一种轮式全向移动底盘的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种轮式全向移动底盘，包括底盘，所述底盘包括水平设置的框架和固定在框架内的Y形支架，所述Y形支架包括三条支臂：支臂A、支臂B和支臂C，在三条支臂上分别设置一个电机，在三个电机的输出轴上分别设置一个全向滚轮，每个电机能够带动对应的全向滚轮转动；在Y形支架上还设有控制器和电源，所述控制器与三个电机相连，并能够控制三个电机同时或分别工作；所述电源为控制器和三个电机供电。本实用新型能够进行横向行驶，转弯半径小，并能够原地转向，从而能够大大降低行驶运行空间，节约场地使用成本。
【专利说明】一种轮式全向移动底盘
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种机械搬运装置，尤其涉及一种轮式全向移动底盘。
【背景技术】
[0002]随着现代加工制造业的飞速发展，智能化工厂和智能化物流仓储对操作、控制灵活的搬运机械(如搬运叉车、工件搬运小车)提出了更高的要求。目前，常用的搬运机械多为平行4轮结构，由于滚轮通常由电机直接带动，因此目前的搬运机械只能前后移动、不能横向移动；其方向控制采用双前轮或双后轮转向方式，存在着转弯半径大、原地掉头困难，运行用空间大等问题。尤其在比较狭窄的空间，目前的搬运进行转弯、移动非常不方便；从而使生产效率降低。
实用新型内容
[0003]针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的就在于提供一种轮式全向移动底盘，有效解决了现有搬运机械不能横向移动，转弯半径大和原地转向困难的问题，能够大大降低移动运行空间，从而使搬运设备能在狭小的空间控制自如地运行，提高生产效率。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的:一种轮式全向移动底盘，包括底盘，其特征在于:所述底盘包括水平设置的框架和固定在框架内的Y形支架，所述Y形支架包括三条支臂:支臂A、支臂B和支臂C，支臂A、支臂B和支臂C的一端相连接，另一端均连接在框架上；支臂A与支臂B之间的夹角和支臂A与支臂C之间的夹角相等，且均大于90° ;在三条支臂上分别设置一个电机，共有三个电机:电机A、电机B和电机C，三个电机的输出轴分别与设置各电机的支臂平行；在三个电机的输出轴上分别设置一个全向滚轮，共有三个全向滚轮:全向滚轮A、全向滚轮B和全向滚轮C，每个电机能够带动对应的全向滚轮转动；
[0005]在Y形支架上还设有控制器和电源，所述控制器与三个电机相连，并能够控制三个电机同时或分别工作；所述电源为控制器和三个电机供电。
[0006]进一步地，所述框架包括平行设置的第一托杆和第二托杆，所述第一托杆的长度大于第二托杆的长度；第一托杆的两端垂直连接两第三托杆，所述第三托杆的一端与第一托杆相连，另一端通过一倾斜设置的第四托杆与第二托杆的两端相连；所述Y形支架的一端与第一托杆相连，另两端分别与两第四托杆相连。
[0007]进一步地，所述Y形支架的支臂A与支臂B之间的夹角为135°，支臂A与支臂C之间的夹角为135°，支臂B与支臂C之间的夹角为90°。
[0008]进一步地，在框架内还设有至少一根加强杆，所述加强杆的两端与框架固定连接。
[0009]进一步地，所述全向滚轮为双轮盘结构，在两轮盘的边缘均套设有数个能自由滚动的轴承滚轮；所述轴承滚轮绕全向滚轮一周，且两轮盘上的轴承滚轮交替错位分布。
[0010]进一步地，所述控制器包括信号接收模块、信号处理模块以及信号输出模块，所述信号输出模块将输出控制信号传递各给电机。[0011]进一步地，所述电机A、电机B以及电机C均采用步进电机或减速电机。
[0012]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:结构简单，能够实现前后及左右横向移动，从而实现移动范围广，更能满足现代机械化生产及搬运的需要；同时，该底盘可实现原地转弯，这样使转弯半径更小，从而能够实现底盘的全向移动；这样搬运设备在狭小的空间内也能移动自如，从而能够有效地提高生产效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构示意图；
[0014]图2为本实用新型的俯视图；
[0015]图3为本实用新型的仰视图；
[0016]图4为本实用新型横向移动时的控制示意图；
[0017]图5为本实用新型前后方向移动时的控制示意图；
[0018]图6为本实用新型原地旋转时的控制示意图。
[0019]图中:I一框架，21—支臂A，22—支臂B，23—支臂C，31—电机A，32—电机B，33—电机C，41一全向滚轮A，42—全向滚轮B，43—全向滚轮C，5—控制器，6—电源，7—接口装置，8—加强杆。
【具体实施方式】
[0020]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
[0021]实施例:参见图1、图2和图3，一种轮式全向移动底盘，包括底盘，所述底盘包括水平设置的框架I和固定在框架I内的Y形支架，所述Y形支架包括三条支臂:支臂A21、支臂B22和支臂C23，支臂A21、支臂B22和支臂C23的一端相连接，另一端均连接在框架I上；其中，支臂A21、支臂B22和支臂C23的长度相等，且支臂A21与支臂B22之间的夹角和支臂A21与支臂C23之间的夹角相等，并均大于90°。具体实施时，所述Y形支架的支臂A21与支臂B22之间的夹角为135°，支臂A21与支臂C23之间的夹角为135°，支臂B22与支臂C23之间的夹角为90° ;这样更便于对底盘移动过程的控制。
