舞台全向移动座椅平台的制作方法

舞台全向移动座椅平台的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种舞台全向移动座椅平台，涉及搬运输送装置【技术领域】，本发明的舞台全向移动座椅平台，包括移动座椅，移动座椅包括移动底盘和支撑件，支撑件固定在移动底盘的上方，移动底盘包括电源、驱动装置、导航定位装置和控制装置；驱动装置包括车轮和传动装置，车轮与传动装置的输出轴固定连接，导航定位装置包括磁场传感器和射频识别读写器；控制装置包括控制主板和通讯模块，通讯模块与控制主板电连接；传动装置、磁场传感器和射频识别读写器分别与控制主板电连接，控制主板用于控制移动座椅的移动和收集移动座椅的状态信息，并通过通讯模块与外界进行通信；电源与控制装置电连接，电源用于向移动底盘提供电源。
【专利说明】舞台全向移动座椅平台

【技术领域】
[0001] 本发明涉及搬运输送装置【技术领域】，特别是涉及一种舞台全向移动座椅平台。

【背景技术】
[0002] 众所周知，舞台座椅是一种用来承载人员的搬运输送装置，广泛应用于各种综艺 节目中，目前使用的舞台座椅功能单一，主要能够搭载人员原地180度旋转，但并不支持在 舞台上纵向进退或横向平移，同时也不能按照预定的路径行走。


【发明内容】

[0003] 为解决上述技术问题，本发明提供一种能够纵向进退和横向平移，同时能够按照 预定路径行走的舞台全向移动座椅平台。
[0004] 本发明的舞台全向移动座椅平台，包括移动座椅，所述移动座椅包括移动底盘和 支撑件，所述支撑件固定在移动底盘的上方，所述移动底盘包括电源、驱动装置、导航定位 装置和控制装置；
[0005] 所述驱动装置包括车轮和传动装置，所述车轮与传动装置的输出轴固定连接，所 述导航定位装置包括磁场传感器和射频识别读写器；
[0006] 所述控制装置包括控制主板和通讯模块，所述通讯模块与控制主板电连接；
[0007] 所述传动装置、磁场传感器和射频识别读写器分别与控制主板电连接，所述控制 主板用于控制移动座椅的移动和收集移动座椅的状态信息，并通过通讯模块与外界进行通 ?目；
[0008] 所述电源与控制装置电连接，电源用于向移动底盘提供电源。
[0009] 进一步的，本发明的舞台全向移动座椅平台，所述车轮为麦克纳姆轮。
[0010] 进一步的，本发明的舞台全向移动座椅平台，所述控制主板为ARM控制板。
[0011] 进一步的，本发明的舞台全向移动座椅平台，所述通讯模块包括ZigBee通讯模块 和蓝牙通讯模块，所述ZigBee通讯模块和蓝牙通讯模块用于移动座椅与外界进行无线通 ?目。
[0012] 进一步的，本发明的舞台全向移动座椅平台，所述传动装置包括电机和减速机，所 述减速机的输入轴与电机的输出轴固定连接，减速机的输出轴与车轮固定连接。
[0013] 进一步的，本发明的舞台全向移动座椅平台，所述磁场传感器的数目为4个，并且 分别设置在移动底盘的下表面。
[0014] 进一步的，本发明的舞台全向移动座椅平台，所述移动底盘包括连接件，所述电 源、驱动装置、导航定位装置和控制装置分别设置在连接件上，所述连接件固定在支撑件的 底部。
[0015] 进一步的，本发明的舞台全向移动座椅平台，所述驱动装置还包括码盘，所述码盘 的输入轴与电机的主轴连接，并且码盘与控制主板电连接。
[0016] 进一步的，本发明的舞台全向移动座椅平台，所述支撑件包括座椅主体，所述座椅 主体上设有椅座和扶手，座椅主体的下部设有固定腔，并且侧壁上设有踏板，所述椅座上设 有坐垫，所述移动底盘设置在固定腔内。
[0017] 进一步的，本发明的舞台全向移动座椅平台，还包括磁轨和上位机系统，所述磁轨 铺设在舞台平面上，并且磁轨上设置有射频识别标签，所述移动座椅设置在磁轨的上方，所 述上位机系统包括上位机和ZigBee通讯系统，所述ZigBee通讯系统用于与移动座椅进行 无线通信，并将接受到的数据上传至上位机，所述上位机用于向移动座椅发出控制指令，控 制移动座椅的行进。
[0018] 与现有技术相比本发明的有益效果为：本发明的舞台全向移动座椅平台，包括移 动座椅，其利用麦克纳姆轮作为行走机构，实现了纵向进退和横向平移，能够充分利用舞台 空间，并达到绚丽的舞台效果；同时，移动座椅包括磁场传感器和射频识别读写器，使其能 够在平坦的舞台上完成既定的行走路径，包括普通的前后行驶、左右平移，以及根据磁轨沿 给定的朝向进行曲线行走。同时能够在指定的位置停止，并达到一定精度，之后也能够继续 执行下一指令动作。综上所述，本发明的全向移动座椅平台能够运用磁轨导航以及射频识 别定位技术让舞台上多个移动座椅按照设定的排列循序进行依次或者同时移动，并按照设 定要求在任意位置实现启停或变换轨迹的动作。

