一种全向移动平台车及其驱动方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械制造、装配、运输领域，尤其是机械制造、装配、运输领域的一种全向移动平台车及其驱动方法。
【背景技术】
[0002]目前移动平台或车辆等移动方式大多采用车轮结构，也有少量采用气浮结构和磁浮结构等。车轮结构较简单，因此使用较普遍，气浮结构和磁浮结构，机构较复杂，技术难度大，对地面平整度的要求很高，维护困难，成本高，因此使用不普遍。
[0003]目前使用的车轮结构的移动平台、车辆，驱动轮与转向轮分离，而且转向轮只能在很小范围内转向，不能做360°全转向转动，更不能全部轮子的同步360°全向转动，因此已有移动平台、车辆的移动时，不能做原地360°全转向。这势必造成无法在场地窄小，道路弯曲多变的地方使用，大大缩小了使用的范围。
[0004]目前业内有一种采用特殊结构的麦克纳马轮驱动的全向车。虽然转向灵活，可原地360°全向转向移动。但这种全向车对地面的平整度、光滑度要求较高，无法适用于一般平整度的普通车间，仓库广场等地面。而且这种全向车结构复杂，价格昂贵操作困难，无法全面推广使用。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种全向移动平台车，可以实现360°全向转向、移动灵活、承载能力大，对地面平整度的要求低。同时，本发明还提供了一种全向移动平台车的驱动方法，也可实现上述效果。
[0006]实现上述目的的一种技术方案是:一种全向移动平台车，包括平台，所述平台的底面上N个驱动轮组件，所述的N个驱动轮组件排列成任意多边形，其中N为大于等于三的自然数；
[0007]所述驱动轮组件包括:套轴部件、中心轴和轮轴部件，所述套轴部件是竖直设置的，包括与所述平台底面固定的支座，同轴支承在所述支座径向内侧，并可在所述支座径向内侧旋转的套轴，以及同轴固定在所述套轴底端的叉座；
[0008]所述中心轴同轴地支承在所述套轴的径向内侧，并可在所述套轴径向内侧旋转；
[0009]所述轮轴部件位于所述叉座内，所述轮轴部件上装有驱动轮，所述轮轴部件与所述中心轴的底端相交啮合；
[0010]所述全向平台车的底面上还设有转向驱动组件，转向传动机构、移位驱动组件和移位传动机构；
[0011]所述转向传动机构为一个用以将所有所述驱动轮组件的套轴和所述转向驱动组件连接，并使所有所述驱动轮组件的套轴同步同向旋转的联动系统；
[0012]所述移位传动机构为一个用以将所有所述驱动轮组件的中心轴和所述移位驱动组件连接并使所有所述驱动轮组件的中心轴同步同向旋转的联动系统。
[0013]进一步的，所述轮轴组件分为水平且平行设置的上轮轴和下轮轴，所述上轮轴和所述中心轴的底端通过一对伞形齿轮啮合，所述上轮轴通过轮轴传动结构，带动所述下轮轴同步转动，所述驱动轮套接在所述下轮轴上。
[0014]再进一步的，所述轮轴传动结构为链轮传动机构，皮带轮皮带传动机构、同步带轮同步带传动机构或齿轮传动机构。
[0015]进一步的，所述转向驱动组件包括转向驱动电机、转向轴和转向支座，所述转向支座固定在所述平台的底面，所述转向轴同轴且可旋转地支承在所述转向支座的径向内侧，所述转向驱动电机的驱动轴是水平设置的，且与所述转向驱动轴的底端相交啮合，驱动所述转向轴旋转，所述转向轴通过所述转向传动机构，带动所有驱动轮组件的套轴同步同向旋转；
[0016]所述移位驱动组件包括移位驱动电机、移位轴和移位支座，所述移位支座与所述平台的底面固定，所述移位轴同轴且可旋转地支承在所述移位支座的径向内侧，所述移位驱动电机的驱动轴是水平设置的，且与所述移位驱动轴的底端相交啮合，驱动所述移位轴旋转，所述移位轴通过所述移位传动机构，带动所有驱动轮组件的中心轴同步同向旋转；
