CN107985442A - 车轮驱动机构、车轮单元和无人平台车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人平台车技术领域，特别涉及一种车轮驱动机构、车轮单元和无人平台车。本发明所提供的车轮驱动机构，包括第一驱动机构，第一驱动机构用于与无人平台车的车轮驱动连接并驱动车轮绕着大致沿竖直方向的第一转轴旋转。在本发明中，可以利用第一驱动机构驱动车轮绕着大致沿竖直方向的第一转轴旋转，来较为灵活地实现车体转向，相比现有的滑移差速转向方式，可以有效改善无人平台车的转向性能。

Description

车轮驱动机构、车轮单元和无人平台车

技术领域

本发明涉及无人平台车技术领域，特别涉及一种车轮驱动机构、车轮单元和无人平台车。

背景技术

无人平台车能够搭载不同载荷与任务模块，完成非视距侦察与观测、崎岖山地路面物资输送等任务，在民用和军用领域都具有广泛的应用前景。无人平台车不仅需要集成环境感知、动态路径规划、行为控制与执行等多种功能，同时还需要具备较强的越野越障能力。

然而，现有技术中，无人平台车多数采用现有的车辆加以改装而成，其性能仍较难满足复杂路况条件下的地面行驶要求，在一定程度上限制了无人平台车的实际应用。

其中，目前的无人平台车一般依靠左右两侧车轮的转速差实现滑移转向。这种转向方式对轮胎的磨损较高；而且，对车体本身的轮距轴距等参数有一定的要求，往往导致车身较宽，难以适应狭小地域的转向需求；并且，在摩擦系数较低的地面(如雨雪天气湿滑或结冰的路面)等，无人平台车的转向均受到不同程度的影响。

另外，无人平台车在越野越障过程中，根据工作状态的不同，车轮需旋转至不同的位置并固定在当前位置，现有的无人平台车没有能够使车轮在预设角度位置锁止的专门机械机构，而只是依靠电机本身停止转动来将车轮锁定于预设角度位置处，所能承受的最大扭矩较小，锁止可靠性较低。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是：改善无人平台车的转向性能。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种无人平台车的车轮驱动机构，其包括第一驱动机构，第一驱动机构用于与无人平台车的车轮驱动连接并驱动车轮绕着大致沿竖直方向的第一转轴旋转。

可选地，第一驱动机构包括第一动力源和第一传动机构，第一动力源通过第一传动机构与车轮驱动连接。

可选地，第一传动机构包括第一转臂，第一转臂驱动连接于第一动力源与车轮之间，且第一转臂在第一动力源的驱动作用下带动车轮一起绕第一转轴旋转。

可选地，第一传动机构还包括悬架结构，第一转臂通过悬架结构与车轮驱动连接。

可选地，悬架结构包括悬架单元，悬架单元可转动地与第一转臂和车轮连接。

可选地，悬架单元包括减震器和悬挂弹簧，减震器可转动地与第一转臂和车轮连接，悬挂弹簧套设于减震器上；和/或，悬架单元包括悬臂，悬臂可转动地与第一转臂和车轮连接。

可选地，悬架结构包括两个悬架单元，两个悬架单元相对地设置于车轮的轴向两侧。

可选地，车轮驱动机构还包括行走驱动机构，行走驱动机构用于与车轮驱动连接并驱动车轮绕自身回转中心线旋转，第一驱动机构通过与行走驱动机构驱动连接而与车轮驱动连接。

可选地，行走驱动机构包括轮毂电机，轮毂电机设置于车轮上并驱动车轮绕自身回转中心线旋转，第一驱动机构通过与轮毂电机驱动连接而与车轮驱动连接。

可选地，车轮驱动机构还包括第二驱动机构，第二驱动机构用于与车轮驱动连接并驱动车轮绕着平行于车轮自身回转中心线的第二转轴旋转。

可选地，第二驱动机构通过第一驱动机构与车轮驱动连接，且第二驱动机构与第一驱动可相对转动地驱动连接，其中：当第一驱动机构驱动车轮绕第一转轴旋转时，第二驱动机构不绕第一转轴旋转；当第二驱动机构驱动车轮绕第二转轴旋转时，第一驱动机构随车轮一起绕第二转轴旋转。

