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適于復(fù)雜路面、可實(shí)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)彎半徑的運(yùn)載裝置及其控制方法

文檔序號(hào):10562539閱讀:621來源:國知局
適于復(fù)雜路面、可實(shí)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)彎半徑的運(yùn)載裝置及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適于復(fù)雜路面、可實(shí)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)彎半徑的運(yùn)載裝置及其控制方法。運(yùn)載裝置包括運(yùn)載平臺(tái),運(yùn)載平臺(tái)底部前端安裝有一排前車輪,后端安裝有至少一排后車輪,其中:一排前車輪包括同軸設(shè)置的至少兩個(gè)前車輪,前車輪為水平方向不能轉(zhuǎn)動(dòng)、只能前進(jìn)和后退的定向輪,采用速度與轉(zhuǎn)矩混合控制算法控制的各前車輪各自設(shè)置有一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置,所有驅(qū)動(dòng)裝置與總控制器相連;各排后車輪包括至少一個(gè)后車輪,后車輪為水平方向可轉(zhuǎn)動(dòng)以及能前進(jìn)和后退的萬向輪。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退及任意轉(zhuǎn)彎半徑的行駛,行進(jìn)靈活,適于在狹窄等不同地域使用,可實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜不平、較大坡度的路面行駛。
【專利說明】
適于復(fù)雜路面、可實(shí)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)彎半徑的運(yùn)載裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種適于復(fù)雜路面且可實(shí)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)彎半徑的運(yùn)載裝置及其控制方法,屬于運(yùn)載控制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技水平的提高,萬向輪越來越多地被應(yīng)用到許多用品上,比如椅子、行李箱等。這些用品加上萬向輪后,其運(yùn)動(dòng)變得更加靈活,方便了人們的使用。例如,椅子加上萬向輪后能夠任意轉(zhuǎn)向,行李箱加上萬向輪后,其轉(zhuǎn)向更加靈活,使用者更加省力。再例如,一些運(yùn)輸物品的推車加上萬向輪后,推車可在狹小的空間內(nèi)靈活轉(zhuǎn)向,從而降低了使用限制。通常情況下,輪子越多,承重能力和對路面的適應(yīng)能力便會(huì)越強(qiáng)。在現(xiàn)今生活中經(jīng)常見到的有六輪、八輪甚至更多的設(shè)計(jì),但是承重能力和路面適應(yīng)能力并不會(huì)因輪子的增多而呈比例的提升。從實(shí)際使用情況來看,目前已有的安裝了萬向輪的推車存在如下缺點(diǎn):第一,很多推車只能朝單一方向運(yùn)動(dòng),或者轉(zhuǎn)向不靈活,無法在狹窄地域使用。第二,行駛受路面狀況限制,無法在復(fù)雜、較大坡度的路面運(yùn)行。第三,大多推車沒有設(shè)計(jì)控制系統(tǒng),僅依靠人來操作,自動(dòng)化程度低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種適于復(fù)雜路面、可實(shí)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)彎半徑的運(yùn)載裝置及其控制方法,其可實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退及任意轉(zhuǎn)彎半徑的行駛,行進(jìn)靈活,適于在狹窄等不同地域使用,可實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜不平、較大坡度的路面行駛。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0005]—種適于復(fù)雜路面、可實(shí)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)彎半徑的運(yùn)載裝置,其特征在于:它包括運(yùn)載平臺(tái),運(yùn)載平臺(tái)底部前端安裝有一排前車輪,后端安裝有至少一排后車輪,其中:一排前車輪包括同軸設(shè)置的至少兩個(gè)前車輪,前車輪為水平方向不能轉(zhuǎn)動(dòng)、只能前進(jìn)和后退的定向輪,采用速度與轉(zhuǎn)矩混合控制算法控制的各前車輪各自設(shè)置有一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置,所有驅(qū)動(dòng)裝置與總控制器相連;各排后車輪包括至少一個(gè)后車輪,后車輪為水平方向可轉(zhuǎn)動(dòng)以及能前進(jìn)和后退的萬向輪。
