多轴电动轮制造技术

机器人设备包括限定在耦合至驱动吊舱的轮轴的多个车轮(210、404)之间的驱动吊舱(100、200、300、402)。该机器人设备进一步包括耦合至驱动吊舱且被配置成将驱动吊舱与机器人设备的主体耦合的单安装轴。该机器人设备还包括被限定在驱动吊舱内且被配置成控制耦合至驱动吊舱的驱动轴齿轮的多个第一驱动齿轮的多个第一马达(102、106)。该机器人设备还进一步包括被限定在驱动吊舱内且被配置成控制耦合至驱动吊舱的传送带齿轮的第二驱动齿轮的第二马达(104)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请依据35U.S.C.§119(e)要求以Donald Bolden HUTSON的名义于2014年3月5日提交的美国临时专利申请号61/948,467的权益，其公开内容通过援引全部明确纳入于此。
技术介绍

本公开的某些方面一般涉及车辆，更具体地，涉及用于通过独立控制的多轴轮来控制车辆的移动力的系统和方法。
技术介绍
已经开发了各种轮配置来提高车辆的可操作性。具有独立轮的常规车辆(诸如汽车)使用阿克曼转向机构来转变方向。阿克曼转向机构在与前轮或后轮的差速器匹配时是合乎期望的。尽管如此，阿克曼转向机构与在适当的位置转变方向的车辆联用是不合乎期望的。在一些情形中，胎面(诸如箱体胎面)可向车辆提供移动力。轮胎面对所有的地形牵引会是合乎期望的，但对于在适当的位置转变方向是低效的。即，为了遵循弯曲路径，常规胎面车辆使用滑移转向来旋转。尽管如此，当在室内或易碎表面上使用时，胎面可能损坏该表面。在其他情形中，车辆驱动系统(诸如用于机器人的驱动系统)可使用允许每个轮子在前进方向和/或倒退方向上驱动并且还在适当的位置旋转的多轴旋转。这样的车轮还可被称为突转轮。多轴轮与致动器驱动脚轮(诸如购物车轮或办公座椅轮)类似。尽管如此，常规多轴轮并不是独立操作的。在一些情形中，车辆驱动系统可使用多轴旋转。多轴旋转在前进方向和/或倒退方向上驱动每个轮子而且使每个轮子在适当的位置旋转。多轴轮可被称为突转轮。多轴轮与致动器驱动脚轮(诸如购物车轮或办公座椅轮)类似。常规轮(诸如，致动器驱动脚轮)不是独立操作的。因此，合乎期望的是提供独立的多轴轮以使得车辆可在各个方向上移动，诸如向前、向后、向左旋转、向右旋转、向左侧移(strafing)和向右侧移。概述在本公开的一方面，公开了一种机器人设备。该机器人设备包括限定在耦合至驱动吊舱的轮轴的多个轮之间的驱动吊舱。该机器人设备进一步包括耦合至驱动吊舱且被配置成将驱动吊舱与机器人设备的主体耦合的单安装轴。该机器人设备还包括被限定在驱动吊舱内且被配置成控制耦合至驱动吊舱的驱动轴齿轮的多个第一驱动齿轮的多个第一马达。该机器人设备还进一步包括被定义在驱动吊舱内且被配置成控制耦合至驱动吊舱的传送带齿轮的第二驱动齿轮的第二马达。在本公开的另一方面，公开了一种用于控制机器人设备的方法。该方法包括控制驱动吊舱内的多个第一马达来控制耦合至驱动吊舱的驱动轴齿轮的多个第一驱动齿轮。该方法还包括控制驱动吊舱内的第二马达来控制耦合至驱动吊舱的传送带齿轮的第二驱动齿轮。在一种配置中，驱动吊舱被布置在多个轮子之间并通过单安装轴耦合至机器人设备。本公开的又一方面涉及一种装备，该装备包括用于控制驱动吊舱内的多个第一马达来控制耦合至驱动吊舱的驱动轴齿轮的多个第一驱动齿轮的装置。该装备还包括用于控制驱动吊舱内的第二马达来控制耦合至驱动吊舱的传送带齿轮的第二驱动齿轮的装置。在一种配置中，驱动吊舱被布置在多个轮子之间并通过单安装轴耦合至机器人设备。本公开的又一方面涉及一种用于控制机器人设备的装置，该装置具有存储器以及耦合至该存储器的一个或多个处理器。