可选地，第二驱动机构包括第二动力源和第二传动机构，第二动力源通过第二传动机构与第一驱动机构可相对转动地驱动连接。

可选地，第二传动机构包括第二转臂，第二传动机构通过第二转臂与第一驱动机构可相对转动地驱动连接，且第二转臂与第二动力源驱动连接并在第二动力源的驱动作用下带动第一驱动机构及车轮一起绕第二转轴转动。

可选地，第二转臂与第一驱动机构的第一转臂可相对转动地驱动连接。

可选地，第二传动机构还包括减速机构，第二转臂通过减速机构与第二动力源驱动连接。

可选地，减速机构包括第一减速器和第二减速器，第二动力源依次通过第一减速器和第二减速器与第二转臂驱动连接。

可选地，第一减速器和第二减速器中的至少一个为蜗轮蜗杆减速器。

可选地，车轮驱动机构还包括锁止机构，锁止机构用于在第二驱动机构驱动车轮绕第二转轴旋转至预设角度时使车轮保持在预设角度。

本发明第二方面提供了一种车轮单元，其包括车轮和本发明的车轮驱动机构。

本发明第三方面提供了一种无人平台车，其包括本发明的车轮单元。

本发明的车轮驱动机构，其第一驱动机构驱动车轮绕着大致沿竖直方向的第一转轴旋转，可以较为灵活地实现车体转向，相比现有的滑移差速转向方式，可以有效改善无人平台车的转向性能。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明一实施例的无人平台车的俯视结构示意图。

图2示出图1中车轮驱动机构与车轮配合的第一视角示意图。

图3示出图1中车轮驱动机构与车轮配合的第二视角示意图。

图4示出图1所示无人平台车正常行驶时的状态示意图。

图5示出图1所示无人平台车前轮转向时的状态示意图。

图6示出图1所示无人平台车原地转向时的状态示意图。

图7示出图1所示无人平台车斜向移动时的状态示意图。

图8示出图1所示无人平台车横向移动时的状态示意图。

图9示出图1所示无人平台车越障时的状态示意图。

图中：

1、车体；2、车轮；3、车轮驱动机构；

31、轮毂电机；

32、第一驱动机构；321、第一电机；322、回转轴承；323、第一转臂；324、支架；325、悬挂弹簧；326、减震器；327、悬臂；

33、第二驱动机构；331、第二电机；332、第一减速器；333、第二减速器；334、第二转臂；

a、回转中心线；b、第一转轴；c、第二转轴。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，下述方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系均是基于无人平台车行驶时的方位或位置关系定义的，其中以无人平台车的前进方向为前，并以面向无人平台车前进方向时来定义“后”、“左”和“右”；方位词“内、外”则均是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

图1-9示出了本发明的一个实施例。参照图1-9，本发明所提供的无人平台车的车轮驱动机构3，包括第一驱动机构32，第一驱动机构32用于与无人平台车的车轮2驱动连接并驱动车轮2绕着大致沿竖直方向的第一转轴b旋转。

在本发明中，“大致沿竖直方向”的含义在于，既包括严格沿竖直方向的情况，也包括相对于竖直方向偏斜在一定误差范围内的情况。

本发明的车轮驱动机构3，可以通过利用第一驱动机构32驱动车轮2绕着大致沿竖直方向的第一转轴b旋转来实现无人平台车的转向，而无需再如现有技术中一样采用左右两侧车轮滑移差速来实现转向，这有利于实现更加灵活机动的转向方式，改善无人平台车的转向性能。

在本发明中，第一驱动机构32可以直接与车轮2驱动连接，或者，作为一种替代方式，车轮驱动机构3可以还包括行走驱动机构，行走驱动机构用于与车轮2驱动连接并驱动车轮2绕自身回转中心线a旋转，第一驱动机构32通过与行走驱动机构驱动连接而与车轮2驱动连接。通过将第一驱动机构32设置为与用于驱动车轮2行走的行走驱动机构驱动连接，可以更为方便地实现第一驱动机构32与车轮2的驱动连接，使得车轮驱动机构3的结构也更加简单紧凑。

