移动转向装置

本技术属于机器人的，具体涉及一种移动转向装置。

背景技术：

1、机械人一般具备移动的功能，现有的机器人的移动转向单元主要采用全向轮或麦克纳姆轮；全向轮跑动加速度增益小，转向反应较慢，难以满足快速转向的需求；麦克纳姆轮的移动速度较慢。而且现有的转向机构与移动机构协调性较差。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种移动转向装置，实现了移动转向装置的快速转向，且转向与移动相互独立，提高移动转向装置的协调性。

2、其技术方案如下：

3、一种移动转向装置，包括：

4、支撑机构，

5、移动机构，所述移动机构安装在所述支撑机构上，且所述移动机构的下端设有滚轮；

6、转向机构，所述转向机构包括第一支撑座、第一驱动件、第一主动轮和第一从动轮，所述第一支撑座位于所述支撑机构的一侧，并与所述支撑机构连接，所述第一驱动件安装在所述第一支撑座上，所述第一主动轮位于所述第一支撑座上，且套接于所述第一驱动件的输出轴；

7、其中，所述第一从动轮安装于所述支撑机构上，所述第一从动轮与所述第一主动轮啮合，所述第一从动轮设有安装部，所述滚轮至少一部分位于所述安装部内，且所述滚轮的旋转方向与所述第一从动轮的旋转方向相交。

8、在其中一实施例中，所述转向机构还包括编码器、第二从动轮和支撑套，所述支撑套位于所述第一支撑座的下端，且所述第二从动轮位于所述第一支撑座的上端；所述第二从动轮与所述第一从动轮啮合，所述第二从动轮套接于所述编码器的传动轴上，且所述编码器的传动轴的端部穿过所述第一支撑座，并位于所述支撑套内。

9、在其中一实施例中，所述移动机构包括第二驱动件、传动组件、转轴和支撑板，所述支撑板的下端安装在所述支撑机构上，所述传动组件位于所述支撑板的一侧，并与所述第二驱动件相对设置；所述第二驱动件的输出端穿过所述支撑板的第一端，并与所述传动组件的上端连接；所述传动组件的下端套接在所述转轴的第二端，所述转轴的第三端穿过所述支撑板的第四端，并与所述滚轮的轴心连接。

10、在其中一实施例中，所述传动组件包括第二主动轮、第三从动轮和传动带，所述第二主动轮位于所述支撑板的一侧，所述第二主动轮套接在所述第二驱动件的输出端上，且所述第二主动轮的外端与所述传动带的第五端转动配合，所述传动带的第六端与所述第三从动轮的外端传动配合，所述第三从动轮套接在所述转轴上。

11、在其中一实施例中，所述移动机构还包括第一垫片、支撑件以及第一轴承，所述支撑件的下端安装在所述支撑机构上，并与所述支撑板相对设置，所述滚轮位于所述支撑件与所述支撑板之间；

12、所述支撑件设有供所述转轴穿过的通孔，所述第一轴承套接于所述转轴的端部，并安装在所述通孔内；所述第一垫片安装在所述支撑件的外端，并套接在所述转轴上。

13、在其中一实施例中，所述移动机构还设有支撑架，所述支撑架的下端与所述支撑板连接，所述支撑架上设有调速器，所述调速器与所述第二驱动件电性连接。

14、在其中一实施例中，所述支撑机构包括第二支撑座、第二垫片、第一连接柱和回转体，所述回转体分别与第一从动轮和支撑板连接，所述第二垫片的底部与所述第一连接柱连接，所述第二支撑座的两侧设有第一孔洞，所述第一连接柱安装于所述第一孔洞内；

15、所述第二支撑座包括支撑环和底板，所述底板设有开口，所述开口的内径小于支撑环的内径，所述底板安装在所述支撑环的下端，并形成安装槽，所述回转体设置在所述安装槽内，并与所述底板抵接。

16、在其中一实施例中，所述回转体包括第一垫块、第二垫块、第二轴承、第二连接柱和连接环，所述第一垫块的顶部与所述第一从动轮固定连接，所述第一垫块的底部与第二连接柱的顶部连接，所述连接环的周向设有第二孔洞，所述第二连接柱的底部穿过所述第二孔洞，并与所述第二垫块的顶部连接，第二垫块的顶部还与所述支撑板或所述支撑件连接；所述第一垫块和所述第二垫块夹住所述连接环；所述第二轴承位于在所述安装槽内，且所述第二轴承的外壁用于与所述支撑环的内壁抵接，所述第二轴承套接于所述连接环的外壁，所述连接环通过所述第二轴承与所述支撑环转动配合。

17、在其中一实施例中，所述第一垫块、所述连接环和所述第二垫块均为环状结构，且所述第二垫块、所述连接环和所述第二垫块的轴心线同轴设置；所述第二垫块设有贯穿于所述第二垫块的容纳槽，所述滚轮至少一部分位于所述容纳槽内，所述支撑板的下端设有底座，所述支撑件的下端设有座体，所述底座和所述座体均安装在所述第二垫块上，且所述支撑板和所述支撑件均所述第二垫块垂直。