该(诸)处理器被配置成控制驱动吊舱内的多个第一马达来控制耦合至驱动吊舱的驱动轴齿轮的多个第一驱动齿轮。该(诸)处理器还被配置成控制驱动吊舱内的第二马达来控制耦合至驱动吊舱的传送带齿轮的第二驱动齿轮。在一种配置中，驱动吊舱被布置在多个轮子之间并通过单安装轴耦合至机器人设备。在本公开的另一方面，公开了一种用于控制机器人设备的计算机程序产品。该计算机程序产品具有其上记录有非瞬态程序代码的非瞬态计算机可读介质。该程序代码包括用于控制驱动吊舱内的多个第一马达来控制耦合至驱动吊舱的驱动轴齿轮的多个第一驱动齿轮的程序代码。该程序代码还包括用于控制驱动吊舱内的第二马达来控制耦合至驱动吊舱的传送带齿轮的第二驱动齿轮的程序代码。在一种配置中，驱动吊舱被布置在多个轮子之间并通过单安装轴耦合至机器人设备。本公开的附加特征和优点将在下文描述。本领域技术人员应该领会，本公开可容易地被用作修改或设计用于实施与本公开相同的目的的其他结构的基础。本领域技术人员还应认识到，这样的等效构造并不脱离所附权利要求中所阐述的本公开的教导。被认为是本公开的特性的新颖特征在其组织和操作方法两方面连同进一步的目的和优点在结合附图来考虑以下描述时将被更好地理解。然而，要清楚理解的是，提供每一幅附图均仅用于解说和描述目的，且无意作为对本公开的限定的定义。附图简述在结合附图理解下面阐述的详细描述时，本公开的特征、本质和优点将变得更加明显，在附图中，相同附图标记始终作相应标识。图1-3解说了根据本公开的各方面的独立的突转驱动吊舱(pod)的示例。图4解说了根据本公开的一方面的具有独立的突转驱动吊舱的车辆。图5解说了根据本公开的一方面的独立的突转驱动吊舱的示例。图6是解说根据本公开的一方面的用于自主控制车辆的方法的流程图。详细描述以下结合附图阐述的详细描述旨在作为各种配置的描述，而无意表示可实践本文中所描述的概念的仅有的配置。本详细描述包括具体细节以便提供对各种概念的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，没有这些具体细节也可实践这些概念。在一些实例中，以框图形式示出众所周知的结构和组件以避免湮没此类概念。基于本教导，本领域技术人员应领会，本公开的范围旨在覆盖本公开的任何方面，不论其是与本公开的任何其他方面相独立地还是组合地实现的。例如，可以使用所阐述的任何数目的方面来实现装置或实践方法。另外，本公开的范围旨在覆盖使用作为所阐述的本公开的各个方面的补充或者与之不同的其他结构、功能性、或者结构及功能性来实践的此类装置或方法。应当理解，所披露的本公开的任何方面可由权利要求的一个或多个元素来实施。措辞“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或解说”。本文中描述为“示例性”的任何方面不必被解释为优于或胜过其他方面。尽管本文描述了特定方面，但这些方面的众多变体和置换落在本公开的范围之内。虽然提到了优选方面的一些益处和优点，但本公开的范围并非旨在被限定于特定益处、用途或目标。相反，本公开的各方面旨在能宽泛地应用于不同的技术、系统配置、网络和协议，其中一些作为示例在附图以及以下对优选方面的描述中解说。详细描述和附图仅仅解说本公开而非限定本公开，本公开的范围由所附权利要求及其等效技术方案来定义。本公开的各方面涉及一种具有多个轮子的车辆，诸如机器人。在一种配置中，该车辆包括被计算机或其他设备控制的三个轮子，以使得车辆能在水平面的各个方向上行驶。每个轮子的行进方向和轮子的可变速度可被独立地控制以使得该轮子可提供独立的移动力并用作驱动轮。