另外，在本发明中，第一驱动机构32可以包括第一动力源和第一传动机构，第一动力源通过第一传动机构与车轮2驱动连接。

其中，第一动力源可以包括第一电机321，使得第一电机321启动后，第一传动机构可以将第一电机321的转动传递至车轮2，驱动车轮2绕第一转轴b旋转，便于转向。

而第一传动机构可以包括第一转臂323，第一转臂323驱动连接于第一动力源与车轮2之间，且第一转臂323在第一动力源的驱动作用下带动车轮2一起绕第一转轴b旋转。通过设置第一转臂323，可以更加方便地实现第一动力源和车轮2之间的驱动连接，也更便于第一动力源的布置。

并且，为了进一步改善无人平台车的行驶平顺性，本发明的第一传动机构可以还包括悬架结构，第一转臂323通过悬架结构与车轮2驱动连接。通过进一步在第一转臂323和车轮2之间设置悬架结构，可以利用悬架结构缓冲因路面不平等原因引起的振动和冲击，使得无人平台车能够更加平顺地行驶，这对于无人平台车的越野工况尤其重要。

其中，悬架结构可以包括一个、两个或多个悬架单元，而悬架单元设置为可转动地与第一转臂323和车轮2连接，以更顺畅地传递力和力矩，并更有效地起到减振作用。优选地，悬架结构可以包括偶数个悬架单元，且这偶数个悬架单元分两组相对地设置于车轮2的轴向两侧，这样有利于增强整体结构的稳定性。

此外，为了使得无人平台车能够具有较好的越野越障性能，本发明的车轮驱动机构3可以还包括第二驱动机构33，第二驱动机构33用于与车轮2驱动连接并驱动车轮2绕着平行于车轮2自身回转中心线a的第二转轴c旋转。由于第二驱动机构33可以驱动车轮2绕着平行于车轮2自身回转中心线a的第二转轴c旋转，因此，在第二驱动机构33的作用下，车轮2可以随着路面起伏变化而绕第二转轴c旋转，使得无人平台车能够更好地适应越野工况下起伏不平的路面情况以及越障工况下的越障需求，具有较好的越野越障性能。

其中，第二驱动机构33可以独立于第一驱动机构32设置，但为了使车轮驱动机构3的结构更加简单紧凑，在发明中，第二驱动机构33也可以设置为通过第一驱动机构32与车轮2驱动连接。这样，第二驱动机构33通过与第一驱动机构32耦合来实现对车轮2绕第二转轴c旋转的驱动，这有利于简化第二驱动机构33的结构，使得车轮驱动机构3的结构更加紧凑。

并且，第二驱动机构33与第一驱动可以设置为可相对转动地驱动连接，其中：当第一驱动机构32驱动车轮2绕第一转轴b旋转时，第二驱动机构33不绕第一转轴b旋转；当第二驱动机构33驱动车轮2绕第二转轴c旋转时，第一驱动机构32随车轮2一起绕第二转轴c旋转。基于该设置，第一驱动机构32驱动车轮2绕第一转轴b旋转时，第二驱动机构33不随之旋转，而第二驱动机构33驱动车轮2绕第二转轴c旋转时，第一驱动机构32随之旋转，这样可以在第一驱动机构32和第二驱动机构33的有机配合下，更可靠地分别实现转向和越野越障功能。

作为本发明第二驱动机构33的一种实施方式，第二驱动机构33可以包括第二动力源和第二传动机构，第二动力源通过第二传动机构与第一驱动机构32可相对转动地驱动连接。

其中，第二动力源可以包括第二电机331，使得第二电机331启动后，第二传动机构可以通过第一驱动机构32将第二电机331的转动传递至车轮2，驱动车轮2绕第二转轴c旋转，实现越野越障过程。

而第二传动机构可以包括第二转臂334，第二传动机构通过第二转臂334与第一驱动机构32可相对转动地驱动连接，且第二转臂334与第二动力源驱动连接并在第二动力源的驱动作用下带动第一驱动机构32及车轮2一起绕第二转轴c转动。通过设置第二转臂334，可以更方便地实现第二动力源与第一驱动机构32之间的驱动连接，也更便于第二动力源的布置。

