行星轮、行走机器人及其控制方法、可读存储介质技术

本发明专利技术公开了一种行星轮、行走机器人及其控制方法、可读存储介质，行走机器人在安装本发明专利技术实施例的行星轮后，通过驱动中心轴转动，进而带动传动机构转动，最终使得多个滚轮转动，实现行走；同时，利用星轮架可以在遇到楼梯等障碍时，通过星轮架的被动转动来完成对楼梯等较大障碍的翻越。并且，本发明专利技术实施例的行星轮上设置了编码器，利用编码器可以完成对星轮架转动角度的检测，从而可以根据星轮架的转动角度来进一步完成对中心轴输出力矩和转速的调整，以更好地完成越障。以更好地完成越障。以更好地完成越障。

【技术实现步骤摘要】
行星轮、行走机器人及其控制方法、可读存储介质


[0001]本专利技术涉及机器人领域，尤其是涉及一种行星轮、行走机器人及其控制方法、可读存储介质。

技术介绍

[0002]近些年来，机器人应用正在从原有的工业制造领域不断地向非制造领域发展，例如，送餐机器人、排爆机器人、月球车等等。通常情况下，移动机器人运行、工作的外部环境多种多样、地形条件也较为复杂，因而移动机器人设计的关键之处便是使机器人具有不断增强的多种地形的适应性及强越障能力，标准楼梯台阶就是移动机器人经常会遇到的一种典型的障碍环境。因此，如何能够有效的让行走机器人完成对楼梯的攀爬，就成了当前急需解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种行星轮，能够有效的实现对楼梯的攀爬。
[0004]本专利技术还提出了一种行走机器人、行走机器人的控制方法以及用于执行上述行星轮的控制方法的计算机可读存储介质。
[0005]根据本专利技术的第一方面实施例的行星轮，应用于行走机器人，包括：
[0006]中心轴，与所述行走机器人的机架转动连接；
[0007]星轮架，套设于所述中心轴上，所述星轮架具有多个转动臂，所述星轮架可绕所述中心轴转动；
[0008]多个转动轴，分别设置于多个所述转动臂远离所述中心轴的一端；
[0009]多个滚轮，分别套设于多个所述转动轴上，每个所述滚轮皆可绕对应所述转动轴转动；
[0010]传动机构，用于在所述中心轴转动时带动多个所述滚轮转动；
[0011]编码器，用于检测所述星轮架的转动角度。
[0012]根据本专利技术实施例的行星轮，至少具有如下有益效果：
[0013]行走机器人在安装本专利技术实施例的行星轮后，通过驱动中心轴转动，进而带动传动机构转动，最终使得多个滚轮转动，实现行走；同时，利用星轮架可以在遇到楼梯等障碍时，通过星轮架的被动转动来完成对楼梯等较大障碍的翻越。并且，本专利技术实施例的行星轮上设置了编码器，利用编码器可以完成对星轮架转动角度的检测，从而可以根据星轮架的转动角度来进一步完成对中心轴输出力矩和转速的调整，以更好地完成越障。
[0014]根据本专利技术的一些实施例，所述行星轮还包括轴承，所述轴承套设于所述中心轴上，所述星轮架与所述轴承连接。
[0015]根据本专利技术的一些实施例，所述轴承与所述滚轮分别位于所述星轮架的两侧，所述编码器包括：
[0016]环形安装座，套设于所述中心轴上并可绕所述中心轴转动，所述环形安装座位于所述轴承远离所述星轮架的一侧并与所述轴承连接；
[0017]环形受感应结构，套设于所述中心轴上并可绕所述中心轴转动，所述环形受感应结构位于所述环形安装座远离所述星轮架的一侧并与所述环形安装座连接；
[0018]环形感应结构，套设于所述中心轴上并可绕所述中心轴转动，所述环形感应结构位于所述环形受感应结构远离所述星轮架的一侧并与所述机架连接，所述环形感应结构用于获取所述环形感应结构与所述环形受感应结构的相对角度。
[0019]根据本专利技术的一些实施例，所述环形受感应结构为磁性结构。
[0020]根据本专利技术的一些实施例，所述轴承远离所述星轮架的一侧设置有凹型容纳空间，所述轴承远离所述星轮架的一侧与所述机架转动连接，所述编码器容纳于所述凹型容纳空间内。
[0021]根据本专利技术的一些实施例，所述机架靠近所述轴承的一侧设置有与所述凹型容纳空间对应的机架容纳空间，所述机架容纳空间和所述凹型容纳空间共同形成密封安装腔。
[0022]根据本专利技术的一些实施例，所述轴承与所述滚轮分别位于所述星轮架的两侧，所述编码器包括：
[0023]第一编码齿轮，套设于所述中心轴上并可绕所述中心轴转动，所述第一编码齿轮与所述星轮架连接；
[0024]固定底座，设置于所述机架上；
[0025]第二编码齿轮，转动设置于所述固定底座上，并与所述第一编码齿轮啮合；
[0026]接触式感应结构，其具有转动检测端，所述转动检测端与所述第二编码齿轮同轴心连接，所述接触式感应结构用于检测所述第一编码齿轮的转动角度。
