專利名稱：腳輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括測(cè)量和計(jì)算車輛的側(cè)向移動(dòng)的裝置在內(nèi)的導(dǎo)行系統(tǒng)，和使用該系統(tǒng)為車輛導(dǎo)行的方法。更具體的說(shuō)，本發(fā)明涉及一個(gè)安裝在無(wú)人駕駛車輛上的裝有測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)和擺動(dòng)角度的傳感器的擺轉(zhuǎn)腳輪，以便使車輛的側(cè)向運(yùn)動(dòng)能由上述車輛的導(dǎo)行系統(tǒng)檢測(cè)和計(jì)算。
在專利文獻(xiàn)GB-A-2,158,965和US 4,847,769、4,816,998和5,175,415中公開(kāi)了自動(dòng)導(dǎo)行車輛的導(dǎo)行和控制裝置。GB-A-2,158,965和US 4,847,769這兩篇專利文獻(xiàn)描述了用一個(gè)固定的位置判斷系統(tǒng)來(lái)預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的車輛，該系統(tǒng)是在一段很短的時(shí)間內(nèi)，借助于檢測(cè)轉(zhuǎn)向角度和一個(gè)受控制的轉(zhuǎn)向腳輪的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，來(lái)確定車輛在某一給定時(shí)間的位置的。US 4,847,769還描述了一個(gè)不斷地根據(jù)由車載激光掃描儀和裝在基準(zhǔn)框架上的目標(biāo)系統(tǒng)所確定的實(shí)際位置校核并改正預(yù)測(cè)位置的裝置。預(yù)測(cè)位置與實(shí)際位置之間的誤差用來(lái)確定一個(gè)平均偏角，該平均偏角通過(guò)卡爾曼篩選計(jì)算，用作計(jì)算車輛的下一個(gè)預(yù)測(cè)位置的校正系數(shù)。
專利文獻(xiàn)US 4,816,998描述了一種利用腳輪的車輛，腳輪上有角度測(cè)量傳感器，也有測(cè)量輪子轉(zhuǎn)動(dòng)的傳感器，以便使導(dǎo)行系統(tǒng)能計(jì)算行駛的平均距離，車輛上一根軸線的角度變化，和車輛沿著一條假定的理想的固定半徑的弧形路線行駛的方位的變化。
專利文獻(xiàn)US 5,175,415描述了一種測(cè)量車輛前進(jìn)和后退運(yùn)動(dòng)的裝置，方法是在各不擺動(dòng)的驅(qū)動(dòng)輪附近設(shè)置一個(gè)單獨(dú)的編碼器輪子。
以往的所有導(dǎo)行系統(tǒng)的作用都是有限的，因?yàn)闆](méi)有一種系統(tǒng)是借助于測(cè)量和計(jì)算車輛的側(cè)向運(yùn)動(dòng)來(lái)決定其當(dāng)時(shí)的位置的。車輛的側(cè)向運(yùn)動(dòng)常常是指偏行，剎車時(shí)的拉帶或側(cè)滑。車輛的側(cè)向運(yùn)動(dòng)決定于車輛的轉(zhuǎn)動(dòng)中心點(diǎn)。這個(gè)點(diǎn)通常位于導(dǎo)行系統(tǒng)沿著所選擇的路線引導(dǎo)車輛的縱向中心線上。車輛可能由于多種原因而發(fā)生側(cè)向運(yùn)動(dòng)，例如在下列情況下1)前輪定位失調(diào)；2)轉(zhuǎn)彎時(shí)，此時(shí)車輪擺動(dòng)、扭曲和/或滑動(dòng)；3)故意向側(cè)面轉(zhuǎn)彎。因此，以往的系統(tǒng)的綜合跟蹤精度，由于不能測(cè)量和計(jì)算車輛改變位置時(shí)的側(cè)向運(yùn)動(dòng)分量，而被損害了。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種帶有能確定車輛位置的變化，而與車輛行駛的方向無(wú)關(guān)的系統(tǒng)的車輛。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種具有能夠測(cè)量和確定車輛向前、向后或者任何側(cè)面方向的運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)的車輛。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種帶有能對(duì)車輛的側(cè)向運(yùn)動(dòng)作出反應(yīng)，調(diào)整車輛的駕駛的導(dǎo)行和控制系統(tǒng)的車輛。