并且，在本发明中，第二传动机构可以进一步包括减速机构，第二转臂334通过减速机构与第二动力源驱动连接。设置减速机构，可以实现由第二动力源向车轮2的减速传递。

其中，减速机构可以包括第一减速器332和第二减速器333，第二动力源依次通过第一减速器332和第二减速器333与第二转臂334驱动连接。设置第一减速器332和第二减速器333，可以实现由第二动力源向车轮2的两级减速。

进一步地，第一减速器332和第二减速器333中的至少一个可以为蜗轮蜗杆减速器。该设置的好处在于，可以利用涡轮蜗杆减速器的反向自锁功能实现车轮2在预设角度位置处的锁止，这相对于单纯依靠电机停转实现锁止的方式，可以使车轮2在被第二驱动机构33驱动至预设角度位置后更稳定地保持于预设角度位置，且所承受扭矩及冲击较大，便于无人平台车更高效可靠地越野越障。

在本发明中，除了通过将第一减速器332和第二减速器333中的至少一个设置为蜗轮蜗杆减速器来实现车轮2在预设角度位置处的锁止，还可以额外设置专门的锁止机构，该锁止机构用于在第二驱动机构33驱动车轮2绕第二转轴c旋转至预设角度时使车轮2保持在预设角度。例如，锁止机构可以为制动器等，通过由制动器对第二动力源进行制动，也可以实现所期望的锁止，使车轮2保持在预设角度。该锁止方式，相对于单纯依靠电机停转实现锁止的方式，也能够提高锁止可靠性。而通过将第一减速器332和第二减速器333中的至少一个设置为蜗轮蜗杆减速器来实现锁止的方式，相对于这种通过设置专门锁止机构的锁止方式，结构更加简单紧凑，且可以更灵敏可靠地实现车轮2在任意角度位置处的锁止，锁止可靠性更高。

将本发明的车轮驱动机构3应用于无人平台车，可以有效改善无人平台车的转向性能，并提高无人平台车的越野越障效率。因此，本发明还提供了一种车轮单元和无人平台车。其中，车轮单元包括车轮2和本发明的车轮驱动机构3。而无人平台车则包括本发明的车轮单元。

下面结合图1-9所示的实施例来对本发明予以进一步地说明。

如图1所示，在该实施例中，无人平台车包括车体1和三对车轮单元，这三对车轮单元沿着车体1的轴向(或称无人平台车的前进方向)依次间隔地布置，且每对车轮单元中的两个车轮单元对称地设置于车体1的左右两侧，其中，每个车轮单元均包括车轮2和车轮驱动机构3，车轮2通过车轮驱动机构3与车体1可转动地连接，车轮驱动机构3则设置于车体1上并与车轮2驱动连接，用于通过驱动车轮2相对于车体1绕自身回转中心线a、第一转轴b和第二转轴c旋转，来实现无人平台车的行驶、转向及越野越障。

由于六个车轮单元分别包括车轮驱动机构3，因此，各个车轮单元的车轮2可以在对应车轮驱动机构3的作用下独立旋转，更灵活地满足无人平台车的不同工况要求。每个车轮单元的车轮驱动机构3可以驱动对应的车轮2相对于车体1绕自身回转中心线a、第一转轴b和第二转轴c分别旋转360°。

其中，如图2所示，在该实施例中，车轮驱动机构3包括行走驱动机构、第一驱动机构32和第二驱动机构33。

行走驱动机构用于驱动车轮2绕自身的回转中心线a旋转，以使车轮2能够在路面上滚动，实现无人平台车的行走。由图2可知，在该实施例中，车轮2自身的回转中心线a沿着车轮2的轴向，是大致水平设置的；而行走驱动机构包括轮毂电机31，该轮毂电机31设置于车轮2上，具体地，该轮毂电机31与车轮2的轮毂同心地设置，且车轮2的轮胎安装于轮毂电机31的外缘。设置轮毂电机31来驱动车轮2行走，结构较为简单紧凑，可以更充分地利用轮毂的内部空间，且传动效率较高。

