一种用于差速轮平面运动机构的定位系统的制作方法

本实用新型属于差速轮平面运动机构位姿检测技术领域，特别是涉及一种用于差速轮平面运动机构的定位系统。

背景技术：

随着机器人行业的飞速发展，具有差速轮平面运动机构的机器人凭借其控制方便和对平面适应性强等优点，已被广泛应用于居家、工业及军事等诸多领域。

机器人在平面运动过程中，必须实时检测自身的位姿，否则无法保证机器人按规划好的路径走行。

为了实现差速轮平面运动机构在运动过程中能够实时检测自身的位姿，目前普遍采用的方式是在平面运动机构上安装从动轮里程计和陀螺仪。从动轮里程计负责采集平面运动机构的位移信息，陀螺仪负责采集平面运动机构的旋转角度信息，通过位移信息和旋转角度信息即可计算出各时刻平面运动机构自身的位姿。

但由于目前没有统一的产品设计标准，各个厂家也都是根据自家的产品，来确定从动轮里程计和陀螺仪的实际安装位置，且从动轮里程计和陀螺仪彼此独立安装，由于产品结构的限制，常常给从动轮里程计和陀螺仪的安装带来不便，导致从动轮里程计和陀螺仪的通用性极差；还因为从动轮里程计和陀螺仪的安装基准不统一，可能导致安装误差的出现，进而使采集的信号存在误差，最终使产品的位姿计算出现误差。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种高度集成的用于差速轮平面运动机构的定位系统。本实用新型不仅集成了位移信息检测装置和旋转角度信息检测装置，而且可以实时计算出差速轮平面运动机构的位姿；其不仅通用性强，可以安装在任何一种差速轮平面运动机构上，而且还可以作为差速轮平面运动机构的从动轮，使差速轮平面运动机构的结构更加简捷。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种用于差速轮平面运动机构的定位系统，包括基准安装架，在所述基准安装架上固定有陀螺仪及数据处理单元；在基准安装架上通过轴承水平设置有中心轴，在中心轴上固定有全向轮；在全向轮侧方的基准安装架上固定有磁编码器，在中心轴上固定有磁铁安装套，在磁铁安装套内固定有磁铁，所述磁铁与磁编码器相对应；所述陀螺仪和磁编码器分别与数据处理单元相连接。

在所述基准安装架上设置有若干安装孔。

一种用于差速轮平面运动机构的定位系统，包括基准安装架，在所述基准安装架上固定有陀螺仪及数据处理单元；在基准安装架的下方设置有浮动机构，所述浮动机构包括导轨、滑块及浮动连接件，所述导轨沿竖直方向设置在基准安装架上，滑块与浮动连接件固定连接，所述滑块与导轨相配合，在滑块与基准固定架的顶部之间设置有弹簧；在浮动连接件上通过轴承水平设置有中心轴，在中心轴上固定有全向轮；在全向轮侧方的浮动连接件上固定有磁编码器，在中心轴上固定有磁铁安装套，在磁铁安装套内固定有磁铁，所述磁铁与磁编码器相对应；所述陀螺仪和磁编码器分别与数据处理单元相连接。

在所述基准安装架上设置有若干安装孔。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型与现有技术相比，摒弃了传统差速轮平面运动机构所采用的从动轮里程计和陀螺仪彼此独立安装的方式，而将磁编码器和陀螺仪整合集成在一起，有效的减小了安装尺寸；

2、本实用新型确保了陀螺仪和磁编码器相对位置确定，确保了该定位系统的定位精度；

3、本实用新型在基准安装架上设置有四个安装孔，可以很方便地将本实用新型的定位系统与其他差速轮平面运动机构固定连接；

4、本实用新型的定位系统可作为从动轮使用，使差速轮平面运动机构的结构更加简捷；

5、本实用新型可以安装在任何一种差速轮平面运动机构产品上，通用性强。

附图说明

图1为本实用新型的用于差速轮平面运动机构的定位系统的实施例一的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为本实用新型的用于差速轮平面运动机构的定位系统的实施例二的立体图；

图4为图3的主视图；

图5为图4的B-B剖视图；

图中：1-陀螺仪及数据处理单元，2-基准安装架，3-全向轮，4-螺钉，5-磁铁安装套，6-中心轴，7-轴承，8-磁编码器，9-浮动机构，10-弹簧，11-滑块，12-导轨，13-磁铁，14-浮动连接件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

实施例一：

如图1、图2所示，一种用于差速轮平面运动机构的定位系统，包括基准安装架2，在所述基准安装架2的顶部设置有安装槽，陀螺仪及数据处理单元1固定在基准安装架2的安装槽内；在基准安装架2上通过轴承7水平设置有中心轴6，在中心轴6上通过螺钉固定有全向轮3；在全向轮3侧方的基准安装架2上通过螺钉4固定有磁编码器8，在中心轴6上固定有磁铁安装套5，在磁铁安装套5内固定有磁铁，所述磁铁与磁编码器8相对应；所述陀螺仪和磁编码器8分别与数据处理单元相连接，数据处理单元采集磁编码器8的里程信息及陀螺仪的旋转角度信息，并进行数据融合，最终生成位移及旋转角度信息输出。在所述基准安装架2上设置有四个安装孔，在使用时，通过所述安装孔将本实用新型与差速轮平面运动机构固定连接，本实用新型的定位系统可作为从动轮装于差速轮平面运动机构上。

实施例二：

如图3～图5所示，一种用于差速轮平面运动机构的定位系统，包括基准安装架2，在所述基准安装架2的顶部设置有安装槽，陀螺仪及数据处理单元1固定在基准安装架2的安装槽内；在基准安装架2的下方设置有浮动机构9，所述浮动机构9包括导轨12、滑块11及浮动连接件14，所述导轨12沿竖直方向设置在基准安装架2上，滑块11与浮动连接件14固定连接，所述滑块11与导轨12相配合，在滑块11与基准固定架2的顶部之间设置有弹簧10；在浮动连接件14上通过轴承7水平设置有中心轴6，在中心轴6上通过螺钉固定有全向轮3；在全向轮3侧方的浮动连接件14上通过螺钉4固定有磁编码器8，在中心轴6上固定有磁铁安装套5，在磁铁安装套5内固定有磁铁13，所述磁铁13与磁编码器8相对应；所述陀螺仪和磁编码器8分别与数据处理单元相连接，数据处理单元采集磁编码器8的里程信息及陀螺仪的旋转角度信息，并进行数据融合，最终生成位移及旋转角度信息输出。在所述基准安装架2上设置有四个安装孔，在使用时，通过所述安装孔将本实用新型与差速轮平面运动机构固定连接，本实用新型的定位系统可作为从动轮装于差速轮平面运动机构上。