[0022]所述框架I包括平行设置的第一托杆和第二托杆，所述第一托杆的长度大于第二托杆的长度；第一托杆的两端垂直连接两第三托杆，所述第三托杆的一端与第一托杆相连，另一端通过一倾斜设置的第四托杆与第二托杆的两端相连；所述Y形支架的一端与第一托杆相连，另两端分别与两第四托杆相连。整个框架I由数根托杆相连构成，使加工更简单、快捷；该托杆可采用金属材质、木质等，使承载能力更强，并且使连接稳定性更好。在框架I内还设有至少一根加强杆8，所述加强杆8的两端与框架I固定连接；从而使底盘的承载能力更强。
[0023]在三条支臂上分别设置一个电机，共有三个电机:电机A31、电机B32和电机C33，三个电机的输出轴分别与设置各电机的支臂平行；从而能够确保电机轴之间的相对位置，以便于对底盘移动方向及速度的控制。所述电机A31、电机B32以及电机C33均可采用步进电机或减速电机；更便于进行自动化控制。具体实施时，三个电机分别通过一电机座安装于三条支臂的下方，这样使安装更加方便，并且稳定性更好，同时，电机不会受到运载物品的影响，从而使电机不易受到损坏，安全性更好，使用寿命更长。[0024]在三个电机的输出轴上分别设置一个全向滚轮，共有三个全向滚轮:全向滚轮A41、全向滚轮B42和全向滚轮C43，每个电机能够带动对应的全向滚轮转动；实际装配时，三个全向滚轮均通过连接轴和联轴器对应与三个电机的输出轴相连。所述全向滚轮为双轮盘结构，两轮盘同轴设置，且其轴向与电机轴向重合；采用双轮盘结构，从而使底盘整体的承载能力更强，稳定性更好。在两轮盘的边缘均套设有数个能自由滚动的轴承滚轮；所述轴承滚轮绕全向滚轮一周，且两轮盘上的轴承滚轮交替错位分布；从而使全向滚轮在移动过程中与地面的摩擦转换为滚动摩擦，从而使移动更为流畅。
[0025]在Y形支架上还设有控制器5和电源6，所述控制器5与三个电机相连，并能够控制三个电机同时或分别工作；所述电源6为控制器5和三个电机供电。制作时，在控制器内写入控制程序，从而使控制器能够根据指令或写入的预置控制程序自行执行移动。控制器5通过一接口装置7与三个电机相连；所述接口装置7具有与控制器5和三个电机相连的数据传输接口，通过接口装置7将控制器5和电机相连，从而使连接更加方便，并且便于电机或控制器5的通信或更换。所述控制器5包括信号接收模块、信号处理模块以及信号输出模块，通过信号接收模块接收上级控制信号，然后将该信号处理后输出控制传递给电机，从而控制电机带动全向滚轮转动，进而带动底盘进行移动。
[0026]该底盘移动方向采用如下方式进行控制:
[0027]1.横向移动:
[0028]如图4所示，由控制器5发出控制信号(或PftfM波)，控制各电机分别带动各全向滚轮转动。三个电机带动全向滚轮的旋转方向满足:全向滚轮B42和全向滚轮C43的转动方向在左/右方向的分量方向与全向滚轮A41的转动方向一致(相同)；三个电机带动全向滚轮转动的速度分别为uB、且满足如下关系:
[0029]
【权利要求】
1.一种轮式全向移动底盘，包括底盘，其特征在于:所述底盘包括水平设置的框架和固定在框架内的Y形支架，所述Y形支架包括三条支臂:支臂A、支臂B和支臂C，支臂A、支臂B和支臂C的一端相连接，另一端均连接在框架上；支臂A与支臂B之间的夹角和支臂A与支臂C之间的夹角相等，且均大于90° ;在三条支臂上分别设置一个电机，共有三个电机:电机A、电机B和电机C，三个电机的输出轴分别与设置各电机的支臂平行；在三个电机的输出轴上分别设置一个全向滚轮，共有三个全向滚轮:全向滚轮A、全向滚轮B和全向滚轮C，每个电机能够带动对应的全向滚轮转动； 在Y形支架上还设有控制器和电源，所述控制器与三个电机相连，并能够控制三个电机同时或分别工作；所述电源为控制器和三个电机供电。
2.根据权利要求1所述的一种轮式全向移动底盘，其特征在于:所述框架包括平行设置的第一托杆和第二托杆，所述第一托杆的长度大于第二托杆的长度；第一托杆的两端垂直连接两第三托杆，所述第三托杆的一端与第一托杆相连，另一端通过一倾斜设置的第四托杆与第二托杆的两端相连；所述Y形支架的一端与第一托杆相连，另两端分别与两第四托杆相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种轮式全向移动底盘，其特征在于:所述Y形支架的支臂A与支臂B之间的夹角为135°，支臂A与支臂C之间的夹角为135°，支臂B与支臂C之间的夹角为90°。
4.根据权利要求3所述的一种轮式全向移动底盘，其特征在于:在框架内还设有至少一根加强杆，所述加强杆的两端与框架固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种轮式全向移动底盘，其特征在于:所述全向滚轮为双轮盘结构，在两轮盘的边缘均套设有数个能自由滚动的轴承滚轮；所述轴承滚轮绕全向滚轮一周，且两轮盘上的轴承滚轮交替错位分布。
6.根据权利要求1所述的一种轮式全向移动底盘，其特征在于:所述控制器包括信号接收模块、信号处理模块以及信号输出模块，所述信号输出模块将输出控制信号传递给各电机。
7.根据权利要求1所述的一种轮式全向移动底盘，其特征在于:所述电机A、电机B以及电机C均采用步进电机或减速电机。
【文档编号】B60L15/00GK203601428SQ201320832319
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】陈卫, 赵鹏举, 刘法君, 邹威, 王阳, 吴建红 申请人:重庆电子工程职业学院