第一驱动机构32用于驱动车轮2绕第一转轴b旋转，以实现无人平台车的转向。如图2和图3所示，在该实施例中，第一驱动机构32包括第一电机321和第一传动机构，其中：第一电机321用作第一动力源，用于为车轮2的转向驱动提供动力；而第一传动机构则驱动连接于第一电机321与轮毂电机31之间，并包括回转轴承322、第一转臂323、支架324和悬挂结构，悬挂结构包括两个悬挂单元，每个悬挂单元均包括悬挂弹簧325、减震器326和悬臂327。

具体地，由图1-3可知，在该实施例中，第一电机321和第一转臂323均大致沿竖直方向布置，第一电机321的输出轴通过回转轴承322与第一转臂323驱动连接。其中，第一电机321输出轴的中心线与第一转臂323的中心线共线，形成第一转轴b，该第一转轴b沿着车轮2的径向并与车体1的底面大致垂直，换句话说，第一转轴b大致沿竖直方向布置。这样，第一电机321能够带动第一转臂323同步地绕第一转轴b旋转，即，第一电机321的输出轴绕第一转轴b旋转时，第一转臂323也随之一起绕第一转轴b旋转。

而且，由图2和图3可知，在该实施例中，第一转臂323通过支架324与悬架结构连接，悬架结构则可转动地连接于支架324和轮毂电机31之间。具体地，第一转臂323可以与支架324固定连接；而悬挂结构的两个悬挂单元则沿着车轮2的轴向相对地设置于支架324的两侧，且每个悬挂单元的减震器326和悬臂327的两端均分别与支架324和轮毂电机31铰接，同时每个悬挂单元的减振弹簧325套设于对应的减震器326上。

通过将两个悬挂单元沿着车轮2的轴向相对地设置于支架324的两侧，可以使得两个悬挂单元相对地位于车轮2的轴向两侧，这一方面有利于提高结构稳定性，另一方面还能够同时减缓车轮2轴向两侧所受到的冲击，进一步改善减振缓冲效果，提高无人平台车的行驶平顺性。

而通过将每个悬挂单元的减震器326和悬臂327的两端均分别与支架324和轮毂电机31铰接，则可以使每个悬挂单元均可转动地连接于支架324和轮毂电机31之间，且由于支架324与第一转臂323相对固定，同时轮毂电机31与车轮2相对固定，因此，也就使得每个悬挂单元均可转动地连接于第一转臂323和车轮2之间，这样可以使悬架结构能够更顺畅地在第一转臂323和车轮2之间传递力和力矩，并更有效地起到减振缓冲作用。

并且，相对于悬挂单元中只设置减震器326和悬挂弹簧325的组合结构与悬臂327中的一个的情况，该实施例在设置减震器326和悬挂弹簧325的组合结构的同时，还一并设置悬臂327，也可以更充分地吸收地面冲击，减缓车体1振动。

更具体地，如图2所示，每个悬挂单元的减震器326和悬臂327的下部大致连接于轮毂电机31的同一位置，而减震器326和悬臂327的上部则连接于支架324的不同位置。基于此，每个悬挂单元的减震器326和悬臂327与支架324之间大致形成三角形，结构稳定性更好。

基于该实施例的第一驱动机构32，当第一电机321启动时，第一电机321可以通过回转轴承322带动第一转臂323绕第一转轴b旋转，第一转臂323的转动又通过悬挂结构和轮毂电机31传递至车轮2，带动车轮2也产生绕第一转轴b的旋转，实现各车轮2独立的转向过程。

由于第一驱动机构32驱动车轮2绕第一转轴b旋转即可实现车轮2的转向，因此，对车轮2的磨损较少，且转向阻力矩较小，不仅有利于延长车轮2的使用寿命，还有利于提高车轮2转向的方便灵活性。

在此基础上，进一步通过分别利用6个车轮单元的车轮驱动机构3驱动各自对应的车轮2独立地绕第一转轴b旋转不同方向及不同角度，并进行组合，即可方便地实现无人平台车的前轮转向、原地转向、斜向移动及横向移动等多种转向模式。这一点将在后续结合图5-图8予以更详细地说明。

