CN109109599A - 一种基于麦克纳姆轮的前轮可升降的减震底盘及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于麦克纳姆轮的可升降的减震底盘，其特征在于，包括底盘、前轮组件、后轮组件和升降电机模块，两个前轮组件分别安装于底盘的前端两侧，两个后轮组件分别安装于底盘的后端两侧；且所述前轮组件连接有前减震组件，所述后轮组件连接有后减震组件；所述升降电机模块安装于底盘，且所述升降电机模块与前减震组件连接，所述升降电机模块带动前车轮的升降，从而可以在复杂地形行驶，降低在复杂地形行驶时对底盘造成机械损伤。

Description

一种基于麦克纳姆轮的前轮可升降的减震底盘及方法

技术领域

本发明涉及升降减震底盘领域，具体涉及一种基于麦克纳姆轮的前轮可升降的减震底盘及方法。

背景技术

升降减震底盘在现实生活中应用十分广泛，而目前针对麦克纳姆轮升降底盘，多采用滚珠丝杆实现升降功能，该结构的工作原理是通过电机带动竖直放置的滚珠丝杆转动，实现对底盘的升降。该结构在工作时响应速度慢，并且不能实现减震功能，在复杂地形行驶时容易对底盘造成机械损伤。

发明内容

本发明为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种基于麦克纳姆轮的前轮可升降的减震底盘，本发明可以让底盘在复杂地形行驶时不易对底盘造成机械损伤。

同时本发明还提供了一种基于麦克纳姆轮的前轮可升降的减震底盘的方法。

本发明的目的可以通过如下技术方案实现：一种基于麦克纳姆轮的可升降的减震底盘，其特征在于，包括底盘、前轮组件、后轮组件和升降电机模块，两个前轮组件分别安装于底盘的前端两侧，两个后轮组件分别安装于底盘的后端两侧；且所述前轮组件连接有前减震组件，所述后轮组件连接有后减震组件；所述升降电机模块安装于底盘，且所述升降电机模块与前减震组件连接。

优选的，所述升降电机模块包括双头螺杆、升降电机和两组连接机构，所述双头螺杆两端的螺纹方向相反，所述双头螺杆的中间通过中心轴承固定座安装于底盘前端中间，所述双头螺杆的两端通过前轴承固定座分别安装于底盘前端的两侧；所述升降电机安装于底盘，且所述升降电机通过传送机构与双头螺杆连接，所述双头螺杆两端的螺纹部通过两组连接机构分别与两个前减震组件连接，所述升降电机正反转，带动双头螺杆转动，从而带动前车轮的升降。

优选的，所述连接机构包括滑车、连接杆固定螺栓和球头连接杆，所述滑车套接于双头螺杆的螺纹部，所述滑车上设有T型螺母固定板，所述T型螺母固定板通过T形螺母与所述底盘上的滑轨连接，所述T型螺母固定板通过连接杆固定螺栓与球头连接杆的一端连接，所述球头连接杆的另一端与减震组件连接，所述球头连接杆用于带动前轮组件升降。

优选的，所述前轮组件包括第一麦克纳姆轮、第一固定法兰、第一固定架、第一麦克纳姆轮同步轮、第一驱动电机和第一电机同步轮，所述第一麦克纳姆轮通过第一固定法兰固定于所述第一固定架，所述第一麦克纳姆轮的轮轴穿过第一固定架与所述第一麦克纳姆轮同步轮连接，所述第一驱动电机固定在所述第一固定架的外侧，且位于所述第一麦克纳姆轮上方，所述第一驱动电机的电机轴穿过第一固定架与所述第一电机同步轮连接，所述电机同步轮通过第一电机同步带与麦克纳姆轮同步轮连接，驱动电机通过驱动同步带带动车轮转动。

优选的，所述前轮减震组件包括第一下悬挂板、第一上悬挂板，第一安装面悬挂板和第一避震器机构，所述第一安装面悬挂板固定于所述底盘，所述第一固定架的底端与所述第一下悬挂板的一端铰接，所述第一下悬挂板的另一端与所述第一安装面悬挂板的底端铰接，所述第一固定架的顶端与所述第一上悬挂板的一端铰接，所述第一上悬挂板的另一端铰接在所述第一安装面悬挂板的顶端，所述第一安装面悬挂板通过第一避震器机构与所述升降电机模块连接，所述前轮避震组件一方面可以通过升降电机带动其控制车轮的升降，同时其自带的避震器组件也可以自行避震。

