CN110920751A - 一种自适应转向小车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自适应转向小车，包括前转向架和车架主体，前转向架包括两个行走轮和连接两个行走轮转动轴的前车架，行走轮为定向轮，车架主体后端设置有动力轮，车架主体前端与前车架通过竖直转动副转动连接，车架主体与前车架竖直转动连接的转动中心位于两个行走轮的轴心线前方，且位于两个行走轮的轴心线的中垂面上，车架主体前端固定连接有方向引导件，方向引导件为水平的U字形，方向引导件开口朝向车架主体的后端，方向引导件的横向宽度不小于前车架和车架主体的宽度；本发明的自适应转向小车，能防止前车架产生较大摇晃，小车具有自动适应行间走向功能，确保自动行走于作物行间。
Description
技术领域
本发明涉及农业机械领域，具体是一种自适应转向小车。
背景技术
首先，现有的农业机械为满足对玉米等高杆作物进行植保作业，车架的高度往往较高，且体积大，在小型地块中行走作业不便，现有部分小型机械，可在作物行间行走，但需要人工进行转向，劳动强度大、作业效率低；其次，农业机械的转向结构大多分为如下两种，1、转向架与主体车架之间转动连接，转动连接点位于转向架正上方或转向架后方；2、转向架与主体车架之间固定连接，转向架底部的行走轮为万向轮；上述两种方式能实现转向，但均存在不足，第1种转向架底部的定向轮在遇到障碍时转向架整体发生偏移，影响正确的行走路线，碾压损伤农作物，第2种的万向轮在遇到障碍时乱转，同样影响正确的行走路线和碾压损伤农作物。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种自适应转向小车以解决上述不足。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种自适应转向小车，包括前转向架和车架主体，前转向架包括两个行走轮和连接两个行走轮转动轴的前车架，行走轮为定向轮，车架主体后端设置有动力轮，车架主体前端与前车架通过竖直转动副转动连接，车架主体与前车架竖直转动连接的转动中心位于两个行走轮的轴心线前方，且位于两个行走轮的轴心线的中垂面上，车架主体前端固定连接有方向引导件，方向引导件为水平的U字形，方向引导件开口朝向车架主体的后端，方向引导件的横向宽度不小于前车架和车架主体的宽度。
进一步的，所述的竖直转动副包括连接件和转动连接件，连接件一端连接在前车架上，另一端通过转动连接件与车架主体转动连接。
进一步的，所述的动力轮设置有一个。
进一步的，所述的动力轮设置有两个。
进一步的，所述的前车架上设置有两个左右对称的、对车架主体和前车架之间的旋转角度进行限位的限位装置。
进一步的，所述的方向引导件为杆状或竖直的板状。
进一步的，所述的竖直转动副上设置有角度检测装置。
进一步的，所述的竖直转动副与车架主体或前车架之间连接有水平转动副。
进一步的，所述的车架主体后端设置有两个位于动力轮两侧的辅助轮。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
1.本发明的自适应转向小车，车架主体与前车架竖直转动连接的转动中心位于两个行走轮的轴心线前方，且位于两个行走轮的轴心线的中垂面上，在行走轮遇到障碍使前车架发生旋转后，在车架主体牵引带动下前车架能很快恢复直行时的状态，防止前车架产生较大摇晃。
2.在车架主体前端的方向引导件与作物接触，方向引导件受到作物的与偏移方向反向的作用力，推动前车架和行走轮出现往偏移方向反向的转向，从而保证小车自动适应行间走向，一直行走于作物行间，同理，也适用于隧道灯狭小的空间内自适应行走。
附图说明
图1为本发明实施例一的立体示意图；
图2为本发明实施例一的俯视图一；
图3为本发明实施例一的俯视图二；
图4为本发明实施例二的立体示意图；
图5为本发明实施例二的俯视图；
图6为本发明实施例二的侧视图；
图7为本发明实施例二的车架主体与竖直转动副的连接示意图。
图中标号为：1-车架主体、2-行走轮、3-前车架、4-动力轮、5-辅助轮、6-连接件、7-转动连接件、8-方向引导件、9-限位装置、10-水平转动副。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，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。
实施例一
参照附图1-3，一种自适应转向小车，包括前转向架和车架主体1，前转向架包括两个行走轮2和连接两个行走轮2转动轴的前车架3，行走轮2为定向轮，前车架3和定向轮同步转向，前车架3水平设置且与车架主体1在竖直方向上存在间隙，使前车架3与车架主体1之间水平方向能够相对转动，车架主体1后端设置有一个动力轮4，优化的，如图3，车架主体1后端还设置有分别位于动力轮4两侧的两个辅助轮5，两个辅助轮5的下端高度高于动力轮4的下端高度，小车在平地正常行驶时，两个辅助轮5离地，转向灵活，在地面不平或小车行驶不稳时，辅助轮5进行辅助支撑，避免小车倾覆，由此，保证了小车稳定性和转向灵活性，车架主体1前端与前车架3通过水平转动副水平转动连接，竖直转动副包括连接件6和转动连接件7，连接件6一端连接在前车架3上，另一端通过转动连接件7与车架主体1转动连接，连接件6为连接杆或连接板，连接件为连接杆时，连接杆优选设置两个，且左右对称设置在前车架3前部，两个连接杆前端与转动连接件7连接，连接件6为连接板时，连接板优选设置有一个，且设置在前车架3前部正中，连接板前端与转动连接件7连接，转动连接件7为转轴或万向盘，车架主体1与前车架3竖直转动连接的转动中心（水平转动副的旋转中心）位于两个行走轮2的轴心线前方，且位于两个行走轮2的轴心线的中垂面上，车架主体1前端固定连接有方向引导件8，方向引导件8通过固定件连接固定在车架主体1上，或通过焊接直接固定在车架主体1上，方向引导件8为水平的U字形，且为杆状或竖直的板状，方向引导件8开口朝向车架主体1的后端，方向引导件8的横向宽度不小于前车架3和车架主体1的宽度。
