CN109109989A - 一种基于履带和麦克纳姆轮的全地形底盘 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于履带和麦克纳姆轮的全地形底盘，包括底盘焊架、四个轮组、升降机构以及履带机构；所述四个轮组分别与所述升降机构连接；所述升降机构和履带机构安装于所述底盘焊架上；所述升降机构包括滚珠丝杆组件以及升降电机，所述升降电机带动所述滚珠丝杆组件进行上升或下降运动，从而带动轮组实现直线升降运动；所述履带机构包括履带电机以及履带，所述履带电机带动履带滚动；所述轮组升起时，所述履带机构运行。本发明结合履带和可升降的麦克纳姆轮，即可适应平面地形也能适应崎岖或阶梯状的地形，实现全向移动，模块化设计，通用性强。
Description
技术领域
本发明涉及底盘结构技术领域，特别涉及一种基于履带和麦克纳姆轮的全地形底盘。
背景技术
目前全地形底盘主要有两种：一种是采用传统的轮子加避震系统做驱动轮，机动性差，尤其在狭窄的空间内；另一种是采用坦克型双面履带，体积大，行进速度较慢，而且不能够实现全向移动，模块化程度低，通用性差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供了一种基于履带和麦克纳姆轮的全地形底盘，结合履带和可升降的麦克纳姆轮，即可适应平面地形也能适应崎岖或阶梯状的地形，实现全向移动，模块化设计，通用性强。
本发明的目的可以通过如下技术方案实现：
一种基于履带和麦克纳姆轮的全地形底盘，包括底盘焊架、四个轮组、升降机构以及履带机构；所述四个轮组分别与所述升降机构连接；所述升降机构和履带机构安装于所述底盘焊架上；所述升降机构包括滚珠丝杆组件以及升降电机，所述升降电机带动所述滚珠丝杆组件进行上升或下降运动，从而带动轮组实现直线升降运动；所述履带机构包括履带电机以及履带，所述履带电机带动履带滚动；所述轮组升起时，所述履带机构运行。
作为优选的技术方案，所述履带电机安装在履带框架上，履带同步轮固定在所述履带电机的电机轴上，所述履带一端套在履带同步轮上，另一端套在履带框架末端的履带惰轮上。
作为优选的技术方案，所述履带框架两侧安装有两个履带电机，所述两个履带电机的电机轴上分别安装有两个履带同步轮，两个履带分别套在两组履带同步轮和履带惰轮上。
作为优选的技术方案，所述履带框架的两端分别设置有履带张紧杆。
作为优选的技术方案，所述履带张紧杆通过张紧螺钉调节履带张紧杆与所述履带的距离。
作为优选的技术方案，所述升降电机通过升降同步带和升降同步轮与滚珠丝杆组件连接。
作为优选的技术方案，所述升降同步轮为5个。
作为优选的技术方案，所述滚珠丝杆组件包括滚珠丝杆、丝杆螺母以及导轨，所述丝杆螺母套在所述滚珠丝杆上，所述轮组沿所述导轨滑动。
作为优选的技术方案，所述轮组与所述丝杆螺母连接。
作为优选的技术方案，所述轮组包括麦克纳姆轮和车轮电机，所述车轮电机通过车轮同步带和车轮同步轮与所述麦克纳姆轮的车轴连接。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、本发明在底盘焊架上设置履带机构，在轮组通过升降机构升起时，履带机构可在崎岖或阶梯状的地形差速前进，提高了底盘适应不同种地形的能力。
2、本发明的履带机构通过连接螺钉与底盘焊架连接，模块化设计，通用性强。
附图说明
图1是本发明实施例中全地形底盘结构示意图
图2是本发明实施例中除去履带机构后的全地形底盘结构示意图
图3是图2的仰视图
图4是本发明实施例中底盘焊架的结构示意图
图5是本发明实施例中轮组与滚珠丝杆组件的连接结构图
图6是本发明实施例中履带机构结构示意图
图7是图6的侧视图
图8是本发明实施例中除去履带后的履带机构结构示意图
图9是本发明实施例中履带同步轮的结构示意图
图10是本发明实施例中履带惰轮的结构示意图
图11是本发明实施例中履带机构的安装示意图
附图说明：1‐底盘焊架，2‐第一升降同步轮，3‐滚珠丝杆，4‐丝杆螺母，5‐导轨，6‐升降电机，7‐第二升降同步轮，8‐升降同步带，9‐轮组固定件，10‐麦克纳姆轮，11‐车轮电机，12‐车轴，13‐车轮同步带，14‐第三升降同步轮，15‐第五升降同步轮，16‐履带框架，17‐履带，18‐履带张紧杆，19‐履带电机，20‐履带电机固定件，21‐履带同步轮，22‐履带惰轮，23‐连接件，24‐张紧螺钉，25‐连接螺钉，26‐升降电机固定件，27‐升降电机垫块，28‐轴承安装件，29‐第二车轮同步轮，30‐第一车轮同步轮，31‐第四升降同步轮
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所示，一种基于履带和麦克纳姆轮的全地形底盘，包括底盘焊架1、四个轮组、升降机构以及履带机构。升降机构以及履带机构安装于底盘焊架1上，四个轮组分别与升降机构连接，升降机构上下运动带动轮组直线升降运动。
如图4所示，底盘焊架1是焊接而成的框架结构，用于固定升降机构以及履带机构。
