及維修周期長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)；整個(gè)裝置的升降高度經(jīng)過(guò)所述控制系統(tǒng)4控制，在程序中輸入上下限位高度，由所述拉線編碼器27控制，在保證升降高度的同時(shí)確保聯(lián)動(dòng)模式下所述升降裝置2的同步性；所述控制系統(tǒng)4采用開(kāi)放式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，控制流程采用基于模式的分級(jí)并行結(jié)構(gòu)，將系統(tǒng)分為通信模塊、驅(qū)動(dòng)控制器模塊、傳感反饋模塊以及十二個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；位置差信號(hào)以聲波電流的形式被超聲波傳感器檢測(cè)，經(jīng)過(guò)傳感器處理電路轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)的電壓值，然后把通過(guò)通信模塊的電壓轉(zhuǎn)換電路將電壓值轉(zhuǎn)換成AD采集模塊所能采集的0~3V電壓控制器得到電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析和計(jì)算轉(zhuǎn)換成電機(jī)驅(qū)動(dòng)器所需的信號(hào)驅(qū)動(dòng)行走電機(jī)，經(jīng)過(guò)電機(jī)減速器然后驅(qū)動(dòng)十二個(gè)麥克納姆輪控制平臺(tái)車(chē)體的速度以及方向，實(shí)現(xiàn)控制整個(gè)裝置的運(yùn)動(dòng)軌跡；所述控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)具有CAN通信總線接口，通訊接收單元、能源管理單元通過(guò)數(shù)據(jù)與控制接口1與總線相連，整個(gè)裝置的超聲波傳感器經(jīng)信號(hào)調(diào)整后通過(guò)數(shù)據(jù)與控制接口2與總線相連，各電源開(kāi)關(guān)控制信號(hào)由總線經(jīng)數(shù)據(jù)與控制接口2給出；所述控制系統(tǒng)的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊是無(wú)線串口模塊，以232串口通信方式將所采集到的信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī)，將上位機(jī)的各種指令準(zhǔn)確的傳輸給微控制器，同時(shí)還能夠?qū)⑽⒖刂破鳈z測(cè)到的整個(gè)裝置的測(cè)距避障信息傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，以便更好的對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行有效的控制；雙車(chē)模式時(shí)，兩臺(tái)單車(chē)的所述控制系統(tǒng)4對(duì)接，實(shí)現(xiàn)單個(gè)手持遙控器遙控聯(lián)動(dòng)式全方位行走裝置的行走和升降。

如圖1、2、3、4所示，基于CAN總線控制的大噸位無(wú)線聯(lián)動(dòng)式全方位行走裝置的工作方式是：雙車(chē)模式聯(lián)動(dòng)時(shí)兩臺(tái)單車(chē)的所述控制系統(tǒng)4對(duì)接，所述控制系統(tǒng)4與所述行走電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)所述行走電機(jī)的動(dòng)作控制，所述行走裝置3的行走控制器通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸接收手持遙控器發(fā)出的控制指令，經(jīng)過(guò)控制器的運(yùn)算，發(fā)送給二十四個(gè)所述行走電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制器，分別驅(qū)動(dòng)二十四個(gè)所述行走電機(jī)，完成對(duì)所述行走電機(jī)的轉(zhuǎn)速及方向的控制，從而精確的實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)模式下雙車(chē)的全方位行走控制，控制器的無(wú)線通信模塊將平臺(tái)的狀態(tài)信息實(shí)時(shí)的傳送到手持遙控器上，實(shí)現(xiàn)無(wú)線遙控；經(jīng)過(guò)所述控制系統(tǒng)4在程序中輸入上下限位高度，由所述拉線編碼器27控制，在保證升降高度的同時(shí)確保聯(lián)動(dòng)模式下所述升降裝置2的同步性，所述升降裝置2在某動(dòng)作要求下，經(jīng)所述蓄電池箱13內(nèi)的鉛蓄電池供電，在所述直流電機(jī)22驅(qū)動(dòng)下，經(jīng)所述聯(lián)軸器23、連接軸和所述換向器24傳遞到所述升降機(jī)26的軸端，完成所述升降平臺(tái)21的升降。

本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。