【专利附图】

【附图说明】
[0019] 图1是本发明的舞台全向移动座椅平台的移动底座的主视图；
[0020] 图2是图1的仰视图；
[0021] 图3是图1的俯视图；
[0022] 图4是图1的左视图；
[0023] 图5是图1的斜视图；
[0024] 图6是本发明的舞台全向移动座椅平台的支撑件的立体图；
[0025] 图7是本发明的舞台全向移动座椅平台的支撑件和移动底座的组合参考图。
[0026] 图8是本发明的舞台全向移动座椅平台的控制流程图。
[0027] 图中，1 :移动底盘；2 :支撑件；3 :连接件；4 :麦克纳姆轮；5 :电机；6 :减速机；7 :磁场传感器；8 :射频识别读写器；9 :椅座；10 :扶手；11 :踏板；12 :坐垫。

【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施 例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0029] 如图1至8所示，本发明的舞台全向移动座椅平台，包括移动座椅，移动座椅包括 移动底盘1和支撑件2,支撑件固定在移动底盘的上方，移动底盘包括电源、驱动装置、导航 定位装置和控制装置，移动底盘还包括连接件3,电源、驱动装置、导航定位装置和控制装置 分别设置在连接件上，连接件固定在支撑件的底部。驱动装置包括麦克纳姆轮4和传动装 置，传动装置包括电机5和减速机6,减速机的输入轴与电机的输出轴固定连接，减速机的 输出轴与麦克纳姆轮固定连接；导航定位装置包括磁场传感器7和射频识别读写器8,磁场 传感器的数目为4个，并且分别设置在移动底盘的下表面；控制装置包括控制主板和通讯 模块，其中控制主板为ARM控制板，通讯模块包括ZigBee通讯模块和蓝牙通讯模块，ZigBee 通讯模块和蓝牙通讯模块用于移动座椅与外界进行无线通信，通讯模块与ARM控制板电连 接；电机、磁场传感器和射频识别读写器分别与ARM控制板电连接，ARM控制板用于控制移 动座椅的移动和收集移动座椅的状态信息，并通过通讯模块与外界进行通信；电源与控制 装置电连接，用于向移动底盘提供电源。
[0030] 具体实施时，驱动装置通过电机驱动减速器，最终将动力传动到麦克纳姆轮上，通 过麦克纳姆轮的转向转速组合，控制平台的行进方向，移动座椅在麦克纳姆轮的作用下，能 实现平面上三自由度的全方位移动，具有零转弯半径、横向平移的能力，可以在狭窄空间内 或恶劣环境中自由穿行，能够在狭小空间内进行自由平滑的全向移动，使移动座椅以期望 的速度和方向灵活自如地移动。移动座椅在不需沿着规定路径自动行走时，舞台全向移动 座椅平台能够通过手机或其他移动终端利用移动座椅的通讯模块来对其进行手动操控。此 夕卜，移动座椅中的磁场传感器能够感知距离小于5厘米的磁轨所发出的磁场，并能够反馈 给主板从而对移动座椅的路径进行反馈调节，使其稳定维持在以磁轨为中心线的路径上。 射频识别读写器用以读取射频识别标签，从而实现对移动座椅的定位。
[0031] 作为优选，本发明的舞台全向移动座椅平台，驱动装置还包括码盘，码盘的输入轴 与电机的主轴连接，并且码盘与控制主板电连接。码盘用以读取电机的转角数据，并将其发 送至控制主板，从而实现对移动座椅数据的采集。
[0032] 作为优选，本发明的舞台全向移动座椅平台，支撑件包括座椅主体，座椅主体上设 有椅座9和扶手10,座椅主体的下部设有固定腔，并且侧壁上设有踏板11，椅座上设有坐垫 12，移动底盘设置在固定腔内。
[0033] 座椅主体上附有扶手和坐垫，这样能滤掉麦克纳姆轮带来的震动，使坐在上面的 人员尽可能的感到舒适。由于移动底盘的复杂结构，对舞台的效果会产生一定的不利影响， 这里支撑件利用座椅主体下部的固定腔将移动底盘包裹起来，使车轮始终都在座椅主体的 内部，不外漏，这样既美观也不容易对外界产生较大的影响，并且也能避免一些安全问题。
[0034] 作为优选，本发明的舞台全向移动座椅平台，还包括磁轨和上位机系统，磁轨铺设 在舞台平面上，并且磁轨上设置有射频识别标签，移动座椅设置在磁轨的上方，上位机系统 包括上位机和ZigBee通讯系统，ZigBee通讯系统用于与移动座椅进行无线通信，并将接受 到的数据上传至上位机，上位机用于向移动座椅发出控制指令，控制移动座椅的行进。
[0035] 当移动座椅需要沿规定路径自动行走时，在舞台上其需要运行的轨迹上铺设磁 轨，由于磁轨厚度十分小，所以可以忽略其对移动座椅的行走的影响。在需要停止或者进行 行进方向变化的位置放置射频识别标签，每一个射频识别标签的信息事先输入到上位机， 存储其对应的位置坐标关系。