[0006]當(dāng)一排后車輪包括兩個(gè)以上所述后車輪時(shí),各所述后車輪之間同軸設(shè)置。
[0007]進(jìn)一步地,所述驅(qū)動(dòng)裝置包括與所述前車輪連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī),驅(qū)動(dòng)電機(jī)與無級(jí)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器連接。所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)為輪轂電機(jī)或輪邊電機(jī)。
[0008]進(jìn)一步地,所述驅(qū)動(dòng)裝置還包括機(jī)械制動(dòng)器。
[0009]在實(shí)際設(shè)計(jì)中,所述運(yùn)載平臺(tái)頂部前端可安裝有操縱桿,操縱桿上安裝有手動(dòng)操作面板,手動(dòng)操作面板的信號(hào)端口與所述總控制器的相應(yīng)信號(hào)端口連接。
[0010]另外,各所述后車輪可各自設(shè)置有一個(gè)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)裝置,采用單向扭矩控制算法控制所述后車輪在水平方向上的行進(jìn)方位的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)裝置的信號(hào)端口與總控制器的相應(yīng)信號(hào)端口連接,其中:轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)裝置包括與所述后車輪旋轉(zhuǎn)安裝在所述運(yùn)載平臺(tái)底部的旋轉(zhuǎn)桿連接的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī),轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)與實(shí)時(shí)控制轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)扭矩的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器連接。所述轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)為輪轂電機(jī),輪轂電機(jī)與所述旋轉(zhuǎn)桿相連的部位設(shè)有導(dǎo)電滑環(huán)。
[0011]—種所述的適于復(fù)雜路面、可實(shí)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)彎半徑的運(yùn)載裝置的控制方法,其特征在于,它包括:
[0012]當(dāng)前進(jìn)時(shí),控制所有所述前車輪以相同速度向前進(jìn)方向運(yùn)行;
[0013]當(dāng)后退時(shí),控制所有所述前車輪以相同速度向后退方向運(yùn)行;
[0014]當(dāng)轉(zhuǎn)彎時(shí),根據(jù)轉(zhuǎn)彎方向和轉(zhuǎn)彎半徑,基于速度與轉(zhuǎn)矩混合控制算法控制各所述前車輪以不同速度運(yùn)行,其中,處于轉(zhuǎn)彎外側(cè)的所述前車輪至處于轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)的所述前車輪的速度逐步減小。
[0015]另一種所述的適于復(fù)雜路面、可實(shí)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)彎半徑的運(yùn)載裝置的控制方法,其特征在于,它包括:
[0016]當(dāng)前進(jìn)時(shí),控制所有所述前車輪以相同速度向前進(jìn)方向運(yùn)行,并基于單向扭矩控制算法控制各所述后車輪的行進(jìn)方位處于前進(jìn)方向上;
[0017]當(dāng)后退時(shí),控制所有所述前車輪以相同速度向后退方向運(yùn)行,并基于單向扭矩控制算法控制各所述后車輪的行進(jìn)方位處于后退方向上;
