CN110001775A - 一种全地形移动底盘及小车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电网巡检设备技术领域，尤其涉及一种全地形移动底盘及小车，包括底盘本体以及安装于底盘本体的驱动装置、减震装置和转向装置，驱动装置包括驱动机构、左前轮、左后轮、右前轮和右后轮，左前轮、左后轮、右前轮和右后轮均连接有驱动机构，转向装置包括第一转向机构和第二转向机构，第一转向机构分别与左前轮和左后轮连接，左前轮和左后轮摆动方向相反，第二转向机构分别与右前轮和右后轮连接，右前轮和右后轮摆动方向相反，左前轮、左后轮、右前轮和右后轮均与减震装置连接。本发明实现了移动底盘的原地转动，使用更灵活，且设置了减震装置，降低了移动底盘在行驶过程中受到的振动，提高移动底盘移动的稳定性。

Description

一种全地形移动底盘及小车

技术领域

本发明涉及电网巡检设备技术领域，尤其涉及一种全地形移动底盘及小车。

背景技术

目前，电网、石油化工等领域巡检机器人以差分控制为主，且没有配置减震系统，影响巡检机器人行驶以及操作过程中的稳定性。

现有技术中采用差分驱动方式实现转向或原地转弯，对转弯内侧的车轮磨损较为严重，且转弯半径和转弯的空间要求较高，使用灵活性较差。

发明内容

本发明的目的是提供转弯灵活性强，且提高移动和操作稳定性的一种全地形移动底盘及小车。

为了实现上述目的，本发明提供一种全地形移动底盘，包括底盘本体以及安装于底盘本体的驱动装置、减震装置和转向装置，所述驱动装置包括驱动机构、左前轮、左后轮、右前轮和右后轮，所述左前轮、左后轮、右前轮和右后轮均连接有所述驱动机构，所述转向装置包括第一转向机构和第二转向机构，所述第一转向机构分别与左前轮和左后轮连接用于控制左前轮和左后轮摆动，所述左前轮和左后轮摆动方向相反，所述第二转向机构分别与右前轮和右后轮连接用于控制右前轮和右后轮摆动，所述右前轮和右后轮摆动方向相反，所述左前轮、左后轮、右前轮和右后轮均与所述减震装置连接。

可选的，所述转向装置还包括移动导轨，所述移动导轨安装于底盘本体，所述第一转向机构和第二转向机构均包括转向驱动单元、转向滑块和连杆，所述转向滑块滑动设置于移动导轨，所述转向驱动单元与转向滑块连接用于驱动转向滑块滑动，所述连杆一端与滑块铰接、另一端分别与左前轮、左后轮、右前轮和右后轮铰接。

可选的，所述转向驱动单元的输出端连接有摆动臂，所述转向滑块开设有导向槽，所述摆动臂的一端嵌设于所述导向槽内用于带动转向滑块在移动导轨上滑动。

可选的，所述移动导轨沿与左前轮转动圆心和右前轮转动圆心连线平行的方向布置。

可选的，所述移动导轨的数量为两组，两组所述移动导轨平行布置，所述转向滑块滑动设置于两组移动导轨。

可选的，所述驱动机构包括驱动单元和传动组件，所述传动组件包括主动轮、同步带和从动轮，所述主动轮与从动轮通过同步带传动连接，所述左前轮、左后轮、右前轮和右后轮与从动轮传动连接，所述同步带设有用于调节同步带张紧程度的张紧轮轴组件。

可选的，所述传动组件还包括传动轴，所述传动轴一端通过万向联轴器与从动轮传动连接、另一端通过万向联轴器分别与左前轮、左后轮、右前轮和右后轮连接。

可选的，所述底盘本体两端安装有轮轴支撑组件，所述轮轴支撑组件包括支撑架、上横臂和下横臂，所述传动组件安装于所述支撑架，所述支撑架的两侧分别铰接有所述上横臂和下横臂，所述上横臂和下横臂的一端分别与左前轮、左后轮、右前轮和右后轮铰接。

