一种适用于场景适配式驱动轮的驱动方法

摘要

本发明提供了一种适用于场景适配式驱动轮的驱动方法，包括动力系统、中央控制系统、识别系统和平衡系统，控制方法为a、由识别系统对环境进行检测，将障碍物信息反馈至中央控制系统中；b、中央控制系统开始分析数据，数据包括该轮圈的落地点到障碍物的距离、轮圈落地点到障碍物的圈数、轮圈压位点；c、到达障碍物处，中央控制系统确定由相对应的气缸进行升降；d、中央控制系统直接控制动力系统并作用气缸升降；e、在轮圈压上障碍物时，识别系统再次检测障碍物，确保障碍物尺寸的准确，如果不准确重新至c步骤；f、经过障碍物后随即中央控制系统就将气缸复位，使轮圈再次成为整圆。该发明控制轮子遇障碍物时平衡补偿，在滚动时不会产生颠簸。

权利要求

1.一种适用于场景适配式驱动轮的驱动方法，驱动轮包括：轮架(6)、轮轴(4)和轮圈(1)，所述轮轴(4)转动设于轮架(6)上，所述的轮圈(1)同轴设于轮轴(4)外圈，轮圈(1)均匀分为多段，每段轮圈(1)与轮轴(4)之间通过一径向的伸缩机构连接，所述的伸缩机构包括轮圈(1)上呈放射状的辐条，每根辐条均由一组伸缩杆(2)组成，该驱动轮包括动力系统(10)、中央控制系统(7)、识别系统(9)和平衡系统(8)，其特征在于，驱动方法如下：a、动力系统(10)控制伸缩机构运动，动力系统(10)包括电池(14)和压力泵控制模块(11)，所述压力泵控制模块(11)由中央控制系统(7)直接控制,所述的动力系统(10)还包括轮毂电机(12)，该轮毂电机(12)连接轮轴(4)并驱动轮轴(4)旋转，轮毂电机(12)由中央控制系统(7)直接控制，平衡系统(8)包括陀螺仪模块(15)，陀螺仪模块(15)与中央控制系统(7)连接；

b、由识别系统(9)对环境进行检测，将障碍物信息反馈至中央控制系统(7)中识别系统(9)包括测距仪模块(5)或雷达模块(16)，测距仪模块(5)或雷达模块(16)将信息直接反馈至中央控制系统(7)中；

c、中央控制系统(7)开始分析数据，数据包括该轮圈(1)的落地点到障碍物的距离、轮圈(1)落地点到障碍物的圈数、轮圈(1)压位点；

d、到达障碍物处，中央控制系统(7)确定由相对应的伸缩机构进行升降，确定伸缩机构的升降距离，使轮圈(1)能平稳补偿；

e、中央控制系统(7)再次控制动力系统(10)并作用伸缩机构升降；

f、在轮圈(1)压上障碍物时，识别系统(9)再次检测障碍物，确保障碍物尺寸的准确；

g、经过障碍物后随即中央控制系统(7)就将伸缩机构复位，使轮圈(1)再次成为整圆。

说明书

一种适用于场景适配式驱动轮的驱动方法

技术领域

[0001] 本发明属于轮驱动技术领域，特别涉及一种适用于场景适配式驱动轮的驱动方法。

背景技术

[0002] 在代步方面，传统的代步轮、轮椅轮在遇到高低不平的路面时会起颠伏，对轮上的使用者有非常不好的体验，尤其是轮椅上的多为病者，颠簸会加重病情的恶化。

[0003] 再则，比如轮椅、提箱的轮子在上下楼梯时很难上下，为解决上述问题，有设计Y形的轮架，轮架的三头均设有滚轮，这样虽然能上下楼梯，但是轮子的直径一定会很小，尤其是使用在轮椅上时，坐在轮椅上的使用者每次推动时推程很小，轮子的行程也很小，加大推动频率又较为吃力。如果采用电池驱动，小轮径轮椅的速度过快容易侧翻。

发明内容

[0004] 本发明的目的是针对上述滚轮在特殊环境下存在的问题，提供一种能做出滚动补偿的场景适配式驱动轮结构。

[0005] 本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种适用于场景适配式驱动轮的驱动方法，驱动轮包括：轮架、轮轴和轮圈，所述轮轴转动设于轮架上，所述的轮圈同轴设于轮轴外圈，轮圈均匀分为多段，每段轮圈与轮轴之间通过一径向的伸缩机构连接，所述的伸缩机构包括轮圈上呈放射状的辐条，每根辐条均由一组伸缩杆组成，该驱动轮包括动力系统、中央控制系统、识别系统和平衡系统，其特征在于，驱动方法如下：

[0006] a、动力系统控制伸缩机构运动，动力系统包括电池和压力泵控制模块，所述压力泵控制模块由中央控制系统直接控制,所述的动力系统还包括轮毂电机，该轮毂电机连接轮轴并驱动轮轴旋转，轮毂电机由中央控制系统直接控制，平衡系统包括陀螺仪模块，陀螺仪模块与中央控制系统连接；