[0018]當(dāng)轉(zhuǎn)彎時(shí),根據(jù)轉(zhuǎn)彎方向和轉(zhuǎn)彎半徑,基于速度與轉(zhuǎn)矩混合控制算法控制各所述前車輪以不同速度運(yùn)行,其中,處于轉(zhuǎn)彎外側(cè)的所述前車輪至處于轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)的所述前車輪的速度逐步減小,并且基于單向扭矩控制算法控制各所述后車輪的行進(jìn)方位朝向轉(zhuǎn)彎方向且跟隨轉(zhuǎn)彎過程中轉(zhuǎn)彎角度的實(shí)時(shí)改變而實(shí)時(shí)變化。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0020]1、本發(fā)明運(yùn)載裝置借由對前、后車輪的特殊設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退以及任意轉(zhuǎn)彎半徑的行駛,轉(zhuǎn)向靈活,適于在狹窄地域使用。
[0021]2、本發(fā)明運(yùn)載裝置借由車輪直接獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的方式,實(shí)現(xiàn)了在復(fù)雜不平、較大坡度的路面行駛,不受路面狀況限制。
[0022]3、本發(fā)明運(yùn)載裝置可以實(shí)現(xiàn)載人、載物功能,承載能力強(qiáng),在大載重、偏重心情形下也可平穩(wěn)運(yùn)行。
[0023]4、本發(fā)明運(yùn)載裝置設(shè)計(jì)有方便使用者的操縱桿,可控性好,另外也可實(shí)現(xiàn)無人駕駛的遙控控制,可根據(jù)不同場合和需求來靈活選擇操作方式。
[0024]5、本發(fā)明運(yùn)載裝置結(jié)構(gòu)不復(fù)雜,操作便捷,運(yùn)行穩(wěn)定性高,易于維修,成本低。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明運(yùn)載裝置第一實(shí)施例的立體示意圖。
[0026]圖2是本發(fā)明運(yùn)載裝置第一實(shí)施例中的前、后車輪在運(yùn)載平臺(tái)底部的排布示意圖。
[0027]圖3是本發(fā)明運(yùn)載裝置第一實(shí)施例的側(cè)視示意圖。
[0028]圖4是本發(fā)明運(yùn)載裝置第二實(shí)施例的立體示意圖。
[0029]圖5是本發(fā)明運(yùn)載裝置第二實(shí)施例中的前、后車輪在運(yùn)載平臺(tái)底部的排布示意圖。
[0030]圖6是本發(fā)明運(yùn)載裝置第二實(shí)施例的側(cè)視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]如圖1至圖6所示,本發(fā)明適于復(fù)雜路面、可實(shí)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)彎半徑的運(yùn)載裝置包括運(yùn)載平臺(tái)10,運(yùn)載平臺(tái)10底部前端安裝有一排前車輪,運(yùn)載平臺(tái)10底部后端安裝有至少一排后車輪,其中:一排前車輪包括同軸設(shè)置的至少兩個(gè)前車輪20,即一排前車輪中的所有前車輪20處于同一軸線上,此處并不是說各前車輪20使用同一個(gè)車軸連接,前車輪20為水平方向不能轉(zhuǎn)動(dòng)、只能前進(jìn)和后退的定向輪(即單個(gè)前車輪20無法轉(zhuǎn)向),采用速度與轉(zhuǎn)矩混合控制算法控制的各前車輪20 (即定向輪)各自設(shè)置有一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置50,所有驅(qū)動(dòng)裝置50與總控制器60相連;各排后車輪包括至少一個(gè)后車輪30,后車輪30為水平方向可轉(zhuǎn)動(dòng)以及能前進(jìn)和后退的萬向輪。
[0032]在實(shí)際應(yīng)用中,較佳地,當(dāng)一排后車輪包括兩個(gè)以上后車輪30時(shí),各后車輪30之間同軸設(shè)置,即各后車輪30處于同一軸線上,此處并不是說各后車輪30使用同一個(gè)車軸連接。
[0033]在實(shí)際應(yīng)用時(shí),前、后車輪20、30各自的數(shù)量、排布形式,可根據(jù)路面狀況、載荷要求等因素來綜合考慮確定,并不受限制。圖1至圖3示出了 I排4個(gè)前車輪20和兩排且各排2個(gè)后車輪30的排布形式,圖4至圖6示出了 I排2個(gè)前車輪20和I排2個(gè)后車輪30的排布形式。
[0034]具體來說,在實(shí)際設(shè)計(jì)中,當(dāng)一排后車輪30僅設(shè)計(jì)有一個(gè)萬向輪時(shí),此萬向輪(后車輪30)應(yīng)位于運(yùn)載平臺(tái)10的對稱軸L上。當(dāng)一排后車輪設(shè)計(jì)有多個(gè)萬向輪時(shí),所有萬向輪應(yīng)基于對稱軸L對稱間隔分布。同理,一排前車輪的所有定向輪也是基于對稱軸L對稱間隔分布的。總之,前、后車輪20、30的排布應(yīng)視結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、運(yùn)行穩(wěn)定性等因素來綜合設(shè)計(jì),此為本領(lǐng)域的熟知技術(shù),不受上述限制。
