一种轮式机器人及其控制系统与控制方法与流程

文档序号:37595204发布日期:2024-04-18 12:31阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种轮式机器人,包括车架(1)以及安装于车架(1)上的轮毂电机(2),其特征在于,车架(1)上还设有用于控制轮毂电机(2)运动的双摇杆转向机构(3),双摇杆转向机构(3)设有两组为左右对称的结构分别左右两侧的轮毂电机(2)连接,双摇杆转向机构(3)包括安装板(16),安装板(16)上设有转向电机模块(7),其输出轴上连接小齿轮(15);安装板(16)另一侧安装有两个相互啮合的大齿轮(12),大齿轮(12)通过连杆(11)与对应侧的轮毂电机(2)连接。

2.根据权利要求1所述的一种轮式机器人,其特征在于,所述连杆(11)分别与对应侧摇杆臂的轮轴座(10)连接,轮毂电机(2)通过支撑轴(13)安装于轮轴座(10)上。

3.根据权利要求1所述的一种轮式机器人,其特征在于,还包括用于对轮毂电机(2)转向进行限位的限位模块(8),限位模块(8)包括设置于安装板(16)上的限位杆(20),限位杆(20)通过与安装板(16)上的转向限位器(19)接触进行转向限位。通过与复位限位器(20)接触进行复位限位。

4.根据权利要求1所述的一种轮式机器人,其特征在于,所述轮毂电机(2)的转向角度为0°~45°。

5.根据权利要求1所述的一种轮式机器人,其特征在于,所述电机模块(7),所述电机模块(7)包括转向电机(17)、涡轮蜗杆减速器、直流正反切换继电器(18),电机模块(7)用于控制双摇杆转向机构进入复位状态和转向状态并进行自锁,进行机器人的行走或转向。

6.根据权利要求1所述的一种轮式机器人,其特征在于,还包括驱动器模块,驱动器模块包括轮毂电机驱动器和转向电机驱动器,轮毂电机驱动器用于控制轮毂电机的正转、反转、加速度、转速并反馈位移、转速、加速度、温度、转矩等信号,转向电机驱动器用于控制转向电机的正转、反转、加速度、转速并反馈位移、转速、加速度、温度、转矩等信号,实现轮式机器人的运动控制和转向控制。

7.一种根据权利要求1所述的轮式机器人的控制系统,其特征在于,包括固定在车架(1)上的工控机(6),工控机(6)通过数据线缆连接驱动器(5)、转向电机模块(7)、限位器摸块(8)、惯导模块(9)以及电源模块(23);所述工控机(6)部署linux系统,利用ros架构,进行通讯数据交互;所述惯导模块(9)用于判断机器人当前旋转角度和位姿角度,并使用相对值方式,避免角度误差的累计,实现机器人转向角度的精准控制。

8.一种根据权利要求1所述的轮式机器人的控制方法,其特征在于,包括信息的交互和机器人运动状态的控制;所述机器人运动状态的控制包括正常行驶和转向,所述正常行驶包括以下步骤:

9.根据权利要求8所述的轮式机器人的控制方法,其特征在于,所述转向的控制包括以下步骤:步骤21、发布机器人停止命令,将机器人运动数据设定为0进入复位状态并解除自锁;

10.根据权利要求8所述的轮式机器人的控制方法,其特征在于,所述信息包括机器人的运动数据,具体为速度信息、旋转信息和停止信息;其交互过程包括以下步骤:


技术总结
本发明公开了一种轮式机器人包括车架以及安装于车架上的轮毂电机,车架上还设有用于控制轮毂电机运动的双摇杆转向机构,双摇杆转向机构设有两组为左右对称的结构分别左右两侧的轮毂电机连接,双摇杆转向机构包括安装板,安装板上设有转向电机模块,其输出轴上连接小齿轮;安装板另一侧安装有两个相互啮合的大齿轮,大齿轮通过连杆与对应侧的轮毂电机连接;本发明还公开了一种轮式机器人的控制系统及控制方法。本发明通过系统的控制方法实现轮式机器人的原地转向功能,通过双摇杆转向系统的控制方法实现轮式机器人的原地转动的功能,提高了机器人转向的灵活性和精确度,同时减少了轮毂电机因原地转向对轮胎的磨损。

技术研发人员:单长旺,周华良,苏战涛,苏廷,卢璐,鲍科著,刘毅,代莹,黄进,王高明,吕浩
受保护的技术使用者:国电南瑞科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/4/17
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