优选的，所述第一避震器机构包括第一避震器和第一避震器悬挂板，所述第一避震器悬挂板的一端铰接在所述第一安装面悬挂板的顶端，所述第一避震器悬挂板的另一端分别与所述第一避震器及所述球头连接杆的另一端铰接，所述第一避震器的另一端铰接于所述固定架上，在每个前减震组件中所述第一避震器机构设有两个，位于所述第一安装面悬挂板的两侧。

优选的，所述后轮组件包括第二麦克纳姆轮、第二固定法兰、第二固定架、第二麦克纳姆轮同步轮、第二驱动电机和第二电机同步轮，所述第二麦克纳姆轮通过第二固定法兰固定于所述第二固定架，所述第二麦克纳姆轮的轮轴穿过第二固定架与所述第二麦克纳姆轮同步轮连接，所述第二驱动电机固定在所述第二固定架的外侧，且位于所述第二麦克纳姆轮上方，所述第二驱动电机的电机轴穿过第二固定架与所述第二电机同步轮连接，所述第二电机同步轮通过第二电机同步带与第二麦克纳姆轮同步轮连接，第二驱动电机通过驱动第二电机同步带带动第二电机同步轮转动。

优选的，所述后轮减震组件包括第二下悬挂板、第二上悬挂板，第二安装面悬挂板和第二避震器机构和固定块，所述第二安装面悬挂板固定于所述底盘，所述第二固定架的底端与所述第二下悬挂板的一端铰接，所述第二下悬挂板的另一端与所述第二安装面悬挂板的底端铰接，所述第二固定架的顶端与所述第二上悬挂板的一端铰接，所述第二上悬挂板的另一端铰接在所述第二安装面悬挂板的顶端，所述固定块固定在底盘上，所述第二安装面悬挂板和固定块通过第二额避震器机构与所述第二固定架连接。

优选的，所述第二避震器机构包括第二避震器和第二避震器悬挂板，所述第二避震器悬挂板的一端铰接在所述安装面悬挂板的顶端，所述第二避震器悬挂板的中部通过固定螺栓与固定在底盘上的固定块连接，所述第二悬挂杆的另一端与所述第二避震器的一端铰接，所述第二避震器的另一端与所述第二固定架铰接，在每个后减震组件中所述第二避震器机构设有两个，位于所述第二安装面悬挂板的两侧。

优选的，一种基于麦克纳姆轮的可升降的减震底盘的方法，包括以下步骤：

当装有该减震底盘的小车通过障碍时，控制升降电机的正转，带动双头螺杆转动，从而带动球头连接杆运动，通过球头连接杆拉起避震悬挂连接板，从而控制第一避震器将小车前端的麦克纳姆轮抬起；

当小车经过障碍物后，升降电机反转，带动双头螺杆转动，从而带动球头连接杆运动，通过球头连接杆放下避震悬挂连接板，从而控制第一避震器放下小车前端的麦克纳姆轮，继续正常行驶；

当障碍物较高度低于小车底盘时，第一避震器和第二避震器伸缩运动可以时小车平稳经过障碍物。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明设有升降电机模块，反应速度快，可以实现车体的升降，从而可以在复杂地形行驶，降低在复杂地形行驶时对底盘造成机械损伤。

2、目前现有的底盘避震技术多采用滚珠丝杆实现升降功能，并且不能实现减震功能，本发明设有多个避震器，可以让车体缓震效果更好。

附图说明

图1是本发明基于麦克纳姆轮的前轮可升降的减震底盘及方法的结构示意图；

图2是本发明的前轮组件的结构示意图；

图3是本发明的后轮组件的结构示意图；

其中，1为底盘，2为前轮组件，3为后轮组件，4为麦克纳姆轮，5为固定法兰，6为固定架，7为第一麦克纳姆轮同步轮，8为第一驱动电机，9为第一驱动电机同步轮，10为第一电机同步带，11为第一下悬挂板，12第一上悬挂板，13为第一安装面悬挂板，14为第一避震悬挂连接板，15为第一避震器，16为固定螺栓，17为固定块，18为球头连接杆，19为连接杆固定螺栓，20为滑车，21为T形螺母固定板，22为T形螺母，23为双头螺杆，24为轴承固定座，25为螺杆中心轴承固定座，26为螺杆同步轮，27为电机固定座，28为升降电机，29为升降电机同步轮，30为传送机构。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此；