[0035]在實(shí)際設(shè)計(jì)中,驅(qū)動(dòng)裝置50可包括與前車輪20連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī),驅(qū)動(dòng)電機(jī)的信號(hào)控制端口與無級(jí)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的相應(yīng)信號(hào)端口連接,電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的相應(yīng)信號(hào)端口與總控制器60的相應(yīng)信號(hào)傳送端口連接。
[0036]需要提及的是,在本發(fā)明中,每個(gè)前車輪20設(shè)計(jì)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置50,即每個(gè)前車輪20設(shè)計(jì)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器。也就是說,本發(fā)明中的每個(gè)前車輪20直接受驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng),并且每個(gè)前車輪20各自的運(yùn)行是獨(dú)立控制的。
[0037]驅(qū)動(dòng)電機(jī)可為輪轂電機(jī)或輪邊電機(jī)。
[0038]在實(shí)際設(shè)計(jì)中,驅(qū)動(dòng)裝置50還可包括機(jī)械制動(dòng)器。在實(shí)際應(yīng)用中,當(dāng)本發(fā)明運(yùn)載裝置設(shè)計(jì)為低速運(yùn)行時(shí),則前車輪20僅采用電制動(dòng)即可。當(dāng)本發(fā)明運(yùn)載裝置設(shè)計(jì)為高速運(yùn)行時(shí),則前車輪20采用機(jī)電聯(lián)合制動(dòng),即在電制動(dòng)基礎(chǔ)上,使用機(jī)械制動(dòng)器對前車輪20的停止/運(yùn)行進(jìn)行機(jī)械式控制。
[0039]如圖1至圖6,本發(fā)明運(yùn)載裝置的運(yùn)載平臺(tái)10的頂部前端可安裝有操縱桿40,操縱桿40上安裝有手動(dòng)操作面板,手動(dòng)操作面板的信號(hào)端口與總控制器60的相應(yīng)信號(hào)端口連接。
[0040]在實(shí)際設(shè)計(jì)中,運(yùn)載平臺(tái)10上可安裝有能與遙控器無線通訊的遙控信號(hào)收發(fā)裝置(圖中未示出),遙控信號(hào)收發(fā)裝置的信號(hào)收發(fā)端口與總控制器60的相應(yīng)信號(hào)端口連接。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,針對手動(dòng)操作方式和遙控控制方式的設(shè)計(jì),本發(fā)明運(yùn)載裝置應(yīng)設(shè)計(jì)有手動(dòng)/遙控轉(zhuǎn)換開關(guān)(圖中未示出)。
[0041]在實(shí)際設(shè)計(jì)中,后車輪30可以不設(shè)電機(jī)驅(qū)動(dòng),或設(shè)計(jì)有電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0042]當(dāng)設(shè)計(jì)有電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí),具體來說,各后車輪30(即萬向輪)各自設(shè)置有一個(gè)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)裝置,采用單向扭矩控制算法控制后車輪30在水平方向上的行進(jìn)方位(在本發(fā)明中,行進(jìn)方位也可稱為行進(jìn)角度)的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)裝置的信號(hào)端口與總控制器60的相應(yīng)信號(hào)端口連接,也就是說,轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)裝置用于將后車輪30在某一時(shí)刻或時(shí)間段內(nèi)控制在某一個(gè)固定角度上,使其保持此固定角度運(yùn)行。進(jìn)一步地,轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)裝置可包括與后車輪30旋轉(zhuǎn)安裝在運(yùn)載平臺(tái)1底部的旋轉(zhuǎn)桿(圖中未標(biāo)出)連接的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī),轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)的信號(hào)控制端口與實(shí)時(shí)控制轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)扭矩的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的相應(yīng)信號(hào)端口連接,電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的相應(yīng)信號(hào)端口與總控制器60的相應(yīng)信號(hào)傳送端口連接。