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種帶有車載導(dǎo)行系統(tǒng)的車輛，這種導(dǎo)行系統(tǒng)在駕駛車輛時(shí)把車輛的側(cè)向運(yùn)動(dòng)考慮在內(nèi)，而不需要利用車外的定位器、反射器或參照標(biāo)志。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種裝備角度運(yùn)動(dòng)傳感器和一個(gè)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的腳輪的車輛，上述腳輪上有一個(gè)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的跟蹤輪，用來(lái)檢測(cè)車輛以車架為基準(zhǔn)的兩個(gè)坐標(biāo)方向上的運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種帶有導(dǎo)行系統(tǒng)的車輛，這種導(dǎo)行系統(tǒng)上裝有陀螺儀和一個(gè)用彈簧加載的，自由轉(zhuǎn)動(dòng)的，具有球形接觸表面的腳輪，用于檢測(cè)車輛在兩個(gè)坐標(biāo)方向上位置的變化，以便更好的控制車輛。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種帶有導(dǎo)行系統(tǒng)的車輛，這種導(dǎo)行系統(tǒng)上裝有陀螺儀和檢測(cè)行駛距離和車輛轉(zhuǎn)動(dòng)的腳輪，并且上述腳輪可以安裝在車輛的任何位置上。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種由導(dǎo)行系統(tǒng)控制的車輛，這種導(dǎo)行系統(tǒng)裝備了角度運(yùn)動(dòng)傳感器和一個(gè)能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，自由擺動(dòng)，無(wú)載支承的跟蹤腳輪，上述腳輪檢測(cè)車輛以車架為基準(zhǔn)的兩個(gè)坐標(biāo)方向上的運(yùn)動(dòng)，為車輛提供更精確的控制。
在閱讀和理解了下面對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述之后，本發(fā)明的上述以及其他目的將會(huì)變得十分明了。
本發(fā)明提供一種車輛，它包括一個(gè)根據(jù)第一裝置和第二裝置所提供的信息為車輛導(dǎo)行的導(dǎo)行系統(tǒng)，上述第一裝置檢測(cè)車輛方位的變化，上述第二裝置測(cè)量車輛沿著行駛表面的所有的運(yùn)動(dòng)。
下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。附圖中

圖1是一輛雙聯(lián)操縱無(wú)人駕駛車輛的立體圖，車上裝有按照本發(fā)明的跟蹤腳輪；圖2a是按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)跟蹤腳輪組件的立體圖；圖2b是圖2a中的跟蹤腳輪組件的側(cè)視圖；圖3是按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的裝有跟蹤腳輪的車輛的示意圖；圖4是按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的裝有一個(gè)電滑環(huán)組件的獨(dú)立編碼器的剖視圖。
在詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明之前，應(yīng)該理解，本發(fā)明并不僅限于下面所描述的，或附圖所表示的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和零件布置。本發(fā)明還可以有其他的實(shí)施例，或者以各種不同的方式實(shí)施。同樣，也應(yīng)該理解，在說(shuō)明書(shū)中所用的措辭和術(shù)語(yǔ)只是為了說(shuō)明，而不是為了限制。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例是一輛無(wú)人駕駛車輛，它包括具有一個(gè)角度運(yùn)動(dòng)傳感器和一個(gè)跟蹤腳輪組件的導(dǎo)行系統(tǒng)，上述腳輪組件上裝有一個(gè)腳輪擺動(dòng)傳感器和一個(gè)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器，以確定車輛的相對(duì)位置，并且基本上考慮了車輛沿著行駛表面上的所有運(yùn)動(dòng)。這些傳感器能使導(dǎo)行系統(tǒng)更精確地確定車輛的當(dāng)前位置，并且能使導(dǎo)行系統(tǒng)為車輛導(dǎo)向。