第二驱动机构33用于驱动车轮2绕第二转轴c旋转，以满足无人平台车在越野越障工况下的行驶要求。如图2和图3所示，在该实施例中，第二驱动机构33包括第二电机331和第二传动机构，其中：第二电机331用作第二动力源，用于为越野越障时车轮2绕第二转轴c的旋转提供动力；而第二传动机构则驱动连接于第二电机331与第一驱动机构32之间，并包括减速机构和第二转臂334，减速机构则包括第一减速器332和第二减速器333。

具体地，由图2和图3可知，在该实施例中，第二电机331的输出端与第一减速器332的输入端驱动连接；第一减速器332的输出端与第二减速器333的输入端驱动连接；第二减速器333的输出端与第二转臂324驱动连接；而第二转臂324则套设于第一电机321的输出轴上。更具体地，第二转臂324大致水平地布置，其在第二电机331的驱动作用下，绕位于车轮2自身回转中心线a上方并与车轮2自身回转中心线a平行的第二转轴c旋转。

基于上述设置，减速机构驱动连接于第二电机331与第二转臂334之间，并依次通过第一减速器332和第二减速器333实现由第二电机331向第二转臂334的两级减速传动。且第二转臂334通过第一驱动机构32驱动连接于减速机构与车轮2之间，其能够在第二电机331工作时，通过第一驱动机构32带动车轮2一起绕第二转轴c旋转，使得车轮2能够在越野工况时能随路面起伏而绕第二转轴c旋转，增强车轮2的接地能力，更好地满足越野工况下复杂路面的行驶要求，并能够在越障工况下绕第二转轴c旋转至预设角度，较为高效地跨越水平或竖直障碍。

而由于第二转臂334套设于第一电机321的输出轴上，且第一电机321的输出轴通过回转轴承322与第一转臂323驱动连接，因此，第二转臂334相对于第一转臂323可转动地设置，这样，当第一电机321转动时，第二驱动机构33不会随之绕第一转轴b旋转，而当第二电机331转动时，第一驱动机构32却可以随之一起绕第二转轴c旋转，即，此时第二转臂334可以带动第一驱动机构32和车轮2一起绕第二转轴c旋转，这可以使得车轮2绕第一转轴b旋转时的转向过程不受车轮2绕第二转轴c旋转时的越野越障过程的影响，实现更加稳定可靠地转向过程。

在该实施例中，第一减速器332可以设置为齿轮减速器，第二减速器333可以设置为蜗轮蜗杆减速器。这样，基于为蜗轮蜗杆减速器的第二减速器333的反向自锁功能，可以方便地实现车轮2在任意预设角度位置的锁止，这尤其有利于更高效可靠地实现越障过程。当然，将第一减速器332设置为蜗轮蜗杆减速器而将第二减速器333设置为齿轮减速器，或者，将第一减速器332和第二减速器333均设置为蜗轮蜗杆减速器，也均可以基于蜗轮蜗杆减速器的反向锁止功能实现车轮2在任意预设角度位置的锁止。

下面结合图4-9对该实施例无人平台车正常行驶、转向及越障时的工作状态予以说明。

如图4所示，当无人平台车正常行驶时，各车轮单元的第一驱动机构32和第二驱动33均无需工作，只由行走驱动机构工作，使得各车轮单元的车轮2均分别在对应轮毂电机31的驱动作用下绕自身的回转中心线旋转，实现无人平台车的正常行驶。

如图5所示，当无人平台车需要前轮转向时，各车轮单元的行走驱动机构仍均工作，同时，在6个车轮单元中，位于前方左右两侧的两个车轮单元的第一驱动机构32均工作，由各自的第一电机321通过第一转臂323和悬架结构驱动对应的车轮2绕第一转轴b旋转，且驱动这两个车轮单元的车轮2绕第一转轴b向同一方向旋转，实现无人平台车的前轮转向。