[0043]轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)必須為輪轂電機(jī),輪轂電機(jī)與旋轉(zhuǎn)桿相連的部位設(shè)有導(dǎo)電滑環(huán)。
[0044]在實(shí)際設(shè)計(jì)中,驅(qū)動(dòng)裝置、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)裝置、總控制器等由電源70來供電,電源70可采用鋰離子蓄電池。
[0045]在本發(fā)明中,總控制器60對各驅(qū)動(dòng)電機(jī)、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行分布式控制。
[0046]在使用時(shí),本發(fā)明運(yùn)載裝置可手動(dòng)操作或遙控控制。當(dāng)手動(dòng)操作時(shí),使用者通過操縱桿40輸入前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎、停止等命令以及轉(zhuǎn)彎角度參數(shù),從而駕駛本發(fā)明運(yùn)載裝置行進(jìn)。當(dāng)遙控控制時(shí),使用者通過遙控器控制本發(fā)明運(yùn)載裝置呈無人駕駛狀態(tài)行進(jìn)(涉及前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎、停止等命令以及轉(zhuǎn)彎角度參數(shù)設(shè)置)。
[0047]基于上述本發(fā)明運(yùn)載裝置,本發(fā)明提出了一種對本發(fā)明運(yùn)載裝置的控制方法,它包括:
[0048]當(dāng)本發(fā)明運(yùn)載裝置前進(jìn)時(shí),控制所有前車輪20以相同速度向前進(jìn)方向運(yùn)行;
[0049]當(dāng)本發(fā)明運(yùn)載裝置后退時(shí),控制所有前車輪20以相同速度向后退方向運(yùn)行;
[0050]當(dāng)本發(fā)明運(yùn)載裝置轉(zhuǎn)彎時(shí),根據(jù)轉(zhuǎn)彎方向和轉(zhuǎn)彎半徑(轉(zhuǎn)彎半徑可通過輸入的轉(zhuǎn)彎角度計(jì)算得出),基于速度與轉(zhuǎn)矩混合控制算法(熟知算法)控制各前車輪20以不同速度運(yùn)行,其中,處于轉(zhuǎn)彎外側(cè)的前車輪20至處于轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)的前車輪20的速度逐步減小。
[0051]另外當(dāng)本發(fā)明運(yùn)載裝置需要停止時(shí),采用電制動(dòng)或機(jī)電聯(lián)合制動(dòng)方式控制所有前車輪20停止運(yùn)行。
[0052]基于上述本發(fā)明運(yùn)載裝置,本發(fā)明還提出了一種對本發(fā)明運(yùn)載裝置的控制方法,它包括:
[0053]當(dāng)本發(fā)明運(yùn)載裝置前進(jìn)時(shí),控制所有前車輪20以相同速度向前進(jìn)方向運(yùn)行,并基于單向扭矩控制算法(熟知算法)控制各后車輪30的行進(jìn)方位處于前進(jìn)方向上;
[0054]當(dāng)本發(fā)明運(yùn)載裝置后退時(shí),控制所有前車輪20以相同速度向后退方向運(yùn)行,并基于單向扭矩控制算法(熟知算法)控制各后車輪30的行進(jìn)方位處于后退方向上;
[0055]當(dāng)本發(fā)明運(yùn)載裝置轉(zhuǎn)彎時(shí),根據(jù)轉(zhuǎn)彎方向和轉(zhuǎn)彎半徑(轉(zhuǎn)彎半徑可通過輸入的轉(zhuǎn)彎角度計(jì)算得出),基于速度與轉(zhuǎn)矩混合控制算法(熟知算法)控制各前車輪20以不同速度運(yùn)行,其中,處于轉(zhuǎn)彎外側(cè)的前車輪20至處于轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)的前車輪20的速度逐步減小,并且基于單向扭矩控制算法控制各后車輪30的行進(jìn)方位朝向轉(zhuǎn)彎方向且跟隨轉(zhuǎn)彎過程中本發(fā)明運(yùn)載裝置轉(zhuǎn)彎角度的實(shí)時(shí)改變而實(shí)時(shí)變化。