如图1、图2所示，一种基于麦克纳姆轮的可升降的减震底盘，其特征在于，包括底盘1、前轮组件、后轮组件和升降电机模块，两个前轮组件分别安装于底盘1的前端两侧，两个后轮组件分别安装于底盘1的后端两侧；且所述前轮组件连接有前减震组件，所述后轮组件连接有后减震组件；所述升降电机模块安装于底盘，且所述升降电机模块与前减震组件连接。

如图2所示，所述升降电机模块包括双头螺杆23、升降电机28和两组连接机构，所述双头螺杆23两端的螺纹方向相反，所述双头螺杆23的中间通过中心轴承固定座25安装于底盘1前端中间，所述双头螺杆23的两端通过轴承固定座24分别安装于底盘1前端的两侧；所述升降电机28安装于底盘1，且所述升降电机28通过传送机构30与双头螺杆23连接，所述双头螺杆23两端的螺纹部通过两组连接机构分别与两个前减震组件连接，所述升降电机28正反转，带动双头螺杆23转动，从而带动前车轮的升降，具体的传送机构可采用现有的传送机构，主要由皮带和皮带轮构成。

如图2所示，所述连接机构包括滑车20、连接杆固定螺栓19和球头连接杆18，所述滑车20套接于双头螺杆23的螺纹部，所述滑车20上设有T型螺母固定板21，所述T型螺母固定板21通过T形螺母22与所述底盘1上的滑轨连接，所述T型螺母固定板21通过连接杆固定螺栓19与球头连接杆18的一端连接，所述球头连接杆18的另一端与减震组件连接。

如图2所示，所述前轮组件包括第一麦克纳姆轮4、第一固定法兰5、第一固定架6、第一麦克纳姆轮同步轮7、第一驱动电机8和第一电机同步轮9，所述第一麦克纳姆轮4通过第一固定法兰5固定于所述第一固定架6，所述第一麦克纳姆轮4的轮轴穿过第一固定架6与所述第一麦克纳姆轮同步轮7连接，所述第一驱动电机8固定在所述第一固定架6的外侧，且位于所述第一麦克纳姆轮4上方，所述第一驱动电机8的电机轴穿过第一固定架6与所述第一电机同步轮9连接，所述第一电机同步轮9通过第一电机同步带10与麦克纳姆轮同步轮7连接，驱动电机通过驱动同步带带动车轮转动。

如图2所示，所述前轮减震组件包括第一下悬挂板11、第一上悬挂板12，第一安装面悬挂板13和第一避震器机构，所述第一安装面悬挂板13固定于所述底盘1，所述第一固定架6的底端与所述第一下悬挂板12的一端铰接，所述第一下悬挂板12的另一端与所述第一安装面悬挂板13的底端铰接，所述第一固定架6的顶端与所述第一上悬挂板12的一端铰接，所述第一上悬挂板12的另一端铰接在所述第一安装面悬挂板13的顶端，所述第一安装面悬挂板13通过第一避震器机构与所述升降电机模块连接，所述前轮避震组件一方面可以通过升降电机带动其控制车轮的升降，同时其自带的避震器组件也可以自行避震。

如图2所示，所述第一避震器机构包括第一避震器15和第一避震器悬挂板14，所述第一避震器悬挂板14的一端铰接在所述第一安装面悬挂板13的顶端，所述第一避震器悬挂板14的另一端分别与所述第一避震器15的一端及所述球头连接杆18的另一端铰接，所述第一避震器15的另一端铰接于所述第一固定架6上，在每个前减震组件中所述第一避震器机构设有两个，位于所述第一安装面悬挂板13的两侧。