本实施例的小车适用于在作物行间行走，特别是玉米、高粱或果树行间，动力轮4提供动力，推动小车在作物行间行走，由于车架主体1与前车架3竖直转动连接的转动中心（水平转动副的旋转中心）位于两个行走轮2的轴心线前方，且位于两个行走轮2的轴心线的中垂面上，前车架3在转动连接件7和连接件6的牵引带动下直行，行走轮2遇到障碍使前车架3发生旋转后，在车架主体1牵引带动下前车架3能很快恢复直行时的状态，在小车方向发生偏移或作物行间弯曲时，当车架主体1前端的方向引导件8与作物接触，方向引导件8受到作物的与偏移方向反向的作用力，推动前车架3和行走轮2出现往偏移方向反向的转向，从而保证小车自动适应行间走向，一直行走于作物行间。
本实施例中，所述的前车架3上设置有两个左右对称的、对车架主体1和前车架3之间的旋转角度进行限位的限位装置9，避免前车架3绕转动连接件7旋转至转动连接件7的转动中心前方使行走时方向随意偏移，当然，为实现上述对车架主体1和前车架3之间旋转角度的限位，限位装置9优选为限位杆或限位块，且限位杆或限位块的高度值大于车架主体1与前车架3竖直方向的间距值，具有结构简单，成本低，不需要复杂的电控系统的优点。
实施例二
参照附图4-7，本实施例与上述实施例一基本结构和原理相同，不同之处在于，所述的动力轮4设置有两个，两个动力轮4分别设置在车架主体1的后端两侧，即本实施例的小车为四轮车，为避免在地面不平整时出现车轮悬空影响车架主体1和前车架3的结构稳定性，优化的，如图6所示，所述的竖直转动副与车架主体1或前车架3之间连接有水平转动副10，前车架3能绕水平转动副10作水平方向的转动，即前车架3两端可绕水平转动副10上下摆动，当然，本领域技术人员应该理解，如图7所示，水平转动副10也可设置在车架主体1上，车架主体1分为前后两段，两段可绕水平转动副10作水平方向的旋转。
本实施例的小车，在玉米等作物行间行走时，既可像上述实施例一中通过方向引导件8的设置，保证小车自动适应行间走向，一直行走于作物行间，也可通过控制器控制两个动力轮4差速转向，来主动调节小车的行走轨迹，在水稻、小麦等田地中行走时，通过控制两个动力轮4的差速转向，来主动调节控制小车行走。
本实施例中，优化的，所述的竖直转动副上设置有角度检测装置（未示出），角度检测装置为角度传感器或编码器，角度检测装置与控制装置连接，通过控制装置控制调节小车的转向角度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种自适应转向小车，包括前转向架和车架主体，前转向架包括两个行走轮和连接两个行走轮转动轴的前车架，行走轮为定向轮，车架主体后端设置有动力轮，车架主体前端与前车架通过竖直转动副转动连接，其特征在于：车架主体与前车架竖直转动连接的转动中心位于两个行走轮的轴心线前方，且位于两个行走轮的轴心线的中垂面上，车架主体前端固定连接有方向引导件，方向引导件为水平的U字形，方向引导件开口朝向车架主体的后端，方向引导件的横向宽度不小于前车架和车架主体的宽度。
2.根据权利要求1所述的一种自适应转向小车，其特征在于：所述的竖直转动副包括连接件和转动连接件，连接件一端连接在前车架上，另一端通过转动连接件与车架主体转动连接。
3.根据权利要求1所述的一种自适应转向小车，其特征在于：所述的动力轮设置有一个。
4.根据权利要求1所述的一种自适应转向小车，其特征在于：所述的动力轮设置有两个。
5.根据权利要求3或4所述的一种自适应转向小车，其特征在于：所述的前车架上设置有两个左右对称的、对车架主体和前车架之间的旋转角度进行限位的限位装置。
6.根据权利要求1所述的一种自适应转向小车，其特征在于：所述的方向引导件为杆状或竖直的板状。
7.根据权利要求4所述的一种自适应转向小车，其特征在于：所述的竖直转动副上设置有角度检测装置。
8.根据权利要求4所述的一种自适应转向小车，其特征在于：所述的竖直转动副与车架主体或前车架之间连接有水平转动副。
9.根据权利要求3所述的一种自适应转向小车，其特征在于：所述的车架主体后端设置有两个位于动力轮两侧的辅助轮。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202010016181.2A CN110920751A (zh) | 2020-01-08 | 2020-01-08 | 一种自适应转向小车 |
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| CN110920751A true CN110920751A (zh) | 2020-03-27 |
Family
ID=69854721
Family Applications (1)
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| CN202010016181.2A Pending CN110920751A (zh) | 2020-01-08 | 2020-01-08 | 一种自适应转向小车 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN110920751A (zh) |
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| WO2022088288A1 (zh) * | 2020-10-28 | 2022-05-05 | 苏州极目机器人科技有限公司 | 导航结构和无人车 |
| WO2022088289A1 (zh) * | 2020-10-28 | 2022-05-05 | 苏州极目机器人科技有限公司 | 寻边装置及无人农业车辆 |
| WO2022088287A1 (zh) * | 2020-10-28 | 2022-05-05 | 苏州极目机器人科技有限公司 | 跟垄组件及无人车 |
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2020
- 2020-01-08 CN CN202010016181.2A patent/CN110920751A/zh active Pending
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