如图2‐3所示，升降机构包括滚珠丝杆组件以及升降电机6。升降电机6由螺钉固定在升降电机固定件26上，升降电机固定件26与底部焊架1之间通过升降电机垫块27连接固定。升降电机6的电机轴上安装有第五升降同步轮15，通过升降同步带8，第五升降同步轮15分别连接第三升降同步轮14、第一升降同步轮2、第二升降同步轮7以及第四升降同步轮31，升降同步带8呈W状。其中第一升降同步轮2和第二升降同步轮7分别与对应侧的滚珠丝杆组件连接。滚珠丝杆组件包括滚珠丝杆3、丝杆螺母4以及导轨5。滚珠丝杆3与底部的第一升降同步轮2或第二升降同步轮7连接，升降电机6通过升降同步带8带动第一升降同步轮2或第二升降同步轮7转动，从而带动滚珠丝杆3转动，使丝杆螺母4相应的进行上升或下降运动。四个轮组分别与丝杆螺母4连接，随着丝杆螺母4的上下移动，轮组可沿导轨5上下移动，从而实现轮组的直线升降运动。
如图5所示，四个轮组分别与对应侧的滚珠丝杆组件连接。轮组包括麦克纳姆轮10和车轮电机11，麦克纳姆轮10与车轴12连接。车轮电机11连接第一车轮同步轮30，第一车轮同步轮30通过车轮同步带13与第二车轮同步轮29连接，第二车轮同步轮29固定在车轴12上。车轮电机11运转时，可带动麦克纳姆轮10运转，从而实现车辆运行。轮组与滚珠丝杆组件之间通过轮组固定件9连接，轮组固定件9一端与轮组连接，另一端与丝杆螺母4连接。滚珠丝杆3的顶部设置有轴承安装件28，轴承安装件28与底部焊架1连接。
如图6、7、8所示，本发明实施例中的履带机构包括履带框架16、履带电机19以及履带17。两个履带电机19分别通过履带电机固定件20固定在履带框架16的前端两侧。两个履带电机19的电机轴上分别安装有两个履带同步轮21。在履带框架16的末端，分别设置有两个履带惰轮22。两个大尺寸的履带17前端套在履带同步轮21上，末端套在履带惰轮22上。如图9、10所示，设置两个履带同步轮21以及两个履带惰轮22，可以套住两个履带17，两个履带17分别由对应侧的履带电机19驱动，不同的履带电机19的转速可以不同，从而实现差速前进，使底盘运动更灵活。为了提高履带传动性能，在履带框架16的两端分别设置有履带张紧杆18，履带张紧杆18与连接件23连接，并通过连接螺钉25固定。履带张紧杆18两端通过张紧螺钉24调节履带张紧杆18与履带17的相对位置，从而调节履带17的张紧程度。
如图11所示，履带机构通过连接螺钉25与底盘焊架1连接固定。
本发明提供的一种基于履带和麦克纳姆轮的全地形底盘，其工作原理如下：对于一般的平面地形，通过升降电机将轮组降下，此时车轮电机带动麦克纳姆轮转动，麦克纳姆轮着地，行进速度快，可以全向移动。对于崎岖或阶梯状的地形，通过升降电机将轮组升起，此时履带电机带动履带运行，两条履带由两个独立履带电机控制，实现差速行进。从而实现适应全地形、拥有全向移动、机动性能高以及通用性强的全地形底盘。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种基于履带和麦克纳姆轮的全地形底盘，其特征在于，包括底盘焊架、四个轮组、升降机构以及履带机构；所述四个轮组分别与所述升降机构连接；所述升降机构和履带机构安装于所述底盘焊架上；所述升降机构包括滚珠丝杆组件以及升降电机，所述升降电机带动所述滚珠丝杆组件进行上升或下降运动，从而带动轮组实现直线升降运动；所述履带机构包括履带电机以及履带，所述履带电机带动履带滚动；所述轮组升起时，所述履带机构运行。
2.根据权利要求1所述的一种基于履带和麦克纳姆轮的全地形底盘，其特征在于，所述履带电机安装在履带框架上，履带同步轮固定在所述履带电机的电机轴上，所述履带一端套在履带同步轮上，另一端套在履带框架末端的履带惰轮上。
3.根据权利要求2所述的一种基于履带和麦克纳姆轮的全地形底盘，其特征在于，所述履带框架两侧安装有两个履带电机，所述两个履带电机的电机轴上分别安装有两个履带同步轮，两个履带分别套在两组履带同步轮和履带惰轮上。
4.根据权利要求2或3所述的一种基于履带和麦克纳姆轮的全地形底盘，其特征在于，所述履带框架的两端分别设置有履带张紧杆。
5.根据权利要求4所述的一种基于履带和麦克纳姆轮的全地形底盘，其特征在于，所述履带张紧杆通过张紧螺钉调节履带张紧杆与所述履带的距离。
6.根据权利要求1所述的一种基于履带和麦克纳姆轮的全地形底盘，其特征在于，所述升降电机通过升降同步带和升降同步轮与滚珠丝杆组件连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于履带和麦克纳姆轮的全地形底盘，其特征在于，所述升降同步轮为5个。
8.根据权利要求1或6所述的一种基于履带和麦克纳姆轮的全地形底盘，其特征在于，所述滚珠丝杆组件包括滚珠丝杆、丝杆螺母以及导轨，所述丝杆螺母套在所述滚珠丝杆上，所述轮组沿所述导轨滑动。
9.根据权利要求8所述的一种基于履带和麦克纳姆轮的全地形底盘，其特征在于，所述轮组与所述丝杆螺母连接。
10.根据权利要求1所述的一种基于履带和麦克纳姆轮的全地形底盘，其特征在于，所述轮组包括麦克纳姆轮和车轮电机，所述车轮电机通过车轮同步带和车轮同步轮与所述麦克纳姆轮的车轴连接。
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