圖1中表示一輛雙聯(lián)操縱的無(wú)人駕駛車輛10，它包括一個(gè)裝有角度運(yùn)動(dòng)傳感器12的導(dǎo)行系統(tǒng)，一個(gè)跟蹤腳輪組件40，至少一個(gè)計(jì)算機(jī)處理器16，和一個(gè)前操縱機(jī)構(gòu)18與后操縱機(jī)構(gòu)20。上述車輛10可以是適合于上述目的的任何車輛，包括無(wú)人駕駛車輛，單聯(lián)或雙聯(lián)操縱的車輛，有線或無(wú)線導(dǎo)向的車輛，但并不僅限于這些車輛。同樣，上述計(jì)算機(jī)處理器和操縱機(jī)構(gòu)可以是任何公知的用于上述目的的普通類型。
上述角度運(yùn)動(dòng)傳感器用于提供有關(guān)車輛當(dāng)前的方位的信息。通常，上述角度運(yùn)動(dòng)傳感器是一個(gè)陀螺儀，可以是適用于上述目的的任何類型的陀螺儀，也可以選擇專門(mén)用于上述目的的。最好，上述陀螺儀是固定速率陀螺儀。
上述跟蹤腳輪組件40在圖2a和圖2b中表示得最清楚，它包括一個(gè)自由轉(zhuǎn)動(dòng)接觸輪42，一塊安裝板44，一個(gè)自由擺動(dòng)腳輪分組件46，一個(gè)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器48，和一個(gè)腳輪擺動(dòng)傳感器50。跟蹤腳輪組件40的結(jié)構(gòu)決定于所用車輛的具體情況，但設(shè)計(jì)的原則應(yīng)該是使接觸輪42的跟蹤性能最佳，同時(shí)使擺動(dòng)摩擦最小。
在接觸輪42上可以安裝一個(gè)輪胎52，以提高其接觸性能。軟輪胎的跟蹤性能好，而硬輪胎的擺動(dòng)摩擦小。因此，最好是具有介于這兩種對(duì)抗因素之間的折中性能的輪胎。雖然輪胎52的胎面輪廓可以根據(jù)具體應(yīng)用情況來(lái)選擇，但優(yōu)選的胎面輪廓是球面形狀，以便使載荷能在輪子的接觸點(diǎn)周圍對(duì)稱分布。
上述自由擺動(dòng)腳輪分組件46通常在腳輪支柱64與接觸輪軸線66之間有一個(gè)水平的偏置距離，有時(shí)稱之為“腳輪偏置距離”或“腳輪前置距離”。這個(gè)水平的偏置距離減小了使腳輪擺動(dòng)所需要的力。上述分組件46有時(shí)可選擇使用一種用彈簧加載的樞軸連接件68和叉子70，使得接觸輪42與分組件的連接方式能讓接觸輪42相對(duì)于安裝板44上下運(yùn)動(dòng)，這樣，接觸輪42就能適應(yīng)波浪形的表面。
上述輪子轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器48可以是任何一種能提供反映接觸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)的信號(hào)的傳感器，它可以是光學(xué)的，磁的，或者電-機(jī)械式之類的傳感器。通常，輪子轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器48是設(shè)置在接觸輪軸66周圍的一個(gè)增量軸編碼器。更好一些，上述增量軸編碼器是正交型的，還能夠提供轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。此外，上述腳輪擺動(dòng)傳感器50可以是任何能提供反映腳輪分組件46相對(duì)于腳輪安裝板44的擺動(dòng)的信號(hào)的傳感器。通常，這種腳輪擺動(dòng)傳感器50是一種設(shè)置在腳輪支柱64上的獨(dú)立軸編碼器，如圖4所示。一個(gè)獨(dú)立軸編碼器可提供標(biāo)明被測(cè)量的軸的絕對(duì)位置的信號(hào)。
更好的設(shè)計(jì)如圖4所示，腳輪支柱64和獨(dú)立軸編碼器有一根空心軸72，而上述獨(dú)立軸編碼器的主體有一個(gè)穿過(guò)上述主體74中心軸線，向上通到一個(gè)電滑環(huán)組件76的孔口，以容納從輪子轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器48過(guò)來(lái)的信號(hào)線。電滑環(huán)是一種在相對(duì)于第二構(gòu)件(通常稱之為定子)轉(zhuǎn)動(dòng)的第一構(gòu)件(通常稱之為轉(zhuǎn)子)與第二構(gòu)件的接觸點(diǎn)之間保持通電的裝置，一般連接在第二構(gòu)件上。上述從輪子轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器48過(guò)來(lái)的信號(hào)線穿過(guò)空心的腳輪支柱64，獨(dú)立編碼器軸72，編碼器74的主體，連接在滑環(huán)組件76的轉(zhuǎn)子一側(cè)。