阅读说明：本技术 一种可全向移动的平台 (Omnidirectional mobile platform ) 是由 胡耀华 王寅 党满意 于 2018-08-25 设计创作，主要内容包括：本专利涉及一种可全向移动的平台,由支撑机构、动力输出机构、动力传递系统、制动机构和移动执行机构组成,支撑机构由：机架组成；动力输出机构由：四个移动执行机构驱动电机、直流电源和齿轮传动驱动电机组成；动力传递系统由：齿轮传动机构、四个花键轴联轴器、八个大轴承、十个小轴承、两个小轴套、齿轮轴联轴器和两个大轴套组成；制动机构由：四个制动装置组成；移动执行机构由：四个万向轮组成。移动时,可通过控制电磁铁的通断来控制小齿轮与花键轴的动力传递,制动系统可保证移动平台沿直线移动。四个万向轮由四个电机独立驱动,且始终保持同速。本专利可使移动平台沿全向直线移动,使移动平台在狭小空间内更灵活地作业。(This patent relates to a platform that can omnidirectional movement comprises supporting mechanism, power take off mechanism, power transmission system, arrestment mechanism and removal actuating mechanism, and supporting mechanism comprises: a frame assembly; the power output mechanism is composed of: the four-gear transmission driving mechanism consists of four moving actuating mechanism driving motors, a direct-current power supply and a gear transmission driving motor; the power transmission system is composed of: the gear transmission mechanism, four spline shaft couplings, eight large bearings, ten small bearings, two small shaft sleeves, a gear shaft coupling and two large shaft sleeves; the brake mechanism is composed of: the four braking devices are arranged; the mobile executing mechanism comprises: four universal wheels. When the movable platform moves, the power transmission between the pinion and the spline shaft can be controlled by controlling the on-off of the electromagnet, and the brake system can ensure that the movable platform moves along a straight line. The four universal wheels are independently driven by four motors and always keep the same speed. This patent can make moving platform follow omnidirectional straight line and remove, makes moving platform work in narrow and small space more nimble.)

一种可全向移动的平台

技术领域

本专利涉及机械工程领域。

背景技术

随着社会的发展，越来越多的场合需要可控制的移动平台在狭小的空间内进行作业。目前主要的移动平台的传动方案存在着转弯半径大、灵活性低等缺点，这使得移动平台在狭小道路内不易转向，降低作业效率，为解决上述问题，提升移动平台的灵活性和作业效率，本专利设计出一种可沿全向直线移动的平台。

本专利提供一种可在狭小道路内灵活移动的平台，具有可全向直线移动、灵活性高的优点。

为实现上述目的，本专利采用以下技术方案：本专利由支撑机构、动力输出机构、动力传递系统、制动机构和移动执行机构组成。支撑机构由：机架（1）组成；动力输出机构由：四个移动执行机构驱动电机（12）、直流电源（16）和齿轮传动驱动电机（21）组成；动力传递系统由：齿轮传动机构、四个花键轴联轴器（13）、八个大轴承（14）、十个小轴承（15）、两个小轴套（17）、齿轮轴联轴器（20）和两个大轴套（22）组成；制动机构由：四个制动装置（7）组成；移动执行机构由：四个万向轮（11）组成。

所述齿轮传动机构由：四个小齿轮（2）、四个小齿轮轴承（3）、两个下花键轴（4）、四个花键轴套（5）、两个上花键轴（6）、四个大齿轮（8）、四个大齿轮轴（9）、带有两个齿轮的齿轮轴（10）、四个固定托盘（18）和四个电磁铁（19）组成。

所述齿轮传动机构花键轴均为部分为花键，部分为光轴，其中小齿轮（2）内和小齿轮轴承（3）连接，小齿轮轴承（3）通过花键轴套（5）与花键轴带有花键部分连接；四个制动装置（7）位于四个花键轴的光轴部分，四个固定托盘（18）不可用铁磁性材料，四个电磁铁（19）内部开花键槽，当移动平台需要直行时，四个电磁铁（19）断电并离开四个小齿轮（2）落入固定托盘（18）上，从而使小齿轮（2）与花键轴之间不再进行动力传输，同时制动机构中的四个制动装置（7）对四个花键轴进行制动，进而达到固定万向轮（11）的方向和防止外部力传入齿轮传动机构的目的。