[0027]根据本专利技术的第二方面实施例的行走机器人，包括：
[0028]车架；
[0029]多个机架，设置于所述车架的两侧；
[0030]多个如上述的行星轮，多个所述行星轮与多个所述机架对应连接；
[0031]驱动机构，用于驱动多个所述中心轴转动；
[0032]控制器，分别与所述驱动机构以及多个所述编码器连接，用于根据多个所述编码器检测所述星轮架的转动角度调整对应所述中心轴的转动力矩和转动速度。
[0033]根据本专利技术实施例的行走机器人，至少具有如下有益效果：
[0034]行走机器人在安装本专利技术实施例的行星轮后，通过驱动机构驱动中心轴转动，进而带动传动机构转动，最终使得多个滚轮转动，可以实现行走；同时，利用星轮架可以在遇到楼梯等障碍时，通过星轮架的被动转动来完成对楼梯等较大障碍的翻越。并且，本专利技术实施例的行星轮上设置了编码器，利用编码器可以完成对星轮架转动角度的检测，从而使得控制器可以根据星轮架的转动角度来进一步完成对中心轴输出力矩和转速的调整，以更好地完成越障。
[0035]根据本专利技术的第三方面实施例的行星轮的控制方法，应用于上述的行走机器人，所述控制方法包括：
[0036]获取多个所述编码器检测对应所述星轮架的转动角度；
[0037]根据多个所述转动角度调整对应所述中心轴的转动力矩和转动速度。
[0038]根据本专利技术实施例的行走机器人的控制方法，至少具有如下有益效果：
[0039]通过检测多个星轮架的转动角度，可以计算出行星轮瞬时角速度，可以知晓多个星轮架与车架的相对转动状态，以知晓整个行走机器人的当前状态，进而可以根据多个所述转动角度和角速度更有效的实现对行走机器人中心轴输出力矩和速度的控制，使得行走机器人可以在各种状态下，以更好地姿态完成对楼梯等障碍的跨越。
[0040]根据本专利技术的第四方面实施例的计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如上述第二方面实施例所述的行走机器人的控制方法。由于计算机可读存储介质采用了上述实施例的行星轮的控制方法的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。
[0041]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。
附图说明
[0042]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0043]图1是本专利技术一实施例的行星轮的爆炸图(编码器内置方式)；
[0044]图2是本专利技术一实施例的行星轮的结构示意图(编码器内置方式)；
[0045]图3是本专利技术一实施例的行星轮的爆炸图(编码器外置方式)；
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种行星轮，其特征在于，应用于行走机器人，包括：中心轴，与所述行走机器人的机架转动连接；星轮架，套设于所述中心轴上，所述星轮架具有多个转动臂，所述星轮架可绕所述中心轴转动；多个转动轴，分别设置于多个所述转动臂远离所述中心轴的一端；多个滚轮，分别套设于多个所述转动轴上，每个所述滚轮皆可绕对应所述转动轴转动；传动机构，用于在所述中心轴转动时带动多个所述滚轮转动；编码器，用于检测所述星轮架的转动角度。2.根据权利要求1所述的行星轮，其特征在于，所述行星轮还包括轴承，所述轴承套设于所述中心轴上，所述星轮架与所述轴承连接。3.根据权利要求2所述的行星轮，其特征在于，所述轴承与所述滚轮分别位于所述星轮架的两侧，所述编码器包括：环形安装座，套设于所述中心轴上并可绕所述中心轴转动，所述环形安装座位于所述轴承远离所述星轮架的一侧并与所述轴承连接；环形受感应结构，套设于所述中心轴上并可绕所述中心轴转动，所述环形受感应结构位于所述环形安装座远离所述星轮架的一侧并与所述环形安装座连接；环形感应结构，套设于所述中心轴上并可绕所述中心轴转动，所述环形感应结构位于所述环形受感应结构远离所述星轮架的一侧并与所述机架连接，所述环形感应结构用于获取所述环形感应结构与所述环形受感应结构的相对角度。4.根据权利要求3所述的行星轮，其特征在于，所述环形受感应结构为磁性结构。5.根据权利要求3所述的行星轮，其特征在于，所述轴承远离所述星轮架的一侧设置有凹型容纳空间，所述轴承远离所述星轮架的一侧与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾振中，朱政，王文晖，崔桐鑫，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：