如先前所讨论的，三个轮子的配置允许车辆在各个方向上移动，诸如向前、向后、向左旋转、向右旋转、向左侧移和向右侧移。应领会，本公开的各方面不限于三个轮子的车辆且构想了其他轮子配置。如上所述，常规突转系统的轮子不是独立驱动的。更具体地，常规突转系统的轮子不是作为自立系统被内部驱动的。即，由于诸如通信复杂度和/或机械复杂度之类的各种原因，突转系统的常规轮子的电子马达和控制马达是从轮子外面驱动的，而旋转轮轴是从单个马达驱动的。在对每个轮子在驱动方向和行进方向两者上没有独立控制的情况下，车辆可具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人设备，所述机器人设备包括：驱动吊舱，所述驱动吊舱被限定在耦合至所述驱动吊舱的轮轴的多个轮子之间；单安装轴，所述单安装轴耦合至所述驱动吊舱且被配置成将所述驱动吊舱与所述机器人设备的主体耦合；多个第一马达，所述多个第一马达被限定在所述驱动吊舱内且被配置成控制耦合至所述驱动吊舱的驱动轴齿轮的多个第一驱动齿轮；以及第二马达，所述第二马达被限定在所述驱动吊舱内且被配置成控制耦合至所述驱动吊舱的传送带齿轮的第二驱动齿轮。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.05 US 61/948,467;2014.09.12 US 14/485,3951.一种机器人设备，所述机器人设备包括：驱动吊舱，所述驱动吊舱被限定在耦合至所述驱动吊舱的轮轴的多个轮子之间；单安装轴，所述单安装轴耦合至所述驱动吊舱且被配置成将所述驱动吊舱与所述机器人设备的主体耦合；多个第一马达，所述多个第一马达被限定在所述驱动吊舱内且被配置成控制耦合至所述驱动吊舱的驱动轴齿轮的多个第一驱动齿轮；以及第二马达，所述第二马达被限定在所述驱动吊舱内且被配置成控制耦合至所述驱动吊舱的传送带齿轮的第二驱动齿轮。2.如权利要求1所述的机器人设备，其特征在于，进一步包括耦合至所述驱动吊舱的驱动轴的差速器，所述差速器被配置成驱动所述轮轴。3.如权利要求2所述的机器人设备，其特征在于：所述多个第一驱动齿轮被配置成驱动所述驱动轴齿轮；以及所述驱动轴齿轮被配置成驱动所述驱动轴以使得所述多个轮子在前进方向或倒退方向上旋转。4.如权利要求3所述的机器人设备，其特征在于，进一步包括：耦合至所述驱动吊舱且被配置成容纳所述轮轴和所述差速器的传送带，所述传送带齿轮被耦合至所述传送带。5.如权利要求4所述的机器人设备，其特征在于，所述第二驱动齿轮被配置成驱动所述传送带齿轮以使所述传送带在相对于所述前进方向基本上正交的至少一个方向上旋转。6.如权利要求1所述的机器人设备，其特征在于，所述单安装轴耦合至所述主体的臂。7.如权利要求1所述的机器人设备，其特征在于，进一步包括多个驱动吊舱。8.如权利要求1所述的机器人设备，其特征在于，进一步包括多个齿轮箱，每个齿轮箱被耦合到至少一个齿轮箱齿轮，所述至少一个齿轮箱齿轮被配置成至少控制至少所述多个第一驱动齿轮或所述第二驱动齿轮的速度、扭矩或其组合。9.一种控制机器人设备的方法，所述方法包括：控制驱动吊舱内的多个第一马达来控制耦合至所述驱动吊舱的驱动轴齿轮的多个第一驱动齿轮；以及控制所述驱动吊舱内的第二马达来控制耦合至所述驱动吊舱的传送带齿轮的第二驱动齿轮，所述驱动吊舱被布置在多个轮子之间并通过单安装轴耦合至所述机器人设备。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·B·赫特森，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US