所述的一种可全向移动的平台，其特征在于：所述动力传递系统当移动平台需要转向时，四个电磁铁（19）通电并吸附于四个小齿轮（2）上，使小齿轮（2）的转矩通过电磁铁（19）传递到花键轴上，进而带动四个万向轮（11）的转动轴，使四个万向轮同向同角度转动。

所属移动执行机构四个移动执行机构驱动电机（12）安装在四个万向轮（11）传动轴上，使每个万向轮（11）独立驱动，且四个移动执行机构驱动电机（12）采用同一型号，统一规格的电机，并由同一直流电源（16）进行供电，保证四个电机转速相同，进而使四个万向轮（11）转速相同。

附图说明

图1为本专利一种可全向移动的平台的俯视全剖视图。

图2为本专利一种可全向移动的平台的上齿轮传动机构全剖视图。

图3为本专利一种可全向移动的平台的下齿轮传动机构全剖视图。

具体实施方案

本专利一种可全向移动的平台由支撑机构、动力输出机构、动力传递系统、制动机构和移动执行机构组成，支撑机构为一机架，支撑直流电源（16）、齿轮传动驱动电机（21）、和各个轴；动力输出机构中四个移动执行机构驱动电机（12）和齿轮传动驱动电机（21）均由直流电源（16）提供动力。

如图1所示，考虑到大齿轮（8）之间会产生干涉，将大齿轮（8）分为上下两层，对角布置，小齿轮（2）内和小齿轮轴承（3）连接，小齿轮轴承（3）通过花键轴套（5）与花键轴带有花键部分连接，使齿轮轴和小齿轮（2）在旋转时不能直接传递扭矩，四个制动装置（7）固定在机架上，工作部分安装在四个花键轴的光轴上。

如图2、3所示，为上、下层齿轮机构的全剖视图，两个上层大齿轮（8）与带有两个齿轮的齿轮轴（10）的上层齿轮啮合，再与两个上层小齿轮（2）啮合；两个下层大齿轮（8）与带有两个齿轮的齿轮轴（10）的下层齿轮啮合，再与两个下层小齿轮（2）啮合，当带有两个齿轮的齿轮轴（10）转动时，通过两次齿轮啮合，从而使四个小齿轮（2）同向同角度转动。

如图2、3所示，每个小齿轮（2）下方均有一个固定托盘（18）和一个电磁铁（19），固定托盘（18）不可用铁磁性材料，电磁铁（19）做成圆盘状，以便于吸附在小齿轮上且内部开花键槽。

如图2、3所示，花键轴底端均用联轴器（13）与万向轮（11）相连接，使花键轴与万向轮转动轴同步转动，四个万向轮（11）内部均安装同一型号的移动执行机构驱动电机（12），并由一个电源(16)进行供电，保证四个万向轮转速相等。

当移动平台不需要转向时，考虑到外界给万向轮的阻力来源于不同方向，故使电磁铁（19）断开电源，落入固定托盘（18）中，因齿轮轴和小齿轮（2）之间不会直接传递扭矩，从而外界阻力不会传入齿轮传动机构内，以此来保护内部结构，同时，制动机构的四个制动装置（7）开始工作，保证齿轮轴不会在外部阻力作用下发生旋转，从而达到直行效果。

当移动平台需要调整运动方向时，四个电磁铁（19）通电后吸附于四个小齿轮（2）上，使电磁铁（19）与小齿轮（2）同步转动，因电磁铁（19）内开花键槽，故可将小齿轮（2）上的扭矩传递到花键轴上，进而传递到万向轮（11）的转动轴上，使四个万向轮（11）同向同角度转动，因四个万向轮（11）通过四个型号相同，并由同一电源驱动的电机（12）带动，故四个万向轮同步沿倾斜直线运动，从而实现预期的运动方向。

当移动平台需要90度转向时，可原地使四个万向轮（11）转过90度后再使其直线行走，从而实现狭小空间内的直角转向。

当移动平台需要180度转向时，可原地使四个万向轮（11）转过180度后再使其直线行走，也可以通过调换电源电极位置，直接使电机反转，从而达到180度转向的目的。

本专利通过以上实施方案，可使移动平台通过全向直线运动代替转向运动，即不需要转弯半径即可实现360度的转向，大大节省了道路的空间，使移动平台可更加灵活地在狭小空间内移动。