一種全向智能移動平臺的制作方法

本實用新型涉及智能物流倉儲領域，尤其涉及一種全向智能移動平臺。

背景技術：

目前的移動平臺常采用傳統的輪式底盤，安裝設計方面比較分散；在驅動方面，主要運用雙輪差速驅動技術；在路徑規劃方面，采用在路面鋪設磁條或二維碼，預先規劃好運行路徑。

傳統的安裝設計占用空間大，而且在維修時拆裝比較復雜。

在傳統的輪式底盤基礎上，配合雙輪差速技術可以實現平臺的前進、后退及轉彎等動作。但是在轉彎時，所需空間較大。當空間較小時移動平臺會發生抖動，轉彎速度慢，效率低。

在路徑規劃方面，目前的移動平臺常采用在路面鋪設磁條或二維碼，預先規劃好運行路徑。這種方法柔性較差，路徑變化時需要重新鋪設磁條或二維碼，周期較長，費用高。

有鑒于上述的缺陷，本設計人，積極加以研究創新，以期創設一種全向智能移動平臺，使其更具有產業上的利用價值。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本實用新型的目的是提供一種驅動模塊集成設置、可以快速通過狹小空間并且能夠自主規劃路徑的全向智能移動平臺。

本實用新型的一種全向智能移動平臺，包括車架、車輪單元以及主控單元，其特征在于，所述車輪單元包括四個驅動模塊，所述四個驅動模塊分別位于一矩形的四角位置，所述驅動模塊包括預先裝配在一起的第一外殼、懸掛減振裝置、全向輪、第二外殼以及動力組件，所述第一外殼與所述車架相對固定，所述懸掛減振裝置收納于所述第一外殼中，所述全向輪設置于所述第一外殼之外并安裝于所述懸掛減振裝置的移動部件上，所述第二外殼上下可移動的連接于所述第一外殼上，所述動力組件安裝于所述第二外殼中并驅動所述全向輪旋轉，所述主控單元分別獨立控制四個所述動力組件。

進一步的，所述動力組件包括電機和減速器，所述電機設有編碼器和驅動器，所述主控單元與所述電機連接，所述電機的輸出軸與所述減速器連接，所述減速器帶動連接在其輸出端的全向輪。

進一步的，所述車架的頂部設有頂板，所述頂板上的對角位置分別安裝激光掃描器，所述激光掃描器與所述主控單元信號連接。

進一步的，至少兩個所述激光掃描器的掃描范圍覆蓋0°～360°，每個所述激光掃描器的掃描范圍覆蓋0°～270°。

進一步的，所述頂板上部還設有機械手。

進一步的，所述第一外殼側邊設有與所述車架的側邊連接的耳板，所述第二外殼位于所述車架的底部。

進一步的，所述懸掛減振裝置包括兩根固定在所述第一外殼的導桿，所述導桿上安裝支座，所述支座與所述第一外殼之間設有彈簧，各所述支座之間連通并開設槽孔，所述第二外殼固定連接于所述支座上。

進一步的，所述主控單元安裝在所述車架的底部。

進一步的，所述全向輪為麥克納姆輪。

借由上述方案，本實用新型至少具有以下優點：

1)驅動模塊集成設計，結構緊湊，安裝、拆卸便攜，方便后期維護；

2)驅動模塊中設有懸掛減振裝置，能夠減小平臺振動，且對路面的適應性強；

3)用四個麥克納姆輪作為驅動輪，并分別單獨控制，實現了該移動平臺可以沿著任意方向直線行駛及原地零半徑轉彎；

4)借助激光掃描器，利用一定的算法可以實現移動平臺自主定位、自主導航，工作柔性較好；

5)該移動平臺只是提供一個基礎平臺，可以在該移動平臺上擴展輔助裝置以實現其他功能：該移動平臺本身可以實現搬運物料的功能；在頂板上擴展機械臂可以實現取料、下料等功能；在頂板上擴展裝有攝像頭的裝置，可以實現巡檢等功能。

上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本實用新型的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。

附圖說明

圖1是本實用新型的整體結構示意圖；

圖2是本實用新型的底部結構示意圖；

圖3是本實用新型車輪單元示意圖；

圖4是本實用新型實施例二的路徑圖。

其中：

1、車架 2、主控單元 3、驅動模塊 4、第一外殼 5、懸掛減振裝置 501 導桿 502、支座 503、彈簧 6、全向輪 7、第二外殼 8、電機 9、減速器 10、頂板 11、激光掃描器 12、耳板。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。

