CN103072627A - 一种四轮独立转向的电动底盘 - Google Patents

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赵建柱
宋吉龙
王书茂
宋修利
郭丹萍
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Abstract

本发明公开了一种四轮独立转向的电动底盘，包括：车轮（1）、电动轮毂（2）、转向轴套（3）、步进电机座（4）、转向轴（5）、车架（6）、步进电机（7）、蜗轮蜗杆减速机构（8）。每个车轮分别由一个步进电机（7）驱动独立转向，共有五种行走模式。四个车轮无偏转角时，电动底盘直线行走；四个车轮同时向同一个方向偏转90°时，电动底盘横向行走；四个车轮同时向内侧偏转45°时，电动底盘可实现原地转向；前后车轮同向偏转时，电动底盘斜向行走；前后车轮反向偏转时，实现圆弧转向，相对于两轮转向，缩小了转弯半径。本发明所公开的转向模式，可以大大减少转向时电动底盘对作业空间的要求，机动灵活性大大提高。

Description

一种四轮独立转向的电动底盘
技术领域
本发明涉及一种电动底盘，尤其是四轮独立转向的电动底盘。 
背景技术
近些年来电动车辆技术发展迅速，尤其是电子控制技术在电动车辆上得到了广泛的应用，相对传统车辆而言，其概念已经发生了颠覆性的变化，车辆的设计研发生产制造也将发生重大变革。 
传统的车辆转向一般都是采用前轮四连杆使两个前轮发生偏转，后轮两侧车轮通过差速器差速，适应前轮偏转带来的后轮两侧车轮不同行驶半径造成的车轮滑转、滑移现象。这种转向方式，由于前轮偏转角度有限，使得车辆的转向半径比较大，不适合在比较狭小的空间作业。专利201110139207.3提出一种可以原地转向的轮式机器人底座机构，可以实现底座机构的原地360°转向，大大减小了转向半径，但是此专利的转向组件布置比较复杂，布置占用空间大，存在不足。 
发明内容：
本发明针对上述现有技术的不足，提供一种分别由微电控制步进电机独立驱动四轮转向角度的电动底盘，四轮不同的转向配合可以实现整个电动底盘直线、斜向、横向行走和圆弧以及原地转向等模式。 
为了达到本发明的目的所采取的技术方案包括：车轮（1）、电动轮毂（2）、转向轴套（3）、步进电机座（4）、转向轴（5）、车架（6）、步进电机（7）、蜗轮蜗杆减速机构（8），其特征在于：电动轮毂（2）安装在车轮（1）中，转向轴套（3）与车架（6）之间通过焊接连接，转向轴（5）通过一对圆锥滚子轴承与转向轴套（3）配合，转向轴（5）与电动轮毂（2）通过连接装置固定连接。 
上述的一种四轮独立转向的电动底盘，步进电机（7）与步进电机座（4）之间通过螺栓固定连接，步进电机（7）通过平键与蜗轮蜗杆减速机构（8）连接，蜗轮蜗杆减速机构（8）与转向轴（5）通过联轴器连接。 
四轮可以实现相互独立的转向，步进电机驱动转向角度，结构简单，控制思路清晰，不同的转向模式可以使电动底盘实现多种行走及转向，适合在作业空间狭小的环境作业。 
附图说明
图1为一种四轮独立转向的电动底盘主视图。 
图2为一种四轮独立转向的电动底盘俯视图。 
图3为一种四轮独立转向的电动底盘行走模式示意图。 
具体实施方式
如图1所示电动轮毂（2）安装在车轮（1）中，电动轮毂（2）与转向轴（5）固定连接。在步进电机（7）的驱动下，整个车轮（1）、电动轮毂（2）、转向轴（5）可以相对车架（6）转向，每个步进电机（7）独立驱动一个车轮（1），可以以不同方式组合电动底盘的五种不同行走模式。 
如图3-A所示，前后轮无偏转角行驶时，电动底盘直线行走；如图3-B所示，前后轮统一沿铅直方向旋转90°后，电动底盘可以横向行走；如图3-C所示，当前后车轮都向内侧偏转45°时，电动底盘的回转中心在整车的中心，这样左右两侧的车轮向相反的方向驱动就可以实现电动底盘的原地转向；如图3- D所示，当前后车轮都向相同方向偏转时，可以实现电动底盘的斜向行驶，改变了传统的车辆转向路径是圆弧状的转向模式，电动底盘从初始位置到目标位置的空间要求大大减小；如图3-E所示，前后轮反向偏转时，可实现四轮转向，与传统的只有前轮偏转的前轮转向相比，此种转向方式也可以大大的缩小转弯半径。 

Claims (2)

1.一种四轮独立转向的电动底盘，包括：车轮（1）、电动轮毂（2）、转向轴套（3）、步进电机座（4）、转向轴（5）、车架（6）、步进电机（7）、蜗轮蜗杆减速机构（8），其特征在于：电动轮毂（2）安装在轮胎（1）中，转向轴套（3）与车架（6）之间通过焊接连接，转向轴（5）通过一对圆锥滚子轴承与转向轴套（3）配合，转向轴（5）与电动轮毂（3）通过连接装置固定连接。
2.根据权利要求书1所述的一种四轮独立转向的电动底盘，其特征在于：每个车轮（1）分别由一个步进电机（7）驱动独立转向，共有五种行走模式。四个车轮无偏转角时，电动底盘直线行走；四个车轮同时向同一个方向偏转90°时，电动底盘横向行走；四个车轮同时向内侧偏转45°时，电动底盘可实现原地转向；前后车轮同向偏转时，电动底盘斜向行走；前后车轮反向偏转时，实现圆弧转向。 
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