可选的，所述减震装置包括减震支架、第一减震器和第二减震器，所述减震支架安装于支撑架，所述第一减震器和第二减震器的两端分别与所述减震支架和所述下横臂铰接。

本发明还提供了一种全地形移动小车，包括所述的移动底盘，还包括安装架、电源装置和用于控制驱动装置和转向装置的导航装置，所述安装架安装于底盘本体上，所述电源装置和导航装置均安装于所述安装架且与所述驱动装置和转向装置电连接。

实施本发明的实施例，具有以下技术效果：

本发明通过设置第一转向机构和第二转向机构，第一转向机构用于控制左前轮和左后轮摆动，且左前轮和左后轮的摆动方向相反，第二转向机构用于控制右前轮和右后轮摆动，且右前轮和右后轮摆动方向相反，当左前轮、右前轮、右后轮和左后轮依次垂直且呈平行四边形设置时，驱动机构驱动左前轮、右前轮、右后轮和左后轮沿同一方向转动实现底盘本体的原地旋转，减小底盘本体转向的半径，使移动底盘可以在狭窄的空间内进行转向，使用更灵活；

另外，左前轮、左后轮、右前轮和右后轮连接减震装置，缓冲底盘本体在移动过程中左前轮、左后轮、右前轮和右后轮受到的冲击，提高底盘本体移动过程中的稳定性。

附图说明

图1是本发明优选实施例的立体图；

图2是本发明优选实施例的左视图；

图3是本发明优选实施例的仰视图；

图4是本发明优选实施例中移动底盘的俯视图；

图5是本发明优选实施例中移动底盘的局部视图；

图6是本发明优选实施例中原地转向时左前轮、左后轮、右前轮、右后轮和底盘本体的结构简图。

附图标记说明：

1、底盘本体；

2、驱动装置，21、驱动机构，211、驱动单元，212、主动轮，213、从动轮，214、张紧轮轴组件，215、传动轴，22、左前轮，23、左后轮，24、右前轮，25、右后轮；

3、减震装置，31、减震支架，32、第一减震器，33、第二减震器；

4、转向装置，41、第一转向机构，42、第二转向机构，43、移动导轨，44、转向驱动单元，45、转向滑块，451、导向槽，46、连杆，47、摆动臂；

5、轮轴支撑组件，51、支撑架，52、上横臂，53、下横臂；

6、安装架；

7、电源装置；

8、导航装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参考图1～图6，本实施例提供了一种全地形移动底盘，包括底盘本体1以及安装于底盘本体1的驱动装置2、减震装置3和转向装置4，驱动装置2包括驱动机构21、左前轮22、左后轮23、右前轮24和右后轮25，左前轮22、左后轮23、右前轮24和右后轮25均连接有驱动机构21，转向装置4包括第一转向机构41和第二转向机构42，第一转向机构41分别与左前轮22和左后轮23连接用于控制左前轮22和左后轮23摆动，左前轮22和左后轮23摆动方向相反，第二转向机构42分别与右前轮24和右后轮25连接用于控制右前轮24和右后轮25摆动，右前轮24和右后轮25摆动方向相反，左前轮22、左后轮23、右前轮24和右后轮25均与减震装置3连接。

本发明通过设置第一转向机构41和第二转向机构42，第一转向机构41用于控制左前轮22和左后轮23摆动，且左前轮22和左后轮23的摆动方向相反，第二转向机构42用于控制右前轮24和右后轮25摆动，且右前轮24和右后轮25摆动方向相反，当左前轮22、右前轮24、右后轮25和左后轮23依次垂直且呈平行四边形设置时，驱动机构21驱动左前轮22、右前轮24、右后轮25和左后轮23沿同一方向转动实现底盘本体1的原地旋转，减小底盘本体1转向的半径，使移动底盘可以在狭窄的空间内进行转向，使用更灵活；