如图6所示，当无人平台车需要原地转向时，各车轮单元的行走驱动机构也仍均工作，同时，在6个车轮单元中，位于前方左右两侧和后方左右两侧的共四个车轮单元的第一驱动机构32也均工作，由各自的第一电机321通过第一转臂323和悬架结构驱动对应的车轮2绕第一转轴b旋转，且在这四个车轮单元中，相邻两个车轮单元的车轮2绕第一转轴b向相同方向旋转，而沿车体对角线相对的两个车轮单元的车轮2绕第一转轴b向相反方向旋转，实现无人平台车的原地转向。

如图7所示，当无人平台车需要斜向移动时，各车轮单元的行走驱动机构也仍均工作，同时，6个车轮单元的第一驱动机构32也均工作，由各自的第一电机321通过第一转臂323和悬架结构驱动对应的车轮2绕第一转轴b旋转，且在这六个车轮单元中，各车轮单元的车轮2均绕第一转轴b向相同方向旋转，并绕第一转轴b旋转至车轮2自身的回转中心线a相对于与车体1沿前后方向的轴线倾斜布置，实现无人平台车的斜向移动。

如图8所示，当无人平台车需要横向移动时，各车轮单元的行走驱动机构也仍均工作，同时，6个车轮单元的第一驱动机构32也均工作，由各自的第一电机321通过第一转臂323和悬架结构驱动对应的车轮2绕第一转轴b旋转，且在这六个车轮单元中，各车轮单元的车轮2均绕第一转轴b向相同方向旋转，并绕第一转轴b旋转至车轮2自身的回转中心线a相对于与车体1沿前后方向的轴线垂直布置，实现无人平台车的横向移动。

如图9所示，当无人平台车需要越障时，需要越障的车轮2(在图8中具体为位于后方的车轮2)在第二驱动机构32的驱动作用下绕第二转轴c旋转至预设角度，并在第二减速器333的反向自锁功能作用下，锁止于预设角度，实现无人平台车的高效越障过程。

可见，该实施例的无人平台车，其在车轮驱动机构3的行走驱动机构、第一驱动机构32和第二驱动机构33的配合作用下，不仅能够平稳高效地正常行驶及越野越障，还能够通过分别控制各车轮2独立地绕第一转轴b旋转，即方便地实现前轮转向、原地转向、斜向移动及横向移动等多种姿态的转向模式，相对于滑移差速转向方式，转向方式更加灵活机动，且对轮胎的磨损较小，对车体1的轮距轴距等参数没有特殊要求，整车设计更加灵活，同时，转向阻力矩也更小，转向更加高效，这尤其可以满足狭小地域以及摩擦系数较低路面等对转向的较高要求，有利于增强无人平台车在狭小空间地域及摩擦系数较低路面的应用可能性。

以上所述仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种无人平台车的车轮驱动机构(3)，其特征在于，包括第一驱动机构(32)，所述第一驱动机构(32)用于与无人平台车的车轮(2)驱动连接并驱动所述车轮(2)绕着大致沿竖直方向的第一转轴(b)旋转。

2.根据权利要求1所述的车轮驱动机构(3)，其特征在于，所述第一驱动机构(32)包括第一动力源和第一传动机构，所述第一动力源通过所述第一传动机构与所述车轮(2)驱动连接。

3.根据权利要求2所述的车轮驱动机构(3)，其特征在于，所述第一传动机构包括第一转臂(323)，所述第一转臂(323)驱动连接于所述第一动力源与所述车轮(2)之间，且所述第一转臂(323)在所述第一动力源的驱动作用下带动所述车轮(2)一起绕所述第一转轴(b)旋转。

4.根据权利要求3所述的车轮驱动机构(3)，其特征在于，所述第一传动机构还包括悬架结构，所述第一转臂(323)通过所述悬架结构与所述车轮(2)驱动连接。

5.根据权利要求4所述的车轮驱动机构(3)，其特征在于，所述悬架结构包括悬架单元，所述悬架单元可转动地与所述第一转臂(323)和所述车轮(2)连接。

6.根据权利要求5所述的车轮驱动机构(3)，其特征在于，所述悬架单元包括减震器(326)和悬挂弹簧(325)，所述减震器(326)可转动地与所述第一转臂(323)和所述车轮(2)连接，所述悬挂弹簧(325)套设于所述减震器(326)上；和/或，所述悬架单元包括悬臂(327)，所述悬臂(327)可转动地与所述第一转臂(323)和所述车轮(2)连接。