[0017]所述转向驱动电机和所述移位驱动电机均为可调速电机。
[0018]再进一步的，所述可调速电机为伺服电机或者步进电机。
[0019]再进一步的，所述转向轴的底端和所述转向驱动电机的驱动轴之间通过涡轮和蜗杆啮合，所述移位驱动电机的驱动轴和所述移位轴的底端之间通过一对伞形齿轮啮合。
[0020]再进一步的，所述转向传动机构包括套接在所有所述驱动轮组件的套轴顶端的，以及套接在所述转向驱动组件的转向轴顶端的转向驱动双链轮，所述转向驱动双链轮分为上下同轴设置的上链轮和下链轮，所述的N+1个转向驱动双链轮，通过交替设置的转向驱动上链条和转向驱动下链条依次串联起来，所述转向驱动上链条连接任意两个相邻转向驱动双链轮的上链轮，所述下转向链条依次连接任意两个相邻转向驱动双链轮的下链轮。
[0021]再进一步的，所述移位传动机构包括套接在所有所述驱动轮组件的中心轴顶端的，以及套接在所述移位驱动组件的移位轴顶端的移位驱动双链轮，所述移位驱动双链轮分为上下同轴设置的上链轮和下链轮，所述的N+1个移位驱动双链轮，通过依次设置的移位驱动上链条和移位驱动下链条交替串联起来，所述移位驱动上链条连接任意两个相邻移位驱动双链轮的上链轮，所述下移位链条依次连接任意两个相邻移位驱动双链轮的下链轮。
[0022]再进一步的，所述转向传动机构包括套接在所有所述驱动轮组件的套轴顶端的和套接在所述转向驱动组件的转向轴顶端的转向驱动齿轮，以及用于将该N+1个转向驱动齿轮依次串联起来的N个或N+1个转向驱动间齿轮。
[0023]再进一步的，所述移位传动机构包括套接在所有所述驱动轮组件的中心轴顶端的和套接在所述移位驱动组件的移位轴顶端的移位驱动齿轮，以及用于将该N+1个移位驱动齿轮依次串联起来的N个或N+1个移位驱动间齿轮。
[0024]实现上述目的的另一种技术方案是:一种全向移动平台车的驱动方法在驱动所述全向移动平台车转向时，先通过转向驱动组件和转向传动机构，使所有所述驱动轮组件的套轴同步同向旋转；然后在每个驱动轮组件中，所述套轴带动固定在其底端的叉座同步旋转，进而实现所述全向移动平台车的转向；
[0025]在驱动所述全向移动平台车移位时，先通过移位驱动组件和移位传动机构，使所有所述驱动轮组件的中心轴同步同向旋转；然后在每个驱动轮组件中通过所述轮轴部件和所述中心轴底端之间的啮合，带动所述轮轴部件上的驱动轮的旋转，实现所述全向移动平台车的移位。
[0026]进一步的，所述转向驱动组件上配备可调速的转向驱动电机，在所述移位驱动机构上配备可调速的移位驱动电机，通过调整所述转向驱动电机和所述移位驱动电机的转速，实现所有驱动轮组件上的套轴和中心轴同步同向同角速度旋转，实现所述全向移动平台车的原地360°转向。
[0027]采用了本发明的一种全向移动平台车的技术方案，该技术方案包括平台，所述平台的底面上设有呈任意多边形排列的N个驱动轮组件，其中N为大于等于三的自然数；所述驱动轮组件包括:套轴部件、中心轴和轮轴部件，所述套轴部件是竖直设置的，包括与所述平台底面固定的支座，同轴支承在所述支座径向内侧，并可在所述支座径向内侧旋转的套轴，以及同轴固定在所述套轴底端的叉座；所述中心轴同轴地支承在所述套轴的径向内侧，并可在所述套轴径向内侧旋转；所述轮轴部件位于所述叉座内，所述轮轴部件上装有驱动轮，所述轮轴部件与所述中心轴的底端相交啮合；所述全向平台车的底面上还设有转向驱动组件，转向传动机构、移位驱动组件和移位传动机构；所述转向传动机构为一个用以将所有所述驱动轮组件的套轴和所述转向驱动组件连接，并使所有所述驱动轮组件的套轴同步同向旋转的联动系统；所述移位传动机构为一个用以将所有所述驱动轮组件的中