CN107264628A - 一种自适应差速底盘结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及差速底盘结构技术领域，尤其是一种自适应差速底盘结构,包括驱动模块、转轴模块、从动模块和底盘主板，其中驱动模块包括至少两个驱动轮及其驱动组件，驱动轮位于所述底盘主板的纵轴重心的各一侧；所述转动模块与驱动模块连接，包括使驱动模块做至少两个自由度旋转的转轴机构；底盘主板通过转动模块与驱动模块连接；从动模块与底盘主板固定连接，包括至少一个万向轮或至少一个定向轮。该自适应差速底盘结构直线性好并且可以解决行驶过程中由于差速的实时调节引起的车体随着轮子频繁晃动的问题；能够在不同地面情况下，使驱动轮实时贴地，不会出现打滑的现象。

Description

一种自适应差速底盘结构

技术领域

本发明涉及差速底盘结构技术领域，尤其涉及一种自适应差速底盘结构。

背景技术

现在生活中有越来越多的机器人等智能移动设备，且大多数底盘都是轮式底盘，而且是多轮，因此，就要考虑这些轮子是否贴地，尤其是四轮及以上的。因为一般的底盘都是四轮结构，大多数情况下只有三个轮子能紧贴地面。但是如果驱动轮不能实时贴地，就会造成打滑、飘移、运动控制不精确等诸多问题。虽然有些移动底盘针对驱动轮不能实时贴地的情况，采用了三轮的底盘结构使驱动轮实时贴地，但这样降低了整个底盘的稳定性。也有采用弹性悬挂机构来使驱动轮实时贴地的，可是制造成本较高，且对整体的影响较大。为此，我们提出一种自适应差速底盘结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种自适应差速底盘结构，凭借该自适应差速底盘结构，能够自适应各种不平的路面；同时可实现差速转弯，并且大大提升了差速转弯过程中直线行驶的直线性，也不会使底盘整体随着转弯产生较大的晃动。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种自适应差速底盘结构,包括驱动模块、转轴模块、从动模块和底盘主板；

所述驱动模块包括至少两个驱动轮及其驱动组件，所述驱动轮位于所述底盘主板的纵轴重心的各一侧，所述驱动组件连接驱动轮；

所述转动模块连接驱动模块，转动模块包括使驱动模块做至少两个自由度旋转的转轴机构；

所述底盘主板通过转动模块与驱动模块连接；

所述从动模块与底盘主板固定连接，包括至少一个万向轮和/或一个定向轮。

进一步地，所述的驱动组件包括驱动轮支撑座、驱动底板及驱动电机，所述的驱动轮支撑座与驱动轮转动连接，驱动底板两端分别与两个驱动轮支撑座固定连。

进一步地，所述的驱动模块中还包括万向轮、定向轮中的任一种或两种。

进一步地，所述的万向轮的个数为任意个数。

进一步地，所述的定向轮的个数为任意个数。

进一步地，所述的转动模块中的旋转机构为关节轴承或滚动轴承中的任一种或两种。

进一步地，所述的底盘主板是通过转动模块中至少一个自由度转轴机构与驱动模块连接。

进一步地，所述的底盘主板与驱动模块是固定连接或转动连接中的任一种。

进一步地，所述的驱动模块连接一转向转感器，以监测驱动轮的方向变化从而调整运动方向。

进一步地，所述的从动模块是通过减震连接装置连接到底盘主板上。

本发明提出的一种自适应差速底盘结构，有益效果在于：整体易于控制，便于调节，直线性好并且可以解决行驶过程中由于差速的实时调节，引起车体随着轮子频繁晃动的问题；能够在不同地面情况下，使驱动轮实时贴地，不会出现打滑的现象。

附图说明

图1为本发明实施例1的一种自适应差速底盘结构正面结构示意图；

图2为本发明实施例2的一种自适应差速底盘结构侧面结构示意图。

图中：1、第二深沟球轴承，2、第二旋转轴，3、第一轴承支撑座，4、减震螺钉，5、A定向轮，6、第一深沟球轴承，7、第一旋转轴，8、驱动轮支撑座，9、A驱动轮，10、A驱动底板，11、A底盘主板，12、第二轴承支撑座，13、球头关节轴承，14、B驱动底板，15、万向轮，16、B驱动轮，17、B底盘主板，18、连接支架，19、B定向轮

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

参照图1，一种自适应差速底盘结构,包括驱动模块、转轴模块、从动模块和A底盘主板11；驱动模块包括两个A驱动轮9及其驱动轮支撑座8、A驱动底板10以及驱动电机，所述两个A驱动轮位于所述A底盘主板11的纵轴重心的各一侧，分别与各自的驱动轮支撑座转动连接，两个驱动轮支撑座固定连接在A驱动底板10两端；

转动模块包括使A驱动底板10在竖直方向转动的竖直转轴机构和使A驱动底板10在水平方向转动的水平转轴机构，竖直转轴机构包括与A驱动底板10固定连接的第一轴承支撑座3，在第一轴承支撑座3内部设置第一深沟球轴承6，在所述的第一深沟球轴承6内设置一根其相配合的第一旋转轴7；