另外，左前轮22、左后轮23、右前轮24和右后轮25连接减震装置3，缓冲底盘本体1在移动过程中左前轮22、左后轮23、右前轮24和右后轮25受到的冲击，提高底盘本体1移动过程中的稳定性。

参考图3，进一步的，转向装置4还包括移动导轨43，移动导轨43安装于底盘本体1，第一转向机构41和第二转向机构42均包括转向驱动单元44、转向滑块45和连杆46，转向滑块45滑动设置于移动导轨43，转向驱动单元44与转向滑块45连接用于驱动转向滑块45滑动，连杆46一端与滑块铰接、另一端分别与左前轮22、左后轮23、右前轮24和右后轮25铰接，其中，转向驱动单元44的输出端连接有摆动臂47，转向滑块45开设有导向槽451，摆动臂47的一端嵌设于导向槽451内用于带动转向滑块45在移动导轨43上滑动，且移动导轨43沿与左前轮22转动圆心和右前轮24转动圆心连线平行的方向布置，使转向驱动单元44驱动摆动臂47摆动时，摆动臂47带动滑块沿移动导轨43移动，从而连杆46牵动左前轮22和左后轮23、右前轮24和右后轮25同步摆动，在本实施例中，左前轮22和左后轮23摆动45°且方向相反，右前轮24和右后轮25摆动45°且方向相反，左前轮22、左后轮23、右前轮24和右后轮25呈平行四边形布置，当驱动机构21的驱动单元211驱动左前轮22、左后轮23、右前轮24和右后轮25沿同一方向转动时，实现底盘本体1的原地旋转转向。

可选的，移动导轨43的数量为两组，两组移动导轨43平行布置，转向滑块45滑动设置于两组移动导轨43，提高转向滑块45滑动的稳定性。

参考图5，本实施例的驱动机构21包括驱动单元211和传动组件，传动组件包括主动轮212、同步带(未示出)和从动轮213，主动轮212与从动轮213通过同步带(未示出)传动连接，左前轮22、左后轮23、右前轮24和右后轮25与从动轮213传动连接，同步带(未示出)设有用于调节同步带(未示出)张紧程度的张紧轮轴组件214，一方面，同步带(未示出)传动的传动比准确，传动效率高，且在传动过程中传动平稳，同时具有缓冲、减震作用，进一步减小左前轮22、左后轮23、右前轮24和右后轮25传递到底盘本体1的振动，使底盘本体1移动平缓；另一方面，同步带(未示出)设置有张紧轮轴组件214，方便调节同步带(未示出)与主动轮212和从动轮213的张紧程度，改善同步带(未示出)在长时间使用后松弛的问题，保证准确的传动比，提高移动底盘使用的稳定性和使用成本。

进一步的，传动组件还包括传动轴215，传动轴215一端通过万向联轴器与从动轮213传动连接、另一端通过万向联轴器分别与左前轮22、左后轮23、右前轮24和右后轮25连接，使左前轮22、左后轮23、右前轮24和右后轮25可同时实现轴向方向的旋转以及摆动。

进一步的，底盘本体1两端安装有轮轴支撑组件5，轮轴支撑组件5包括支撑架51、上横臂52和下横臂53，传动组件安装于支撑架51，支撑架51的两侧分别铰接有上横臂52和下横臂53，上横臂52和下横臂53的一端分别与左前轮22、左后轮23、右前轮24和右后轮25铰接，通过上横臂52和下横臂53，提高左前轮22、左后轮23、右前轮24和右后轮25与底盘本体1连接的稳定性。

参考图2～图5，其中，减震装置3包括减震支架31、第一减震器32和第二减震器33，减震支架31安装于支撑架51，第一减震器32和第二减震器33的两端分别与减震支架31和下横臂53铰接，实现左前轮22、左后轮23、右前轮24和右后轮25在行驶过程中的减震。