雖然從輪子轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器48傳來(lái)的信號(hào)可以根據(jù)車輛的結(jié)構(gòu)用各種不同的方式傳到導(dǎo)行系統(tǒng)上，但這種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)能使腳輪在任何方向的擺動(dòng)都不受限制。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，下面描述裝有如圖2a和圖2b所示的跟蹤腳輪組件的車輛的動(dòng)作過(guò)程，而且，參照?qǐng)D3將會(huì)更加明白。車輛上的車輛導(dǎo)行系統(tǒng)，借助于在車輛的行駛和操縱的一段很短的時(shí)間里，各種傳感器接收到的各種反映在車輛上的輸入信號(hào)而傳過(guò)來(lái)的抽樣數(shù)據(jù)，按照常規(guī)方式進(jìn)行工作。更具體的說(shuō)，導(dǎo)行系統(tǒng)的目的是要沿著一條經(jīng)過(guò)選擇的路線，或向著一個(gè)指定的地點(diǎn)，引導(dǎo)車輛上的一個(gè)以樞軸點(diǎn)P表示的點(diǎn)。所選擇的這個(gè)點(diǎn)P通常位于車輛的縱向中心線上。所選擇的這個(gè)點(diǎn)可以由車輛的結(jié)構(gòu)和/或動(dòng)力學(xué)來(lái)確定。
上述樞軸點(diǎn)P用作計(jì)算車輛相對(duì)于車輛的坐標(biāo)系統(tǒng)(常常是指車架的參照系)運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)點(diǎn)或原點(diǎn)。計(jì)算車輛在前后方向(Y方向)位置改變的分量Ym，和計(jì)算車輛在側(cè)向(X方向)位置改變的分量Xm，都要參照以樞軸點(diǎn)P為原點(diǎn)的X-Y坐標(biāo)系統(tǒng)。
上述跟蹤腳輪組件可以裝在車輛上任選的或者方便的位置上。測(cè)量出上述跟蹤腳輪組件，具體的說(shuō)是腳輪樞軸64的中心相對(duì)于樞軸點(diǎn)的位置。所測(cè)得的這兩點(diǎn)之間的距離記為Cy和Cx,Cy是沿Y方向的距離，Cx是沿X方向的距離，這兩個(gè)距離都是相對(duì)于車架的參照系的。此外，測(cè)量并記錄腳輪的帶有輪胎52的接觸輪42的半徑Wr和水平偏移距離S1。這些常數(shù)是用來(lái)計(jì)算Ym和Xm的一部分?jǐn)?shù)據(jù)。
當(dāng)車輛運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨著車輛行駛方向的不同，上述輪子轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器48和/或腳輪擺動(dòng)傳感器50會(huì)檢測(cè)到上述運(yùn)動(dòng)，并把一個(gè)相應(yīng)的信號(hào)傳到導(dǎo)行系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)處理器16上。由輪子轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器48檢測(cè)到的車輛的行程是輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)角度(以弧度計(jì))Wa與輪子半徑Wr的乘積，上述角度Wa直接由輪子轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器所提供的信息確定。車輛的腳輪擺動(dòng)傳感器50檢測(cè)到的行程Pm，是腳輪擺動(dòng)角度的變化(最后的角度Sf減去原始的角度Si)除去車輛的方位變化Hc(由角運(yùn)動(dòng)傳感器確定)，與腳輪的水平偏移距離S1的乘積。兩個(gè)測(cè)量時(shí)間間隔之間的平均腳輪角度SA是原始的角度Si加上擺動(dòng)角度的變化被測(cè)量時(shí)間間隔除的一半。一當(dāng)測(cè)量和計(jì)算出這些變量之后，就能得出Xm=Rm·Sin(SA)+Pm·Cos(SA)+Cy·Hc以及Ym=Rm·Cos(SA)+Pm·Sin(SA)+Cx·Hc。
當(dāng)兩次測(cè)量取樣之間的時(shí)間間隔減小時(shí)，計(jì)算的準(zhǔn)確度就增大。
