一種全向行進機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及機器人領域，具體涉及一種全向行進機器人。
【背景技術】
[0002]現有技術中的機器人一般采用兩個主動輪、三個主動輪作為移動裝置。而對于機器人的運動，要求具備三個參數，坐標和方向角，即(Χ，Υ，Θ)，而兩輪機器人只有兩個主動輪.因此是不完整約束，所以兩輪機器人運動軌跡是由圓弧和圓弧的切線組成的，這樣對于運動過程中的準確定位很不方便。
[0003]采用三個主動輪時，對于三個參數，坐標和方向角，(Χ，Υ，Θ)是完整約束，從一點到另外一點可以直線運動.并且能夠在行進中轉向.軌跡可以歸結為折線。三輪機器人的運動性能較之兩輪有了很大的提高，但是由于電機控制有加速過程.當給定機器人的橫向和縱向速度時，分配給三個輪子的速度可能有較大的差，這樣加速時間就會有不同.因此機器人在啟動時就偏離了預定的方向。這個偏差固然可以用視覺來糾正。而從設計角度可以通過增加一個主動輪來降低這種誤差，也就是四輪機器人。
[0004]四輪機器人跟三輪相比，在各方向的驅動力和加速度的分布上有明顯優勢，即四輪結構在驅動合力最大值和驅動力分布空間大小上都要優于三輪結構。但是現有的四輪機器人采用輪子呈90°對稱分布的標準四輪結構，所以機器人正面和后面的寬度相等，使得機器人不適合應用在正面需要較寬寬度的場合。
[0005]并且現有的機器人輪子不能實現機身在不轉向的情況下進行各個方向的直線或曲線運動，轉向時也很不靈活，且原地轉向時存在轉向半徑限制，使機器人的運動非常不靈敏。
[0006]基于以上描述，亟需一種全向行進機器人，以解決現有技術存在的機器人輪子不能實現機身在不轉向的情況下進行各個方向的直線或曲線運動，轉向時也很不靈活，且原地轉向時存在轉向半徑限制，使機器人的運動非常不靈敏的問題。
【實用新型內容】
[0007]針對現有技術存在的缺陷，本實用新型目的之一在于提供一種全向行進機器人，該機器人增加了正面的寬度，適合應用在正面需要較寬寬度的場合，并且可以實現機身在不轉向的情況下進行各個方向的直線或曲線運動，轉向時也很靈活，且原地轉向無轉向半徑限制，可以使機器人的運動更加靈敏。
[0008]本實用新型采用的技術方案如下:
[0009]—種全向行進機器人，包括移動裝置，所述移動裝置的下端設置有四個驅動輪，四個所述驅動輪分為前后兩組，每組具有兩個驅動輪，位于前端的兩個所述驅動輪之間的夾角為120°，位于后端的兩個所述驅動輪之間的夾角為90° ;
[0010]每個驅動輪包括拼接在一起的兩個大輪子，且兩個大輪子相互平行；每個大輪子的外壁邊緣安裝有一圈間隔設置的小輪子，所述大輪子結合小輪子使得所述移動裝置在不轉向的情況下進行各個方向的直線或曲線運動；
[0011]每個驅動輪的中央位置設置有與外界傳動裝置相連接的安裝孔徑。
[0012]作為優選，每個所述大輪子的外壁邊緣安裝有一圈間隔設置的小輪軸安裝槽，每個所述小輪子安裝在對應的小輪軸安裝槽內；每個所述大輪子上還設置有螺絲孔，兩個所述大輪子之間通過依次穿過兩個螺絲孔的螺釘緊固連接。
[0013]作為優選，每個大輪子的邊緣安裝有20至28個小輪子，且小輪子的邊緣突出大輪子的邊緣2mm ο
[0014]作為優選，位于每個大輪子上的所有小輪子均勻分布；
[0015]所述大輪子和所述小輪子均采用鋁制材料。
[0016]作為優選，在每個所述大輪子的圓盤上對稱的設置了多個通孔。
[0017]作為優選，對應每個驅動輪設置有一個驅動電機，每個驅動電機自帶減速箱和光電編碼器，所述驅動電機的電機軸通過傳動裝置與驅動輪連接，所述傳動裝置包括連軸和聯軸器，所述連軸的后端固定在驅動輪上，所述聯軸器的前端和電機軸相連，后端和連軸的前端相連，所述連軸的軸桿外部套設有軸承。
[0018]作為優選，所述連軸的底端設置有底座，所述底座上設置有若干個底座連接孔，所述驅動輪上設置有與底座連接孔對應的驅動輪連接孔，所述連軸通過依次穿過底座連接孔和驅動輪連接孔的緊固裝置固定在所述驅動輪上。
