专利汇可以提供可全向进动的球形陀螺机构及控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种可全向进动的球形陀螺机构及控制方法,所述陀螺 转子 设于中空的球体内,所述球体置于可使其可全方位转动的上、下全向轮驱动组件中,所述上、下全向轮驱动组件分别对应于球体的上、下球面设置,各全向轮驱动组件包括圆周均布的多个全向轮组,各全向轮组包括设于对应弧形轮架上的至少三个均与球面 接触 的全向轮,各全向轮组中,两两全向轮的 转轴 之间通过 等速 万向节 连接,首、尾全向轮的转轴分别连接球体 电机 和检测全向轮转速的增量式 编码器 。本发明解决了陀螺转子绕空间任意轴的转向问题,改进了传统三轴机械陀螺的不足,提供了一种全向驱动方法,为全向球形陀螺机构的模型建立提供了理论指导。,下面是可全向进动的球形陀螺机构及控制方法专利的具体信息内容。
1.可全向进动的球形陀螺机构,包括陀螺转子(7),其特征在于:所述陀螺转子(7)设于中空的球体(1)内,所述球体(1)置于可使其可全方位转动的上、下全向轮驱动组件中,所述上、下全向轮驱动组件分别对应于球体(1)的上、下球面设置,各全向轮驱动组件包括圆周均布的多个全向轮组(12),各全向轮组包括设于对应弧形轮架(2)上的至少三个均与球面接触的全向轮(3),各全向轮组中,两两全向轮(3)的转轴之间通过万向节(4)连接,首、尾全向轮(3)的转轴分别连接薄饼电机(5)和检测全向轮(3)转速的增量式编码器(6)。
2.根据权利要求1所述的可全向进动的球形陀螺机构,其特征在于:上、下全向轮驱动组件均为三个全向轮组(12)。
3.根据权利要求2所述的可全向进动的球形陀螺机构,其特征在于:上位各全向轮组(12)的中间全向轮(3)的轴线向上交汇于一点;下方各全向轮组(12)的中间全向轮(3)的轴线向下交汇于一点。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的可全向进动的球形陀螺机构,其特征在于:所述全向轮(3)的轮面上或和球体(1)的球面上设有胶层。
5.根据权利要求1~3中任意一项所述的可全向进动的球形陀螺机构,其特征在于:所述全向陀螺包括居中的陀螺转子(7),所述陀螺转子(7)的上、下轴端通过轴承机构安装,陀螺转子(7)的一轴端连接陀螺电机(8),另一轴端连接检测陀螺转子(7)转速的增量式编码器(6)。
6.可全向进动的球形陀螺机构控制方法,其特征在于采用了如权利要求1~3中任意一项所述的可全向进动的球形陀螺机构,其控制方案分为以下三个步骤:
步骤1:通过空间几何计算、坐标旋转变换以及接触点线速度分析建立全向轮(3)驱动角速度与球体(1)转动角速度的函数关系;
步骤2:根据所期望的球体(1)转轴方向及球体(1)转动角速度大小求解全向轮(3)的驱动角速度;
步骤3:结合增量式编码器(6)驱动全向轮(3)按照求解得到的角速度进行速度闭环控制。
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