[0007] b、由识别系统对环境进行检测，将障碍物信息反馈至中央控制系统中识别系统包括测距仪模块或雷达模块，测距仪模块或雷达模块将信息直接反馈至中央控制系统中；

[0008] c、中央控制系统开始分析数据，数据包括该轮圈的落地点到障碍物的距离、轮圈落地点到障碍物的圈数、轮圈压位点；

[0009] d、到达障碍物处，中央控制系统确定由相对应的伸缩机构进行升降，确定伸缩机构的升降距离，使轮圈能平稳补偿；

[0010] e、中央控制系统再次控制动力系统并作用伸缩机构升降；

[0011] f、在轮圈压上障碍物时，识别系统再次检测障碍物，确保障碍物尺寸的准确；

[0012] g、经过障碍物后随即中央控制系统就将伸缩机构复位，使轮圈再次成为整圆。

[0013] 与现有技术相比，该发明可以将轮子的大小与现有轮子大小保持一致，能达到相同的滚速，同时又有障碍物平衡补偿，在滚动时不会产生颠簸，适用于电动轮椅，服务机器人，代步车等。

附图说明

[0014] 图1是本发明的结构示意图。

[0015] 图2是本发明的台阶上升示意图。

[0016] 图3是本发明过小型障碍物的示意图。

[0017] 图4是本发明各系统关系示意图。

[0018] 图中，1、轮圈；2、伸缩杆；3、固定部；4、轮轴；5、测距仪模块；6、轮架；7、中央控制系统；8、平衡系统；9、识别系统；10、动力系统；11、压力泵控制模块；12、轮毂电机；13、气缸；14、电池；15、陀螺仪模块；16、雷达模块。

具体实施方式

[0019] 以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

[0020] 实施例1

[0021] 图1所示，本发明包括一个轮架6，轮架6上设有单轮或是双轮，单轮或是双轮的轮轴4转动设于轮架6上，轮轴4径向设有若干放射状的辐条，各辐条由一组伸缩杆2组成，更进一步的，该伸缩杆2可以是条形气缸13，气缸13的缸体固定在轮轴4周向的固定部3上，活塞杆部分连接轮圈1。所述的轮圈1被均匀分割为多段，每段对应一个气缸13。作为正常轮子转动时，每段轮圈1围合起来的间隙不大于5mm。气缸13的活塞杆接于每段轮圈1的中部，每段轮圈1分为内侧和外侧，所述轮圈1的内侧为直线形，外圈为弧线形。

[0022] 图4所示，该发明还包括动力系统10、中央控制系统7、识别系统9和平衡系统8，中央控制系统7分别连接动力系统10、识别系统9、平衡系统8，识别系统9、平衡系统8将信息反馈至中央控制系统7，中央控制系统7将直接控制动力系统10的输出：

[0023] 识别系统9包括包括测距仪模块5或雷达模块16，测距仪模块5或雷达模块16将信息直接反馈至中央控制系统7中，

[0024] 平衡系统8包括螺仪模块，陀螺仪模块15与中央控制系统7连接将角度信息反馈至中央控制系统7中，

[0025] 动力系统10包括电池14、压力泵控制模块11、轮毂电机12，压力泵控制模块11由中央控制系统7直接控制，压力泵控制模块11连接气缸13，由中央控制系统7提交命令确定气缸13的伸缩；轮毂电机12连接轮轴4并驱动轮轴4旋转，轮毂电机12由中央控制系统7直接控制。

[0026] 以上系统的控制方法如下：

[0027] a、由识别系统9对环境进行检测，将障碍物信息反馈至中央控制系统7中；

[0028] b、中央控制系统7开始分析数据，数据包括该轮圈1的落地点到障碍物的距离、轮圈1落地点到障碍物的圈数、轮圈1压位点；

[0029] c、到达障碍物处，中央控制系统7确定由相对应的气缸13进行升降，升降的长度，图2所示，上台阶时，对气缸13进行伸展；图3所述，遇到小块障碍物时，对相应的气缸13进行收缩，使轮圈1能平稳补偿，如遇到大块的障碍物参照图2模式补偿；

[0030] d、中央控制系统7直接控制动力系统10并作用气缸13升降；

[0031] e、在轮圈1压上障碍物时，识别系统9再次检测障碍物，确保障碍物尺寸的准确，如果不准确重新至c步骤；

[0032] f、经过障碍物后随即中央控制系统7就将气缸13复位，使轮圈1再次成为整圆。

[0033] a-f步骤中，中央控制系统7一直控制轮轴4旋转，并由平衡系统8保持平衡。

[0034] 实施例2

[0035] 对于三轮或四轮车而言，可以取消平衡系统8，具体实施方式可参照实施例1。