[0019]作為優選，所述聯軸器的中間部位設置有減震裝置。
[0020]作為優選，所述全向行進機器人還包括承重部件、支撐部件和固定部件；
[0021]所述承重部件安裝在移動裝置外側，用來固定驅動輪和承受重量；
[0022]所述支撐部件和固定部件安裝在移動裝置內側，用來將驅動電機固定在移動裝置上;
[0023]所述支撐部件和固定部件均采用半圓形結構，且通過緊固裝置固定在一起，位于所述固定部件內側的小圓槽用來固定電機。
[0024]作為優選，所述電機采用型號為RE36型功率70W的空芯杯轉子直流電機。
[0025]本實用新型提供的全向行進機器人具有以下優點:
[0026](I)由于本申請提供的機器人的移動裝置的下端設置有四個驅動輪，四個所述驅動輪分為前后兩組，每組具有兩個驅動輪，位于前端的兩個所述驅動輪之間的夾角為120°，位于后端的兩個所述驅動輪之間的夾角為90°，與四個驅動輪之間的夾角均為90°對稱分布的方案相比，該方案增加了正面的寬度，可以適用于更多的場合。
[0027](2)由于驅動輪采用了全向輪結構，即在大輪邊緣套小輪組成的復合輪子結構，具體的，每個驅動輪包括拼接在一起的兩個大輪子，且兩個大輪子相互平行，每個大輪子的外壁邊緣安裝有一圈間隔設置的小輪子，所述大輪子結合小輪子使得所述移動裝置在不轉向的情況下進行各個方向的直線或曲線運動，轉向時也很靈活，且原地轉向無轉向半徑限制，可以使機器人的運動更加靈敏。
【附圖說明】
[0028]圖1為本實用新型提供的機器人四輪結構布局示意圖；
[0029]圖2為本實用新型提供的驅動輪的主視圖；
[0030]圖3為本實用新型提供的驅動輪的優選方案的主視圖；
[0031]圖4為本實用新型提供的連軸的主視圖；
[0032]圖5為本實用新型提供的連軸的側視圖。
[0033]其中，
[0034]1-移動裝置；2_驅動輪；3_連軸；
[0035]21-大輪子；
[0036]211-螺絲孔；212-小輪軸安裝槽；213_通孔；214_安裝孔徑；
[0037]31-底座；
[0038]311-底座連接孔。
【具體實施方式】
[0039]以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明:
[0040]本申請提供的全向行進機器人包括移動裝置1，如圖1所示，所述移動裝置I的下端設置有四個驅動輪2，四個所述驅動輪2分為前后兩組，每組具有兩個驅動輪2。考慮到輪式機器人較多的被用于機器人足球比賽，所以需要增加正面的寬度裝設彈射裝置，因此本方案并沒有采用輪子呈90°對稱分布的標準四輪結構，而是將前端的兩個驅動輪2之間的夾角呈120°分布，位于后端的兩個所述驅動輪2之間的夾角呈90°分布，將前端的兩個驅動輪2都后移了 15°的布局方式。這種結構與標準的四輪結構在各方向上的最大加速度和最大速度很接近。但是該方案增加了正面的寬度，可以適用于更多的場合。本方案采用了四個驅動輪的結構，不但給予了機器人更大的驅動力，而且可以使機器人靈活的實現全向行進。
[0041]每個驅動輪2包括拼接在一起的兩個大輪子21，且兩個大輪子21相互平行。每個大輪子21的外壁邊緣安裝有一圈間隔設置的小輪子，大輪子21邊緣套小輪子組成的復合輪子結構，這種結構的全向輪與一般的輪式機器人采用的輪子相比，可沿周向和軸向兩個方向行駛，因此可以使得所述移動裝置I在不轉向的情況下進行各個方向的直線或曲線運動，且轉向時也很靈活，且原地轉向無轉向半徑限制，可以使機器人的運動更加靈敏。
[0042]在機器人運動過程中，位于大輪子21上的各個小輪子一般均處于純滾動狀態，不易磨損，小輪子的軸的受力情況也較好，對各個小輪子的轉向和轉速控制得當，即可實現精確定位和軌跡跟蹤。
[0043]每個驅動輪2的中央位置設置有安裝孔徑214，驅動輪2通過安裝孔徑214與外界的傳動裝置相連接。
[0044]如圖2至圖3所示，每個所述大輪子21的外壁邊緣安裝有一圈間隔設置的小輪軸安裝槽212，每個所述小輪子安裝在對應的小輪軸安裝