18、在其中一实施例中，所述第一支撑座包括台体、限位柱和两块侧板，所述台体的两端分别安装在两块所述侧板上，两块所述侧板均与所述台体垂直；所述台体设有供所述限位柱穿过的限位孔，所述限位柱的一端与所述台体的上端面抵接；

19、所述支撑机构的周向上设有两块折角板，两块所述折角板之间形成缺口，所述台体呈扇形结构，且所述台体的内弧面朝向所述第一从动轮；所述台体的形状与所述缺口的形状相配合，所述台体位于所述缺口内，两块所述折角板分别与两块所述侧板连接。

20、本实用新型所提供的技术方案具有以下的优点及效果：

21、1、采用第一驱动件带动第一主动轮旋转，第一主动轮与第一从动轮啮合，由于第一从动轮安装在支撑机构上，当第一从动轮被第一主动轮带动旋转时，第一从动轮将使支撑机构在水平方向上转动，而且移动机构也安装在支撑机构上，从而使移动机构的滚轮实现顺时针或逆时针的转向；同时，滚轮的旋转方向与第一从动轮的旋转方向相交，使移动转向装置实现在水平方向上的转向和移动；转向机构与移动机构之间相互独立，二者在作业时互不干扰，配合起来地协调性较强；而且，滚轮位于第一从动轮的安装部内，如此设置使转向机构与移动机构之间的连接更加紧凑，使移动转向装置更加小型化。并且，将移动机构安装在支撑机构上，由支撑机构承受其重量或传递承载力，可以提高移动转向装置的承载重量。

22、2、采用第二从动轮与第一从动轮啮合，且第二从动轮套接于编码器的传动轴上，第一驱动件通过第一主动轮驱动第一从动轮旋转时，从而带动第二从动轮旋转，以使编码器读取第二从动轮转动的圈数、角速度等旋转信息，进而获取移动转向装置在转向时的运动状态，并且将带有运动状态的电信号反馈给控制系统或控制台。

23、3、采用第二驱动件将动力通过传动组件传递至滚轮，以使滚轮旋转或滚动，使移动转向装置具备移动的功能；并且将支撑板的下端安装在支撑机构上，使移动机构与支撑机构固定，当支撑机构被第一从动轮带动旋转时，移动机构也会跟着支撑机构进行旋转，实现移动机构在水平方向上转向作业。

24、4、第二驱动件的作用力通过传动带传输至滚轮，将第二驱动件产生的高转速、低扭矩的机械动力转换成更为有效的低转速和高扭矩的动力，以驱动滚轮移动，提高移动机构的扭矩力；同时利用传动带传输力矩，使安装第二驱动件和滚轮的位置更加灵活，使移动机构的结构更加紧凑。

25、5、采用支撑件和支撑板配合，并同时支撑滚轮，使滚轮行驶的更加稳定；并且支撑件和支撑板均安装在支撑机构上，提高移动机构与支撑机构的连接强度；并在支撑件的外端安装第一垫片，增加转轴与支撑件的接触面积，减小转轴旋转的压力，防止转轴与支撑件发生松动的现象；并采用第一轴承减小转轴与支撑件的转动摩擦力。

26、6、在支撑架上安装调速器，调速器与第二驱动件电性连接，调速器可以用于接收控制台的电信号，并调节第二驱动件的转速，从而调节滚轮的移动速度。

27、7、此第二支撑座用于固定在机器人上，并且采用支撑环和底板连接形成安装槽，将回转体设置在安装槽内，第一从动轮旋转带动回转体转动，进而带动支撑板旋转，实现转向机构带动移动机构进行转向移动。

28、8、采用第一垫块的顶部与第一从动轮连接，并且第一垫块和第二垫块夹住连接环，用以形成回转体，此连接环的外端与第二轴承抵接，第二轴承位于安装槽，连接环通过第二轴承与支撑环转动配合；当第一从动轮旋转时，带动回转体旋转，第二轴承可以减小连接环的转动摩擦系数，从而提高了回转体的加速度，由于第二垫块还与支撑板或支撑件连接；因此，回转体在转动时，也会驱动支撑板支撑件旋转，进而实现移动机构转向。

29、9、第一垫块、连接环和第二垫块的轴心线同轴设置，使第一垫块、连接环和第二垫块位于安装槽时更加紧凑，同时，在第二垫块内设有容纳槽，滚轮至少一部分位于容纳槽，此容纳槽用于使滚轮与地面接触，也使滚轮与回转体之间更加紧凑，满足移动转向装置的结构小型化需求；并且，支撑板通过底座以及支撑件通过座体，均安装在第二垫块上，提高了移动转向装置结构整体性。

30、10、采用两块侧板支撑台体，并且在台体内设有供限位柱穿过的限位孔，此限位柱用于与机器人固定，从而使台体通过限位柱与机器人固定；以及将台体设置在支撑机构的缺口内，使转向机构与支撑机构的结构更加紧密，进一步满足移动转向装置的结构小型化需求。