所述水平转轴机构包括第二轴承支撑座12以及安装在第二轴承支撑座12上的第二深沟球轴承1，在第二深沟球轴承1内部设置一与其相配合的第二旋转轴2，所述第二旋转轴2上端与A底盘主板11转动连接、下端与第一旋转轴7固定连接。

从动模块包括两个A定向轮5，所述定向轮通过减震螺钉4固定连接在A底盘主板11上。

工作原理：

通过驱动电机组件9的差速，使A驱动底板10绕旋转轴2旋转，从而带动整个底盘主板转弯，相较于那种驱动轮与机器人整体通过硬性连接来说，优点是不会使机器人整体随着转弯产生较大的晃动，并且解决了从动轮用万向轮时会出现抖动的情况。当地面不平时，会出现如下几种情况：(1)前面两个驱动轮加一个定向轮着地，由于驱动轮都是贴地的，因此不会出现控制不精确的问题。(2)后面两个定向轮着地，前面一个驱动轮着地，但是两个驱动轮可以绕第一旋转轴7旋转，并且一个驱动轮着地，必然产生一个作用力，这样就会产生一个使A驱动底板10绕第一旋转轴7旋转的力矩，根据力的平衡，就会使两个驱动轮同时着地，这样就不会出现只有一个驱动轮着地，导致机器人运动不精确。因此解决了四轮不能实时贴地，出现打滑的现象。

实施例2

参照图2，一种自适应差速底盘结构,包括驱动模块、转轴模块、从动模块和B底盘主板17；其中驱动模块设置在B底盘主板前端的中间位置，包括B驱动底板14、分别设置在B驱动底板14的纵轴重心的两侧的B驱动轮16、设置在每个驱动轮前面的起支撑作用的万向轮15以及驱动电机，所述的B驱动轮16分别与各自的驱动轮支撑座转动连接，两个驱动轮支撑座固定连接在B驱动底板14上；

转动模块为一个与驱动底板14固定连接的球头关节轴承13，球头关节轴承13的球座与B驱动底板14固定连接，球头关节轴承13的球销通过螺母与B底盘主板17固定连接；

从动模块包括两个B定向轮19，所述两个B定向轮分别通过连接支架18固定连接在B底盘主板17上。

工作原理：

通过驱动组件的差速，B驱动底板14作一定角度的旋转，从而带动整个B底盘主板转弯，但是由于环头关节轴承13的作用，不会使机器人整体随着转弯产生较大的晃动。

当地面不平时，会出现如下几种情况：前面两个驱动轮加一个定向轮着地，由于驱动轮都是贴地的，因此不会出现控制不精确的问题。后面两个定向轮着地，前面一个驱动轮着地，但是球头关节轴承13的两个球面在任意角度旋转摆动，因此两个驱动轮只有一个驱动轮着地时，必然产生一个作用力，根据力的平衡，就会使两个驱动轮同时着地，这样就不会出现只有一个驱动轮着地，导致机器人运动不精确。因此解决了四轮不能实时贴地，出现打滑的现象。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自适应差速底盘结构,其特征在于，包括驱动模块、转轴模块、从动模块和底盘主板；

所述驱动模块包括至少两个驱动轮及其驱动组件，所述驱动轮位于所述底盘主板的纵轴重心的各一侧，所述驱动组件连接驱动轮；

所述转动模块连接驱动模块，转动模块包括使驱动模块做至少两个自由度旋转的转轴机构；

所述底盘主板通过转动模块与驱动模块连接；

所述从动模块与底盘主板固定连接，包括至少一个万向轮和/或一个定向轮。

2.根据权利要求1所述的一种自适应差速底盘结构,其特征在于，所述的驱动组件包括驱动轮支撑座、驱动底板及驱动电机，所述的驱动轮支撑座与驱动轮转动连接，驱动底板两端分别与两个驱动轮支撑座固定连。

3.根据权利要求1所述的一种自适应差速底盘结构,其特征在于，所述的驱动模块中还包括万向轮、定向轮中的任一种或两种。

4.根据权利要求3所述的一种自适应差速底盘结构,其特征在于，所述的万向轮的个数为任意个数。

5.根据权利要求3所述的一种自适应差速底盘结构,其特征在于，所述的定向轮的个数为任意个数。

6.根据权利要求1所述的一种自适应差速底盘结构,其特征在于，所述的转动模块中的旋转机构为关节轴承或滚动轴承中的任一种或两种。

7.根据权利要求1所述的一种自适应差速底盘结构,其特征在于，所述的底盘主板是通过转动模块中至少一个自由度转轴机构与驱动模块连接。

8.根据权利要求1或7所述的一种自适应差速底盘结构,其特征在于，所述的底盘主板与驱动模块是固定连接或转动连接中的任一种。

9.根据权利要求1所述的一种自适应差速底盘结构,其特征在于，所述的驱动模块连接一转向转感器，以监测驱动轮的方向变化从而调整运动方向。

10.根据权利要求1所述的一种自适应差速底盘结构,其特征在于，所述的从动模块是通过减震连接装置连接到底盘主板上。