[0056]另外當(dāng)本發(fā)明運(yùn)載裝置需要停止時(shí),采用電制動(dòng)或機(jī)電聯(lián)合制動(dòng)方式控制所有前車輪20停止運(yùn)行,以及采用電制動(dòng)方式停止對所有后車輪30的運(yùn)行控制。
[0057]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0058]1、本發(fā)明運(yùn)載裝置借由對前、后車輪的特殊設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退以及任意轉(zhuǎn)彎半徑的行駛,轉(zhuǎn)向靈活,適于在狹窄地域使用。
[0059]2、本發(fā)明運(yùn)載裝置借由車輪直接獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的方式,實(shí)現(xiàn)了在復(fù)雜不平、較大坡度的路面行駛,不受路面狀況限制。
[0060]3、本發(fā)明運(yùn)載裝置可以實(shí)現(xiàn)載人、載物功能,承載能力強(qiáng),在大載重、偏重心情形下也可平穩(wěn)運(yùn)行。
[0061]4、本發(fā)明運(yùn)載裝置設(shè)計(jì)有方便使用者的操縱桿,可控性好,另外也可實(shí)現(xiàn)無人駕駛的遙控控制,可根據(jù)不同場合和需求來靈活選擇操作方式。
[0062]5、本發(fā)明運(yùn)載裝置結(jié)構(gòu)不復(fù)雜,操作便捷,運(yùn)行穩(wěn)定性高,易于維修,成本低。
[0063]以上所述是本發(fā)明較佳實(shí)施例及其所運(yùn)用的技術(shù)原理,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下,任何基于本發(fā)明技術(shù)方案基礎(chǔ)上的等效變換、簡單替換等顯而易見的改變,均屬于本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適于復(fù)雜路面、可實(shí)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)彎半徑的運(yùn)載裝置,其特征在于:它包括運(yùn)載平臺(tái),運(yùn)載平臺(tái)底部前端安裝有一排前車輪,后端安裝有至少一排后車輪,其中:一排前車輪包括同軸設(shè)置的至少兩個(gè)前車輪,前車輪為水平方向不能轉(zhuǎn)動(dòng)、只能前進(jìn)和后退的定向輪,采用速度與轉(zhuǎn)矩混合控制算法控制的各前車輪各自設(shè)置有一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置,所有驅(qū)動(dòng)裝置與總控制器相連;各排后車輪包括至少一個(gè)后車輪,后車輪為水平方向可轉(zhuǎn)動(dòng)以及能前進(jìn)和后退的萬向輪。2.如權(quán)利要求1所述的適于復(fù)雜路面、可實(shí)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)彎半徑的運(yùn)載裝置,其特征在于: 當(dāng)一排后車輪包括兩個(gè)以上所述后車輪時(shí),各所述后車輪之間同軸設(shè)置。3.如權(quán)利要求1或2所述的適于復(fù)雜路面、可實(shí)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)彎半徑的運(yùn)載裝置,其特征在于: 所述驅(qū)動(dòng)裝置包括與所述前車輪連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī),驅(qū)動(dòng)電機(jī)與無級(jí)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器連接。4.如權(quán)利要求3所述的適于復(fù)雜路面、可實(shí)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)彎半徑的運(yùn)載裝置,其特征在于: 所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)為輪轂電機(jī)或輪邊電機(jī)。5.如權(quán)利要求3所述的適于復(fù)雜路面、可實(shí)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)彎半徑的運(yùn)載裝置,其特征在于: 所述驅(qū)動(dòng)裝置還包括機(jī)械制動(dòng)器。6.如權(quán)利要求1或2所述的適于復(fù)雜路面、可實(shí)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)彎半徑的運(yùn)載裝置,其特征在于: 所述運(yùn)載平臺(tái)頂部前端安裝有操縱桿,操縱桿上安裝有手動(dòng)操作面板,手動(dòng)操作面板的信號(hào)端口與所述總控制器的相應(yīng)信號(hào)端口連接。