7.根据权利要求5所述的车轮驱动机构(3)，其特征在于，所述悬架结构包括两个所述悬架单元，所述两个悬架单元相对地设置于所述车轮(2)的轴向两侧。

8.根据权利要求1所述的车轮驱动机构(3)，其特征在于，所述车轮驱动机构(3)还包括行走驱动机构，所述行走驱动机构用于与所述车轮(2)驱动连接并驱动所述车轮(2)绕自身回转中心线(a)旋转，所述第一驱动机构(32)通过与所述行走驱动机构驱动连接而与所述车轮(2)驱动连接。

9.根据权利要求8所述的车轮驱动机构(3)，其特征在于，所述行走驱动机构包括轮毂电机(31)，所述轮毂电机(31)设置于所述车轮(2)上并驱动所述车轮(2)绕自身回转中心线(a)旋转，所述第一驱动机构(32)通过与所述轮毂电机(31)驱动连接而与所述车轮(2)驱动连接。

10.根据权利要求1-9任一所述的车轮驱动机构(3)，其特征在于，所述车轮驱动机构(3)还包括第二驱动机构(33)，所述第二驱动机构(33)用于与所述车轮(2)驱动连接并驱动所述车轮(2)绕着平行于所述车轮(2)自身回转中心线(a)的第二转轴(c)旋转。

11.根据权利要求10所述的车轮驱动机构(3)，其特征在于，所述第二驱动机构(33)通过所述第一驱动机构(32)与所述车轮(2)驱动连接，且所述第二驱动机构(33)与所述第一驱动可相对转动地驱动连接，其中：当所述第一驱动机构(32)驱动所述车轮(2)绕所述第一转轴(b)旋转时，所述第二驱动机构(33)不绕所述第一转轴(b)旋转；当所述第二驱动机构(33)驱动所述车轮(2)绕所述第二转轴(c)旋转时，所述第一驱动机构(32)随所述车轮(2)一起绕所述第二转轴(c)旋转。

12.根据权利要求11所述的车轮驱动机构(3)，其特征在于，所述第二驱动机构(33)包括第二动力源和第二传动机构，所述第二动力源通过所述第二传动机构与所述第一驱动机构(32)可相对转动地驱动连接。

13.根据权利要求12所述的车轮驱动机构(3)，其特征在于，所述第二传动机构包括第二转臂(334)，所述第二传动机构通过所述第二转臂(334)与所述第一驱动机构(32)可相对转动地驱动连接，且所述第二转臂(334)与所述第二动力源驱动连接并在所述第二动力源的驱动作用下带动所述第一驱动机构(32)及所述车轮(2)一起绕所述第二转轴(c)转动。

14.根据权利要求13所述的车轮驱动机构(3)，其特征在于，所述第二转臂(334)与所述第一驱动机构(32)的第一转臂(323)可相对转动地驱动连接。

15.根据权利要求12所述的车轮驱动机构(3)，其特征在于，所述第二传动机构还包括减速机构，所述第二转臂(334)通过所述减速机构与所述第二动力源驱动连接。

16.根据权利要求15所述的车轮驱动机构(3)，其特征在于，所述减速机构包括第一减速器(332)和第二减速器(333)，所述第二动力源依次通过所述第一减速器(332)和所述第二减速器(333)与所述第二转臂(334)驱动连接。

17.根据权利要求16所述的车轮驱动机构(3)，其特征在于，所述第一减速器(332)和所述第二减速器(333)中的至少一个为蜗轮蜗杆减速器。

18.根据权利要求10所述的车轮驱动机构(3)，其特征在于，所述车轮驱动机构(3)还包括锁止机构，所述锁止机构用于在所述第二驱动机构(33)驱动所述车轮(2)绕所述第二转轴(c)旋转至预设角度时使所述车轮(2)保持在所述预设角度。

19.一种车轮单元，包括车轮(2)，其特征在于，还包括如权利要求1-18任一所述的车轮驱动机构(3)。

20.一种无人平台车，其特征在于，包括如权利要求19所述的车轮单元。