如图3所示，所述后轮组件包括第二麦克纳姆轮、第二固定法兰、第二固定架、第二麦克纳姆轮同步轮、第二驱动电机和第二电机同步轮，所述第二麦克纳姆轮通过第二固定法兰固定于所述第二固定架，所述第二麦克纳姆轮的轮轴穿过第二固定架与所述第二麦克纳姆轮同步轮连接，所述第二驱动电机固定在所述第二固定架的外侧，且位于所述第二麦克纳姆轮上方，所述第二驱动电机的电机轴穿过第二固定架与所述第二电机同步轮连接，所述第二电机同步轮通过第二电机同步带与第二麦克纳姆轮同步轮连接，第二驱动电机通过驱动第二电机同步带带动第二电机同步轮转动。

如图3所示，所述后轮减震组件包括第二下悬挂板、第二上悬挂板，第二安装面悬挂板和第二避震器机构和固定块17，所述第二安装面悬挂板固定于所述底盘，所述第二固定架的底端与所述第二下悬挂板的一端铰接，所述第二下悬挂板的另一端与所述第二安装面悬挂板的底端铰接，所述第二固定架的顶端与所述第二上悬挂板的一端铰接，所述第二上悬挂板的另一端铰接在所述第二安装面悬挂板的顶端，所述固定块17固定在底盘上，所述第二安装面悬挂板和固定块通过第二额避震器机构与所述第二固定架连接。

如图3所示，所述第二避震器机构包括第二避震器和第二避震器悬挂板，所述第二避震器悬挂板的一端铰接在所述安装面悬挂板的顶端，所述第二避震器悬挂板的中部通过固定螺栓16与固定在底盘上的固定块17连接，所述第二悬挂杆的另一端与所述第二避震器的一端铰接，所述第二避震器的另一端与所述第二固定架铰接，在每个后减震组件中所述第二避震器机构设有两个，位于所述第二安装面悬挂板的两侧。

优选的，一种基于麦克纳姆轮的可升降的减震底盘的方法，包括以下步骤：

当装有该减震底盘的小车通过障碍时，控制升降电机28的正转，带动双头螺杆23转动，从而带动球头连接杆18运动，通过球头连接杆18拉起避震悬挂连接板14，从而控制第一避震器15将小车前端的麦克纳姆轮抬起；

当小车经过障碍物后，升降电机反转28，带动双头螺杆23转动，从而带动球头连接杆18运动，通过球头连接杆18放下避震悬挂连接板14，从而控制第一避震器15放下小车前端的麦克纳姆轮，继续正常行驶；

当障碍物较高度低于小车底盘时，第一避震器15和第二避震器伸缩运动可以时小车平稳经过障碍物。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于麦克纳姆轮的可升降的减震底盘，其特征在于，包括底盘、前轮组件、后轮组件和升降电机模块，两个前轮组件分别安装于底盘的前端两侧，两个后轮组件分别安装于底盘的后端两侧；且所述前轮组件连接有前减震组件，所述后轮组件连接有后减震组件；所述升降电机模块安装于底盘，且所述升降电机模块与前减震组件连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的可升降的减震底盘，其特征在于，所述升降电机模块包括双头螺杆、升降电机和两组连接机构，所述双头螺杆两端的螺纹方向相反，所述双头螺杆的中间通过中心轴承固定座安装于底盘前端中间，所述双头螺杆的两端通过前轴承固定座分别安装于底盘前端的两侧；所述升降电机安装于底盘，且所述升降电机通过传送机构与双头螺杆连接，所述双头螺杆两端的螺纹部通过两组连接机构分别与两个前减震组件连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于麦克纳姆轮的可升降的减震底盘，其特征在于，所述连接机构包括滑车、连接杆固定螺栓和球头连接杆，所述滑车套接于双头螺杆的螺纹部，所述滑车上设有T型螺母固定板，所述T型螺母固定板通过T形螺母与所述底盘上的滑轨连接，所述T型螺母固定板通过连接杆固定螺栓与球头连接杆的一端连接，所述球头连接杆的另一端与减震组件连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的可升降的减震底盘，其特征在于，所述前轮组件包括第一麦克纳姆轮、第一固定法兰、第一固定架、第一麦克纳姆轮同步轮、第一驱动电机和第一电机同步轮，所述第一麦克纳姆轮通过第一固定法兰固定于所述第一固定架，所述第一麦克纳姆轮的轮轴穿过第一固定架与所述第一麦克纳姆轮同步轮连接，所述第一驱动电机固定在所述第一固定架的外侧，且位于所述第一麦克纳姆轮上方，所述第一驱动电机的电机轴穿过第一固定架与所述第一电机同步轮连接，所述电机同步轮通过第一电机同步带与麦克纳姆轮同步轮连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的可升降的减震底盘，其特征在于，所述前减震组件包括第一下悬挂板、第一上悬挂板，第一安装面悬挂板和第一避震器机构，所述第一安装面悬挂板固定于所述底盘，所述第一固定架的底端与所述第一下悬挂板的一端铰接，所述第一下悬挂板的另一端与所述第一安装面悬挂板的底端铰接，所述第一固定架的顶端与所述第一上悬挂板的一端铰接，所述第一上悬挂板的另一端铰接在所述第一安装面悬挂板的顶端，所述第一安装面悬挂板通过第一避震器机构与所述升降电机模块连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于麦克纳姆轮的可升降的减震底盘，其特征在于，所述第一避震器机构包括第一避震器和第一避震器悬挂板，所述第一避震器悬挂板的一端铰接在所述第一安装面悬挂板的顶端，所述第一避震器悬挂板的另一端分别与所述第一避震器及所述球头连接杆的另一端铰接，所述第一避震器的另一端铰接于所述固定架上。

