一种基于里程计和陀螺仪的麦克纳姆轮小车的控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及机器人技术领域，公开了一种基于里程计和陀螺仪的麦克纳姆轮小车的控制装置，包括底盘、控制结构、电路结构以及驱动结构，所述底盘的两侧处设置有两组麦克纳姆轮，所述底盘底部的两侧配合每个麦克纳姆轮设置有固定组件，所述底盘上通过固定组件安装有电机，所述麦克纳姆轮安装在电机输出轴穿过固定组件的一端上，所述电机上带有编码器；本实用新型专利技术通过在底盘的两侧安装麦克纳姆轮，可以通过其转速和安装方法来合成任意方向的合力，让小车实现全方位移动，还可以在不改变车的方向的同时实现前行、横移、斜行、原地旋转等运动方式，带有麦克纳姆轮的小车非常适合运转空间有限、作业通道狭窄的地方，实用性较强。实用性较强。实用性较强。

【技术实现步骤摘要】
一种基于里程计和陀螺仪的麦克纳姆轮小车的控制装置


[0001]本技术涉及机器人
，具体是一种基于里程计和陀螺仪的麦克纳姆轮小车的控制装置。

技术介绍

[0002]传统车轮在道路狭窄、多变、拥挤的环境下，不能很好地实现实现转弯，移动，控速和姿态控制，实际应用并不理想，当前小车的控制不能完全满足定位的实时性、自主性和高精度等要求。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种基于里程计和陀螺仪的麦克纳姆轮小车的控制装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0005]一种基于里程计和陀螺仪的麦克纳姆轮小车的控制装置，包括底盘、控制结构、电路结构以及驱动结构，所述底盘的两侧处设置有两组麦克纳姆轮，所述底盘底部的两侧配合每个麦克纳姆轮设置有固定组件，所述底盘上通过固定组件安装有电机，所述麦克纳姆轮安装在电机输出轴穿过固定组件的一端上，所述电机上带有编码器，所述电机与控制结构电性连接。
[0006]作为本技术进一步的方案：所述控制结构包括单片机、陀螺仪和编码器。
[0007]作为本技术再进一步的方案：所述电路结构由两个驱动一个转接板和一个核心板组成，所述核心板提供接口。
[0008]作为本技术再进一步的方案：所述驱动结构采用HIP4082。
[0009]作为本技术再进一步的方案：所述控制结构可通过串口连接蓝牙、 WiFi或有线设备。
[0010]与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术通过在底盘的两侧安装麦克纳姆轮，可以通过其转速和安装方法来合成任意方向的合力，让小车实现全方位移动，还可以在不改变车的方向的同时实现前行、横移、斜行、原地旋转等运动方式，带有麦克纳姆轮的小车非常适合运转空间有限、作业通道狭窄的地方，实用性较强；通过使用陀螺仪来测量小车的姿态，通过编码器计算小车的速度，并且通过编码器记录小车的里程，用来实现小车定位。
附图说明
[0011]图1为本技术的结构俯视图；
[0012]图2为本技术中侧视图；
[0013]图3为本技术端部处的结构示意图；
[0014]图4为本技术的框形图。
[0015]图中：1、底盘；2、麦克纳姆轮；3、固定组件；4、电机。
具体实施方式
[0016]请参阅图1～4，本技术实施例中，一种基于里程计和陀螺仪的麦克纳姆轮小车的控制装置，包括底盘1、控制结构、电路结构以及驱动结构，底盘1的两侧处设置有两组麦克纳姆轮2，底盘1底部的两侧配合每个麦克纳姆轮2设置有固定组件3，底盘1上通过固定组件3安装有电机4，麦克纳姆轮 2安装在电机4输出轴穿过固定组件3的一端上，电机4上带有编码器，编码器可以对电机进行速度的测量，电机4的电压为12V，电机4拖动麦克纳姆轮 2负载，实现小车移动，电机4与控制结构电性连接，底盘1上钻有许多直径 3.4mm螺丝孔用来固定电路板等其他外设。
[0017]参见图1，控制结构包括单片机、陀螺仪和编码器，STM32RC单片机作为主控芯片，采用MPU陀螺仪，单片机连接各种外设，并通过电池稳定供电。
[0018]通过采用上述方案，编码器可以测到麦克纳姆轮2的速度，而对小车轮子的速度进行积分就可以得到小车轮子转动的权属，小车轮子转动的圈数可以作为小车从这点沿某一方向移动的距离，通过小车移动的距离就可以计算小车的位置。
[0019]参见图1，电路结构由两个驱动一个转接板和一个核心板组成，核心板提供接口，核心板是stm32RC最小系统板。
[0020]参见图1，驱动结构采用HIP4082全桥驱动通过输入驱动的8路PWM信号调制电机转速和方向。
[0021]参见图1，控制结构可通过串口连接蓝牙、WiFi或有线设备。
[0022]通过采用上述方案，通过串口连接蓝牙、WiFi或有线等设备对小车进行控制，蓝牙用于接收收集等通信设备的指令，驱动结构用于驱动电机，陀螺仪用于采集小车姿态，液晶屏和键盘用于人机交互。
[0023]本技术的工作原理是：电机4拖动着四个麦克纳姆轮2负载，来实现小车移动，电机4上的编码器可以对其进行速度的测量，通过固定组件3 的作用将电机4连接到底盘1上，通过麦克纳姆轮2可以实现小车的前行、横移、斜行、原地旋转等运动方式，采用单片机作为主控芯片，核心板的引脚通过排针引出，转接板提供单片机的各个引脚接口、编码器、和陀螺仪的接口，电池接口和驱动各个引脚的接口，为电源，驱动核心板和传感器电气连接的桥梁，驱动采用HIP4082全桥驱动通过输入驱动的8路PWM信号调制四个电机转速和方向。
[0024]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
[0025]尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于里程计和陀螺仪的麦克纳姆轮小车的控制装置，包括底盘(1)、控制结构、电路结构以及驱动结构，其特征在于，所述底盘(1)的两侧处设置有两组麦克纳姆轮(2)，所述底盘(1)底部的两侧配合每个麦克纳姆轮(2)设置有固定组件(3)，所述底盘(1)上通过固定组件(3)安装有电机(4)，所述麦克纳姆轮(2)安装在电机(4)输出轴穿过固定组件(3)的一端上，所述电机(4)上带有编码器，所述电机(4)与控制结构电性连接。2.根据权利要求1所述的一种基于里程计和陀螺仪的麦克纳姆轮小车的控...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晨阳，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：新型
国别省市：