[0036] 将移动座椅放置在磁轨所铺设的路径上，让磁场传感器对准磁轨的正上方，再开 启移动座椅并通过ZigBee通讯系统连接上位机，从而实现对其行进的控制。通过上位机， 能够直接向移动座椅发送前进、后退、左移、右移等控制指令，也能够通过设定具体的射频 识别标签来自动生成路径中需要经过的射频识别标签，并通过磁场传感器来引导移动座椅 行进到目标点并停止。每当移动座椅运行到射频识别标签的上方时，射频识别读写器能够 读取此时地面上射频识别标签中的数据，从而得到平台所经过的位置，并发送给上位机，如 满足路径的规划，则执行此射频识别标签中设定的动作，如不满足则继续执行读取射频识 别标签之前的动作。
[0037] 该舞台全向移动座椅平台的前进后退、平移、原地旋转等基本运动由ARM控制板 来进行控制，磁场传感器中的磁场数据以及射频识别读写器中的数据首先发送到ARM控制 板，ARM控制板根据编写好的程序控制驱动装置执行前一时段上位机发送过来的指令，如开 启或停止、沿磁轨运动；同时ARM控制板也将此移动座椅的状态信息、经过的射频识别标签 信息通过通讯模块发送给上位机系统的ZigBee通讯系统，从而使舞台外的上位机系统能 够获得移动座椅的状态信息以及射频识别标签中的数据；经上位机系统的人为或自主的判 断，上位机系统将控制指令通过ZigBee通讯系统下发到ARM控制板，进而将指令下发到驱 动装置，从完成运动动作变换。
[0038] 综上所述，本发明的全向移动座椅平台能够运用磁轨导航以及射频识别定位技术 让舞台上多个移动座椅按照设定的排列循序进行依次或者同时移动，并按照设定要求在任 意位置实现启停或变换轨迹的动作。
[0039] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人 员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型 也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1. 一种舞台全向移动座椅平台，其特征在于，包括移动座椅，所述移动座椅包括移动底 盘和支撑件，所述支撑件固定在移动底盘的上方，所述移动底盘包括电源、驱动装置、导航 定位装置和控制装置；所述驱动装置包括车轮和传动装置，所述车轮与传动装置的输出轴固定连接，所述导 航定位装置包括磁场传感器和射频识别读写器；所述控制装置包括控制主板和通讯模块，所述通讯模块与控制主板电连接；所述传动装置、磁场传感器和射频识别读写器分别与控制主板电连接，所述控制主板 用于控制移动座椅的移动和收集移动座椅的状态信息，并通过通讯模块与外界进行通信；所述电源与控制装置电连接，电源用于向移动底盘提供电源。
2. 如权利要求1所述的舞台全向移动座椅平台，其特征在于，所述车轮为麦克纳姆轮。
3. 如权利要求2所述的舞台全向移动座椅平台，其特征在于，所述控制主板为ARM控制 板。
4. 如权利要求3所述的舞台全向移动座椅平台，其特征在于，所述通讯模块包括 ZigBee通讯模块和蓝牙通讯模块，所述ZigBee通讯模块和蓝牙通讯模块用于移动座椅与 外界进行无线通信。
5. 如权利要求4所述的舞台全向移动座椅平台，其特征在于，所述传动装置包括电机 和减速机，所述减速机的输入轴与电机的输出轴固定连接，减速机的输出轴与车轮固定连 接。
6. 如权利要求5所述的舞台全向移动座椅平台，其特征在于，所述磁场传感器的数目 为4个，并且分别设置在移动底盘的下表面。
7. 如权利要求6所述的舞台全向移动座椅平台，其特征在于，所述移动底盘包括连接 件，所述电源、驱动装置、导航定位装置和控制装置分别设置在连接件上，所述连接件固定 在支撑件的底部。
8. 如权利要求7所述的舞台全向移动座椅平台，其特征在于，所述驱动装置还包括码 盘，所述码盘的输入轴与电机的主轴连接，并且码盘与控制主板电连接。
9. 如权利要求8所述的舞台全向移动座椅平台，其特征在于，所述支撑件包括座椅主 体，所述座椅主体上设有椅座和扶手，座椅主体的下部设有固定腔，并且侧壁上设有踏板， 所述椅座上设有坐垫，所述移动底盘设置在固定腔内。
10. 如权利要求1至9中每个权利要求所述的舞台全向移动座椅平台，其特征在于， 还包括磁轨和上位机系统，所述磁轨铺设在舞台平面上，并且磁轨上设置有射频识别标签， 所述移动座椅设置在磁轨的上方，所述上位机系统包括上位机和ZigBee通讯系统，所述 ZigBee通讯系统用于与移动座椅进行无线通信，并将接受到的数据上传至上位机，所述上 位机用于向移动座椅发出控制指令，控制移动座椅的行进。
【文档编号】E04H3/28GK104120899SQ201410382832
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】胡建军, 高一夫, 杜骁释 申请人:武汉汉迪机器人科技有限公司