7.根据权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的可升降的减震底盘，其特征在于，所述后轮组件包括第二麦克纳姆轮、第二固定法兰、第二固定架、第二麦克纳姆轮同步轮、第二驱动电机和第二电机同步轮，所述第二麦克纳姆轮通过第二固定法兰固定于所述第二固定架，所述第二麦克纳姆轮的轮轴穿过第二固定架与所述第二麦克纳姆轮同步轮连接，所述第二驱动电机固定在所述第二固定架的外侧，且位于所述第二麦克纳姆轮上方，所述第二驱动电机的电机轴穿过第二固定架与所述第二电机同步轮连接，所述第二电机同步轮通过第二电机同步带与第二麦克纳姆轮同步轮连接。

8.根据权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的可升降的减震底盘，其特征在于，所述后减震组件包括第二下悬挂板、第二上悬挂板，第二安装面悬挂板和第二避震器机构和固定块，所述第二安装面悬挂板固定于所述底盘，所述第二固定架的底端与所述第二下悬挂板的一端铰接，所述第二下悬挂板的另一端与所述第二安装面悬挂板的底端铰接，所述第二固定架的顶端与所述第二上悬挂板的一端铰接，所述第二上悬挂板的另一端铰接在所述第二安装面悬挂板的顶端，所述固定块固定在底盘上，所述第二安装面悬挂板和固定块通过第二额避震器机构与所述第二固定架连接。

9.根据权利要求8所述的一种基于麦克纳姆轮的可升降的减震底盘，其特征在于，所述第二避震器机构包括第二避震器和第二避震器悬挂板，所述第二避震器悬挂板的一端铰接在所述安装面悬挂板的顶端，所述第二避震器悬挂板的中部通过固定螺栓与固定在底盘上的固定块连接，所述第二悬挂杆的另一端与所述第二避震器的一端铰接，所述第二避震器的另一端与所述第二固定架铰接。

10.根据权利要求1～9中任意一项所述的一种基于麦克纳姆轮的可升降的减震底盘的方法，其特征在于，包括以下步骤：

当装有该减震底盘的小车通过障碍时，控制升降电机的正转，带动双头螺杆转动，从而带动球头连接杆运动，通过球头连接杆拉起避震悬挂连接板，从而控制第一避震器将小车前端的麦克纳姆轮抬起；

当小车经过障碍物后，升降电机反转，带动双头螺杆转动，从而带动球头连接杆运动，通过球头连接杆放下避震悬挂连接板，从而控制第一避震器放下小车前端的麦克纳姆轮，继续正常行驶；

当障碍物较高度低于小车底盘时，第一避震器和第二避震器伸缩运动可以时小车平稳经过障碍物。