7.如權(quán)利要求1或2所述的適于復(fù)雜路面、可實(shí)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)彎半徑的運(yùn)載裝置,其特征在于: 各所述后車輪各自設(shè)置有一個(gè)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)裝置,采用單向扭矩控制算法控制所述后車輪在水平方向上的行進(jìn)方位的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)裝置的信號(hào)端口與總控制器的相應(yīng)信號(hào)端口連接,其中:轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)裝置包括與所述后車輪旋轉(zhuǎn)安裝在所述運(yùn)載平臺(tái)底部的旋轉(zhuǎn)桿連接的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī),轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)與實(shí)時(shí)控制轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)扭矩的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器連接。8.如權(quán)利要求7所述的適于復(fù)雜路面、可實(shí)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)彎半徑的運(yùn)載裝置,其特征在于: 所述轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)為輪轂電機(jī),輪轂電機(jī)與所述旋轉(zhuǎn)桿相連的部位設(shè)有導(dǎo)電滑環(huán)。9.一種權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的適于復(fù)雜路面、可實(shí)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)彎半徑的運(yùn)載裝置的控制方法,其特征在于,它包括: 當(dāng)前進(jìn)時(shí),控制所有所述前車輪以相同速度向前進(jìn)方向運(yùn)行; 當(dāng)后退時(shí),控制所有所述前車輪以相同速度向后退方向運(yùn)行; 當(dāng)轉(zhuǎn)彎時(shí),根據(jù)轉(zhuǎn)彎方向和轉(zhuǎn)彎半徑,基于速度與轉(zhuǎn)矩混合控制算法控制各所述前車輪以不同速度運(yùn)行,其中,處于轉(zhuǎn)彎外側(cè)的所述前車輪至處于轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)的所述前車輪的速度逐步減小。10.—種權(quán)利要求7或8所述的適于復(fù)雜路面、可實(shí)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)彎半徑的運(yùn)載裝置的控制方法,其特征在于,它包括: 當(dāng)前進(jìn)時(shí),控制所有所述前車輪以相同速度向前進(jìn)方向運(yùn)行,并基于單向扭矩控制算法控制各所述后車輪的行進(jìn)方位處于前進(jìn)方向上; 當(dāng)后退時(shí),控制所有所述前車輪以相同速度向后退方向運(yùn)行,并基于單向扭矩控制算法控制各所述后車輪的行進(jìn)方位處于后退方向上; 當(dāng)轉(zhuǎn)彎時(shí),根據(jù)轉(zhuǎn)彎方向和轉(zhuǎn)彎半徑,基于速度與轉(zhuǎn)矩混合控制算法控制各所述前車輪以不同速度運(yùn)行,其中,處于轉(zhuǎn)彎外側(cè)的所述前車輪至處于轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)的所述前車輪的速度逐步減小,并且基于單向扭矩控制算法控制各所述后車輪的行進(jìn)方位朝向轉(zhuǎn)彎方向且跟隨轉(zhuǎn)彎過程中轉(zhuǎn)彎角度的實(shí)時(shí)改變而實(shí)時(shí)變化。
【文檔編號(hào)】B62B5/00GK105923028SQ201610443936
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月20日
【發(fā)明人】張?jiān)ツ? 顏南明, 楊懷彬, 張騫, 尚穎輝, 李年裕, 朱志昆, 張健, 宋小慶, 張舒陽, 房遠(yuǎn), 朱昊, 史浩楠
【申請人】中國人民解放軍裝甲兵工程學(xué)院
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