參見附圖1至附圖3，本實用新型一較佳實施例所述的一種全向智能移動平臺，包括：車架1、車輪單元以及主控單元2，所述車輪單元包括四個驅動模塊3，所述驅動模塊3分別位于矩形的四角位置，所述驅動模塊包括預先裝配在一起的第一外殼4、懸掛減振裝置5、全向輪6、第二外殼7以及動力組件，其中，所述第一外殼4與所述車架1相對固定，所述懸掛減振裝置5收納于所述第一外殼4中，所述全向輪6設置于所述第一外殼4之外并安裝于所述懸掛減振裝置5的移動部件上，所述第二外殼7上下可移動的連接于所述第一外殼4上，所述動力組件安裝于所述第二外殼7中并驅動所述全向輪6旋轉，所述主控單元2分別獨立控制四個所述動力組件，通過分別給定每個驅動模塊3不同的轉速，該移動平臺可以實現前后左右等任意方向直線運動以及原地零半徑轉彎，保證該平臺可以在復雜狹小的空間中靈活快速的移動。

所述動力組件包括電機8和減速器9，所述電機8設有編碼器和驅動器，所述主控單元2與所述電機8連接，所述電機8的輸出軸與所述減速器9連接，所述減速器9帶動連接在其輸出端的全向輪。

在本實施例中優選地，所述車架的頂部設有頂板10，所述頂板10上安裝兩個激光掃描器11，每個激光掃描器11的掃描范圍為270°，將這兩個激光掃描器11對角安裝就可以實現360°無死角掃描，所述激光掃描器與所述主控單元2信號連接，所述激光掃描器將掃描得到的二維點陣掃描數據通過數據接口傳輸給主控單元，所述主控單元對該二維點陣數據進行分析處理，再結合相關算法實現對該移動平臺的定位。得到該移動平臺的定位后，根據提前給定的目標點，由相應的算法可以得到一條有效行駛路徑，實行自主智能移動。另外，還可以通過兩個激光掃描器得到的二維點陣掃描數據分析出行駛路線上是否有障礙物。如果遇到障礙物，所述主控單元會自動重新規劃路徑，實現自主避障功能，保證該移動平臺能夠安全行駛。

所述頂板上部安裝一機械手臂，可以實現取料、下料等功能，或者在頂板10上安裝攝像頭，可以實現巡檢功能。

所述第一外殼側邊設有與所述車架的側邊連接的耳板12，所述第二外殼7位于所述車架1的底部。

所述懸掛裝置包括兩根固定在所述第一外殼的導桿501，所述導桿501上安裝支座502，所述支座502與所述第一外殼4之間設有彈簧503，各所述之間連通并開設槽孔，所述第二外殼通過螺釘固定連接于所述支座上。在移動過程中，所述懸掛減振裝置可以減小移動平臺的振動，保證移動平臺能夠平穩移動，當該移動平臺在凹凸不平的路面上行駛時，所述懸掛減振裝置中的彈簧可以壓縮或伸長，彈簧壓縮或伸長時，全向輪隨支座上下移動，從而保證四個全向輪同時有效著地，保證該平臺對路面的適應性。

本實施例優選的，所述主控單元安裝在所述車架的底部。

本實施例優選的，所述全向輪為麥克納姆輪。

實施例二

其余與實施例一相同，不同的是：參見附圖4，說明該移動平臺在復雜狹小的空間里靈活快速的通過。如圖4所示，該平臺由位置Ⅰ直線行駛到位置Ⅱ；然后改變麥克納姆輪的轉動方向，該平臺由位置Ⅱ橫向行駛到位置Ⅲ；再次改變麥克納姆輪的轉動方向，該移動平臺由位置Ⅲ橫向行駛到位置Ⅱ；通過控制四個麥克納姆輪的轉速及正反轉，也可以實現由位置Ⅳ直線行駛到位置Ⅴ。在移動過程中該移動平臺不需要調整姿態，通過調整四個麥克納姆輪的轉速及正反轉即可實現沿任意方向的直線行駛，所需空間較小，速度較快。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，并不用于限制本實用新型，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本實用新型的保護范圍。