本实用新型涉及机械技术领域，具体涉及一种基于stm32和麦克纳姆轮的新型全方位移动平台。
背景技术：
全方位移动平台是一种小型移动载具，通过操控移动平台的轮子转向或其转矩合力来实现全方位移动的功能。随着智能制造的发展，机器人的普及，很多公司开始运用机器人来代替人工进行工作，全方位移动平台主要在机械、航空、物流仓库等领域起着重要作用。全方位移动平台在转弯时双轮或前轮需要较大的空间来容纳转动的车体，这就大大增加了对工作环境的要求，该移动平台的使用往往受制于狭窄的工作环境。
麦克纳姆轮是一种全方位移动车轮，1973年由瑞士人bengtlion发明。该全方位移动车轮是基于一个有许多位于机轮周边的轮轴的中心轮的原理上，这些成角度的周边轮轴把一部分的机轮转向力转化到一个机轮法向力上面。依靠各自机轮的方向和速度，这些力的最终合成在任何要求的方向上产生一个合力矢量从而保证了这个平台在最终的合力矢量的方向上能自由地移动，而不改变机轮自身的方向。基于麦克纳姆轮技术的全方位移动平台可以实现前行、横移、斜行、旋转及其组合等运动方式，能够使移动平台产生运动平面内的任意方向移动和转动。
现有技术中采用麦克纳姆轮的移动平台功能单一，稳定性差；在运动过程中特别是在狭窄或者恶劣的环境下不能够实时探测移动平台与周边环境的距离，从而容易发生倾倒或者侧翻，增加了安全隐患；现有的采用麦克纳姆轮的移动平台在移动或者转弯时往往需要人工来推动，费时费力，且控制性差。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种新型全方位移动平台，基于stm32和麦克纳姆轮，能够在狭窄的环境下正常工作。该移动平台具有较高的稳定性，尤其在编程过程中对运动方向的把握更加精准。该移动平台能够实时探测与周围环境的距离，保证移动平台安全运行。该移动平台通过蓝牙控制，省去人工操作，省时省力。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术解决方案是：
一种新型全方位移动平台，包括：底盘、顶板、电机驱动板、系统板和蓝牙控制器，所述底盘与顶板通过铜柱连接，在顶板上安装有led显示器。
在底盘下安装有四个麦克纳姆轮和与之对应的四个电机，所述麦克纳姆轮上均安装有联轴器，所述四个联轴器分别与对应的电机相连。
在底盘上安装有系统板、电机驱动板和红外传感器，所述系统板上安装有主控芯片和蓝牙接收器，所述电机驱动板包括电机驱动电路、5v降压稳压电路、3.3v降压稳压电路和led显示电路，所述5v降压稳压电路分别与电机驱动电路、红外传感器、蓝牙接收器和3.3v降压稳压电路相连，所述3.3v降压稳压电路与系统板相连。
所述系统板通过电机驱动电路分别与四个电机相连，用于控制电机的速度和正反转，所述系统板通过led显示电路与led显示器相连，用于显示平台的运动状态，所述系统板与蓝牙接收器相连，用于接收蓝牙控制器发出的移动操作信号，所述系统板与红外传感器相连，用于检测平台与周边环境的距离。
优选地，所述系统板上还安装有用于警告指示的led指示灯。
优选地，所述四个麦克纳姆轮呈正方形安装在底盘下，相邻两个麦克纳姆轮轴距为200mm。
优选地，所述底盘上安装有四个红外传感器，所述四个红外传感器均匀分布在底盘的四个方向上。
优选地，所述电机均为直流减速电机，所述蓝牙接收器采用hc-05收发一体模块，所述5v降压稳压电路型号为7805，所述3.3v降压稳压电路型号为asm1117，所述主控芯片的型号为stm32f103。
优选地，所述底盘和顶板的材料为亚克力或者金属。
与现有技术相比本实用新型具有的有益效果：
(1)该新型全方位移动平台基于stm32和麦克纳姆轮，减少了转弯的空间，能够在狭窄的环境下正常工作。通过蓝牙遥控操作移动平台的运动，省去人工推动，省时省力。该移动平台通过红外传感器能够实时监测移动平台与周围环境的距离，系统判断存在安全隐患时，给予电机驱动电路反馈，同时报警。
(2)该新型全方位移动平台四个麦克纳姆轮呈正方形安装在底盘下，使平台运行过程中四个轮子的受力分析更加准确，尤其在编程过程中对运动方向的把握更加精准。
(3)该新型全方位移动平台底盘和顶板采用亚克力或者金属，保证平台运行的稳定性。
附图说明
图1是本实用新型底盘结构示意图。
图2是本实用新型顶板结构示意图。
图3是本实用新型电路连接图。
图中：1、联轴器；2、电机；3、系统板；4、电机驱动板；5、led显示器；6、电机驱动电路；7、5v降压稳压电路；8、3.3v降压稳压电路；9、led显示电路；10、红外传感器；11、蓝牙模块接口；12、led指示灯。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案进行具体的说明：
结合图1至图3，一种新型全方位移动平台，包括：底盘、顶板、电机驱动板4、系统板3和蓝牙控制器。其中底盘与顶板通过铜柱连接，具体的铜柱能够调节底盘与顶板之间的距离。在顶板上安装有led显示器5。