然后，上述導(dǎo)行系統(tǒng)利用Xm和Ym的數(shù)值，計(jì)算車輛此時(shí)的位置，于是導(dǎo)行系統(tǒng)就能確定，如何使車輛沿著一條所要求的路線或者向著一個(gè)既定的位置前進(jìn)。實(shí)例下面的理論計(jì)算實(shí)例，能使你進(jìn)一步理解這些計(jì)算公式。實(shí)例1一輛車輛沿著一條直線路徑行駛，然后以既無(wú)側(cè)向運(yùn)動(dòng)(Xm=0)也無(wú)方位變化(Hc=0)的方式向相反方向行駛。
則Xm=Rm·Sin(SA)+Pm·Cos(SA)=0Ym=Rm·Cos(SA)-Pm·Sin(SA)最初SA=0度，而Ym=Rm。
應(yīng)該指出，Ym的符號(hào)是負(fù)的，因?yàn)镽m是負(fù)的(輪子向后轉(zhuǎn)動(dòng))。這是一個(gè)不穩(wěn)定狀態(tài)，從理論上說(shuō)，它能無(wú)限期地延續(xù)下去。當(dāng)有干擾使SA變化時(shí)，腳輪便開(kāi)始平移。
在平移的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)要受下式限制RMPM=-Cos(SA)Sin(SA)]]>
當(dāng)SA=(+或-)90度時(shí)，輪子停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并且YM=(+或-)Pm。
當(dāng)SA接近180度時(shí)，腳輪的平移無(wú)限期延續(xù)。實(shí)際上的限制是由腳輪擺動(dòng)編碼器來(lái)判定的。當(dāng)測(cè)得腳輪的擺動(dòng)角為180度時(shí)，腳輪的平移完成。
最后SA=180度，而Ym=-Rm。
應(yīng)該指出，Ym的符號(hào)是負(fù)的，因?yàn)镃os(SA)=-1。實(shí)例2車輛被向側(cè)向推動(dòng)，所以全部運(yùn)動(dòng)都是橫向的(Ym=0)，方位不改變(Hc=0)。
于是Xm=Rm·Sin(SA)+Pm·Cos(SA)Ym=Rm·Cos(SA)-Pm·Sin(SA)=0最初SA=0度，而Xm=Pm。
應(yīng)該指出，輪子并沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)，所測(cè)得的最初的運(yùn)動(dòng)只是腳輪的擺動(dòng)。但是，腳輪的擺動(dòng)使得SA改變，于是腳輪立即開(kāi)始平移。
在平移的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)由下式限定RMPM=Sin(SA)Cos(SA)]]>
當(dāng)SA接近(+或-)90度時(shí)，腳輪的平移無(wú)限期地延續(xù)。當(dāng)腳輪擺動(dòng)傳感器測(cè)得的角度為(+或-)90度時(shí)，腳輪的實(shí)際平移完成。
最后SA=(+或-)90度，而Xm=(+或-)Rm。
應(yīng)該指出，Rm始終是正的，Xm的符號(hào)決定于Sin(SA)。實(shí)例3一輛車在輪子不轉(zhuǎn)動(dòng)(Rm=0)和腳輪的擺動(dòng)角固定(SA=Sf=Si=0度)的情況下，被迫繞輪子的接觸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，于是Xm=Pm+Cy·Hc=-S1·Hc+Cy·Hc=(Cy-S1)·HcYm=-Cx·Hc應(yīng)該指出，所有的運(yùn)動(dòng)都是由于固定的尺寸偏移而加倍的方位變化。實(shí)例4一輛車在輪子不轉(zhuǎn)動(dòng)(Rm=0)和腳輪的擺動(dòng)角被方位的改變所限制(Sf-Si=Hc)的情況下，被迫繞腳輪的支柱轉(zhuǎn)動(dòng)。
于是Pm=S1·(Sf-Si-Hc)=0并且Xm=Cy·HcYm=-Cx·Hc
再一次指出，所有的運(yùn)動(dòng)都是由于固定的尺寸偏移而加倍的方位變化。實(shí)例5一輛車沿著直線路徑行駛，然后停止，并且發(fā)生45度的側(cè)滑(Xm=Ym)，而方位不變(Hc=0)。
于是Xm=Rm·Sin(SA)+Pm·Cos(SA)Ym=Rm·Cos(SA)-Pm·Sin(SA)最初SA=0度，并且Xm=Rm=Ym=Pm應(yīng)該指出，輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)與腳輪的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)相等。但，腳輪的擺動(dòng)使得SA改變，立即開(kāi)始腳輪的平移。
在平移時(shí)，運(yùn)動(dòng)由下式限制Rm·Sin(SA)+Pm·Cos(SA)=Rm·Cos(SA)-Pm·Sin(SA)當(dāng)SA接近45度時(shí)，中心的平移無(wú)限地延續(xù)。當(dāng)腳輪擺動(dòng)傳感器測(cè)得45度時(shí)，實(shí)際平移完成。