参考图1，本实施例提供了一种全地形移动小车，包括的移动底盘、安装架6、电源装置7和用于控制驱动装置2和转向装置4的导航装置8，安装架6安装于底盘本体1上，电源装置7和导航装置8均安装于安装架6且与驱动装置2和转向装置4电连接，具体的，导航装置8包括传感器和数据处理单元，本领域技术人员可通过现有技术中的巡检小车导航系统进行设置。

综上，本发明实现了移动底盘的原地转动，减小了移动底盘在转向时的旋转半径和转向空间，使移动底盘在狭窄的空间内可以实现转向，使用更灵活，且设置了减震装置3，降低了移动底盘在行驶过程中受到的振动，提高移动底盘移动的稳定性。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种全地形移动底盘，其特征在于，包括底盘本体以及安装于底盘本体的驱动装置、减震装置和转向装置，所述驱动装置包括驱动机构、左前轮、左后轮、右前轮和右后轮，所述左前轮、左后轮、右前轮和右后轮均连接有所述驱动机构，所述转向装置包括第一转向机构和第二转向机构，所述第一转向机构分别与左前轮和左后轮连接用于控制左前轮和左后轮摆动，所述左前轮和左后轮摆动方向相反，所述第二转向机构分别与右前轮和右后轮连接用于控制右前轮和右后轮摆动，所述右前轮和右后轮摆动方向相反，所述左前轮、左后轮、右前轮和右后轮均与所述减震装置连接。

2.根据权利要求1所述的全地形移动底盘，其特征在于，所述转向装置还包括移动导轨，所述移动导轨安装于底盘本体，所述第一转向机构和第二转向机构均包括转向驱动单元、转向滑块和连杆，所述转向滑块滑动设置于移动导轨，所述转向驱动单元与转向滑块连接用于驱动转向滑块滑动，所述连杆一端与滑块铰接、另一端分别与左前轮、左后轮、右前轮和右后轮铰接。

3.根据权利要求2所述的全地形移动底盘，其特征在于，所述转向驱动单元的输出端连接有摆动臂，所述转向滑块开设有导向槽，所述摆动臂的一端嵌设于所述导向槽内用于带动转向滑块在移动导轨上滑动。

4.根据权利要求2或3任一项所述的全地形移动底盘，其特征在于，所述移动导轨沿与左前轮转动圆心和右前轮转动圆心连线平行的方向布置。

5.根据权利要求4所述的全地形移动底盘，其特征在于，所述移动导轨的数量为两组，两组所述移动导轨平行布置，所述转向滑块滑动设置于两组移动导轨。

6.根据权利要求1所述的全地形移动底盘，其特征在于，所述驱动机构包括驱动单元和传动组件，所述传动组件包括主动轮、同步带和从动轮，所述主动轮与从动轮通过同步带传动连接，所述左前轮、左后轮、右前轮和右后轮与从动轮传动连接，所述同步带设有用于调节同步带张紧程度的张紧轮轴组件。

7.根据权利要求6所述的全地形移动底盘，其特征在于，所述传动组件还包括传动轴，所述传动轴一端通过万向联轴器与从动轮传动连接、另一端通过万向联轴器分别与左前轮、左后轮、右前轮和右后轮连接。

8.根据权利要求6或7任一项所述的全地形移动底盘，其特征在于，所述底盘本体两端安装有轮轴支撑组件，所述轮轴支撑组件包括支撑架、上横臂和下横臂，所述传动组件安装于所述支撑架，所述支撑架的两侧分别铰接有所述上横臂和下横臂，所述上横臂和下横臂的一端分别与左前轮、左后轮、右前轮和右后轮铰接。

9.根据权利要求8所述的全地形移动底盘，其特征在于，所述减震装置包括减震支架、第一减震器和第二减震器，所述减震支架安装于支撑架，所述第一减震器和第二减震器的两端分别与所述减震支架和所述下横臂铰接。

10.一种全地形移动小车，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的移动底盘，还包括安装架、电源装置和用于控制驱动装置和转向装置的导航装置，所述安装架安装于底盘本体上，所述电源装置和导航装置均安装于所述安装架且与所述驱动装置和转向装置电连接。