其中，底盘为圆形直径为400mm，在底盘下安装有四个麦克纳姆轮和与之对应的四个电机2，具体的在每个麦克纳姆轮旁边安装有电机支架，在每个电机支架上均安装有电机4，在每个麦克纳姆轮上均安装有联轴器1，所述四个联轴器1分别与对应的电机2相连。
其中，在底盘上安装有系统板3、电机驱动板4和红外传感器10，具体的系统板3和电机驱动板4均为印制电路板。所述系统板3上安装有主控芯片和蓝牙接收器，具体的主控芯片各引脚焊接在系统板3相应位置上，蓝牙接收器通过杜邦线连接在系统板3的蓝牙模块接口11上。所述电机驱动板4包括电机驱动电路6、5v降压稳压电路7、3.3v降压稳压电路8和led显示电路9，具体的外界输入12v电压经过5v降压稳压电路7降为5v，5v降压稳压电路7分别与电机驱动电路6、红外传感器10、蓝牙接收器和3.3v降压稳压电路8相连，用于提供5v电压。所述5v电压经过3.3v降压稳压电路8降为3.3v，3.3v降压稳压电路8与系统板3相连，为系统板3提供3.3v电压。
其中，系统板3相应接口与电机驱动电路6相连，电机驱动电路6分别与四个电机2相连，用于控制电机2的速度和正反转。系统板3相应接口与led显示电路9相连，为其提供3.3v电压，同时led显示电路9与顶板上led显示器5相连，用于显示平台的运动状态。系统板3上的蓝牙模块接口11与蓝牙接收器相连，用于接收蓝牙控制器发出的移动操作信号。系统板3相应接口与红外传感器10相连，用于检测平台与周边环境的距离，一旦超出安全距离，系统板3就会分析来自红外传感器10的距离信号，并将信号传至电机驱动电路6使平台与周边环境保持安全距离，同时将报警信号传至led显示器5，使其显示报警信号。
进一步地，系统板3上安装有led指示灯12，具体的系统板3相应接口与led指示灯12相连，并为其提供3.3v电压，当红外传感器10检测到平台与周边环境的距离超出安全距离时，系统板3会发出信号，相应的led指示灯12亮起，发出警告指示。
进一步地，四个麦克纳姆轮呈正方形安装在底盘下，相邻两个麦克纳姆轮轴距为200mm。能够使平台运行过程中四个轮子的受力分析更加准确，尤其在编程过程中对运动方向的把握更加精准。
进一步地，在底盘上安装有四个红外传感器10，所述四个红外传感器10均匀分布在底盘的四个方向上。通过红外传感器10的检测，降低了发生发生倾倒或者侧翻的风险。
进一步地，所述电机2均为直流减速电机。所述蓝牙接收器采用hc-05收发一体模块，支持蓝牙4.0，使信号传输更加稳定和快速。所述5v降压稳压电路型号为7805。所述3.3v降压稳压电路型号为asm1117。所述主控芯片的型号为stm32f103。
进一步地，所述底盘和顶板的材料为亚克力或者金属，保证平台运行的稳定性。
与现有技术相比，该新型全方位移动平台基于stm32和麦克纳姆轮，减少了转弯的空间，能够在狭窄的环境下正常工作。通过蓝牙遥控操作移动平台的运动，省去人工推动，省时省力。该移动平台通过红外传感器10能够实时监测移动平台与周围环境的距离，系统板3判断存在安全隐患时，给予电机驱动电路6反馈，同时发出报警信号。
结合附图1至3对本实用新型具体工作原理进行说明：
外界12v电压经过5v降压稳压电路后降为5v电压，分别为电机驱动电路、红外传感器、蓝牙接收器和3.3v降压稳压电路提供5v电压。5v电压经过3.3v降压稳压电路后降为3.3v，为系统板提供3.3v电压，系统板分别为led显示电路和led指示灯供电。
开始工作时，系统板主控芯片运行程序进入主函数循环，分别开启蓝牙接收程序循环、安全距离监测程序循环、运动识别程序循环和电机驱动程序。当连接在系统板的蓝牙接收器收到来自蓝牙控制器的运动指令时，蓝牙解码程序运行，将识别出的运动指令发给电机驱动程序，使其将运动信号传输到电机驱动电路，使四个电机按照既有的运动方式运动，实现精确的遥控运动。与此同时，运动识别程序开始判断各个电机的正反转信号，根据逻辑判断当前的运动方式，将led显示信号传输到led显示电路中，使led显示器实时的显示当前运动状态。红外传感器也将实时监测平台与周围环境的距离，发出信号由系统进行实时判断，当平台与周围环境距离超过了安全距离，系统板就会进入危险中断程序中，通过led显示器显示当前的危险状态，同时led指示灯亮起发出警告指示，同时发出电机驱动信号适当引导平台脱离危险状态，在一定程度上隔离了潜在的危险。
本实用新型中主控芯片的型号为stm32f103和所应用到的麦克纳姆轮原理及其使用方法均采用现有技术，其中系统板各接口的连接方式参照图3。本实用新型全方位移动平台中各部件具体的安装位置以及各部件之间的线路连接布置可以根据使用需求做适应性改变。
当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。