最后SA=45度，而Pm=0Xm=Rm·Sin(SA)；Ym=Rm·Cos(SA)應(yīng)該指出，所有的運(yùn)動(dòng)都是因?yàn)橛蒘A推導(dǎo)出來(lái)的常數(shù)所加倍的輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)于任何側(cè)滑角度都能作同樣的分析。
權(quán)利要求
1．一種腳輪，它包括把上述腳輪固定在一臺(tái)設(shè)備上的安裝裝置；一個(gè)具有在一根軸上轉(zhuǎn)動(dòng)的自由轉(zhuǎn)動(dòng)接觸輪的自由轉(zhuǎn)動(dòng)接觸輪組件；用于檢測(cè)上述自由轉(zhuǎn)動(dòng)接觸輪圍繞上述軸的轉(zhuǎn)動(dòng)的第一裝置；用于將上述自由轉(zhuǎn)動(dòng)接觸輪組件可旋轉(zhuǎn)地連接在上述安裝裝置上的擺動(dòng)裝置，其中，上述擺動(dòng)裝置使得上述自由轉(zhuǎn)動(dòng)接觸輪組件能繞著一根與上述軸垂直的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；用于檢測(cè)上述自由轉(zhuǎn)動(dòng)接觸輪組件繞著上述軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的第二檢測(cè)裝置；該裝置還用于檢測(cè)自由轉(zhuǎn)動(dòng)接觸輪沿表面運(yùn)動(dòng)時(shí)上述設(shè)備的側(cè)向運(yùn)動(dòng)；以及用于將上述第一裝置與固定在上述安裝裝置上的一個(gè)點(diǎn)在電氣上連接起來(lái)的連接裝置。
2．如權(quán)利要求1所述的腳輪，其特征在于，上述連接裝置包括一個(gè)電滑環(huán)，該滑環(huán)使得上述組件在任何方向都不受限制地繞著上述軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)在上述第一裝置與上述點(diǎn)之間保持電氣連接。
3．如權(quán)利要求2所述的腳輪，其特征在于，上述滑環(huán)以上述軸線為中心。
4．如權(quán)利要求1所述的腳輪，其特征在于，上述連接裝置包括一組導(dǎo)線，這組導(dǎo)線從上述第一裝置通過(guò)上述組件中的一個(gè)孔，并通過(guò)在上述第二裝置中的一個(gè)孔，通到設(shè)置在上述軸上的電滑環(huán)上，并與它連接，上述軸使得上述組件能在任何方向都不受限制地繞著上述擺動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)還保持與一組仍然固定在上述安裝裝置上的端子在電氣上的連接；其中，上述這些孔的位置在上述軸的中心線上，并沿著上述軸的中心線延伸。
5．如權(quán)利要求1所述的腳輪，其特征在于，上述設(shè)備是無(wú)人駕駛的車輛。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種安裝在無(wú)人駕駛車輛上的轉(zhuǎn)動(dòng)的腳輪,腳輪上裝有測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)和擺動(dòng)的角度傳感器,從而能檢測(cè)出車輛的側(cè)向運(yùn)動(dòng),并由車輛的導(dǎo)行系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算。在一個(gè)無(wú)人駕駛車輛的優(yōu)選實(shí)施例中,包括一個(gè)導(dǎo)行系統(tǒng),該系統(tǒng)具有一角度運(yùn)動(dòng)傳感器,一裝有腳輪擺動(dòng)傳感器的跟蹤腳輪組件,和一輪子轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器,從而能根據(jù)車輛在表面上行駛的全部運(yùn)動(dòng)情況,確定車輛的相對(duì)位置。這些傳感器使導(dǎo)行系統(tǒng)能更準(zhǔn)確地確定車輛當(dāng)前的位置,使導(dǎo)行系統(tǒng)更好地為車輛導(dǎo)行。
文檔編號(hào)B60B33/00GK1310107SQ00133329
公開(kāi)日2001年8月29日 申請(qǐng)日期1996年10月18日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月18日
發(fā)明者康奈爾·W·阿洛茲, 羅納德·R·德倫斯 申請(qǐng)人:杰維斯B·韋布國(guó)際公司