CN112550442B - 一种底盘行走机构及轮式机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种底盘行走机构及轮式机器人，涉及机器人技术领域。不仅转弯半径较小、传动精度较高，而且需要的电机数量较少、成本较低。底盘行走机构包括底盘机架，设置在其底部的第一万向轮系、第二万向轮系、第一辅助轮系、第二辅助轮系、行进驱动电机和转向驱动电机；第一万向轮系和第二万向轮系均位于底盘机架的左右方向的中心线上；第一辅助轮系和第二辅助轮系均位于底盘机架的前后方向的中心线上；行进驱动电机通过第一传动装置同时传动连接第一万向轮系和第二万向轮系；转向驱动电机通过第二传动装置同时传动连接第一万向轮系和第二万向轮系。本申请同时公开了一种包括上述底盘行走机构的轮式机器人。本申请用于提升底盘行走机构的性能。

Description

一种底盘行走机构及轮式机器人

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，尤其涉及一种底盘行走机构及轮式机器人。

背景技术

相较于履带式移动机器人，全向轮式移动机器人因速度快、效率高和噪声小等优点越来越广泛的被应用。目前，全向轮式移动机器人的底盘行走机构通常采用矩形四角安装轮对的结构，该结构可以使底盘行走机构沿各个方向移动，但是，由于转动过程中轴距以及轮距构成的转向无法将旋转中心转移到车体矩形中心，从而限制了转弯半径的最小化，因此，在只有两个驱动装置的条件下，不管是两驱还是四驱均存在转弯半径均较大、转弯效率较低的问题，极大地限制了全向轮式移动机器人在狭小工作空间的应用。

为了解决上述技术问题，中国专利《轮式机器人全向移动底盘》(公开号：CN209037378U)，公开了一种轮式机器人全向移动底盘。包括后箱体、前箱体、导向驱动轮及铰接关节，其中后箱体和前箱体通过铰接关节连接，后箱体和前箱体的底部均设有两个导向驱动轮，导向驱动轮包括导向驱动机构、连接法兰、直线悬挂装置及轮毂电机，其中导向驱动机构通过连接法兰与直线悬挂装置连接，直线悬挂装置与轮毂电机连接。该专利保证了移动机器人在狭小空间的良好工作，稳定性好，但是每个导向驱动轮都需要布置上驱动电机，实现成本较高。

发明内容

本申请的实施例提供一种底盘行走机构及轮式机器人，不仅转弯半径较小、传动精度较高，而且需要的电机数量较少、成本较低。

为达到上述目的，一方面，本申请的实施例提供了一种底盘行走机构，包括底盘机架；其特殊之处在于，所述底盘机架的底部设有：第一万向轮系和第二万向轮系，所述第一万向轮系和所述第二万向轮系均位于所述底盘机架的左右方向的中心线上，且分别靠近所述底盘机架的前、后边缘设置；第一辅助轮系和第二辅助轮系，所述第一辅助轮系和第二辅助轮系均位于所述底盘机架的前后方向的中心线上，且分别靠近所述底盘机架的左、右边缘设置；行进驱动电机，所述行进驱动电机通过第一传动装置同时传动连接所述第一万向轮系和所述第二万向轮系；所述行进驱动电机能够驱动所述第一万向轮系和所述第二万向轮系直行；转向驱动电机，所述转向驱动电机通过第二传动装置同时传动连接所述第一万向轮系和所述第二万向轮系；所述转向驱动电机能够驱动所述第一万向轮系和所述第二万向轮系向相反方向转动。

进一步地，所述第一万向轮系包括：第一车轮，所述第一车轮的车轴的一端连接所述第一传动装置的第一输出端；第一轮架，所述第一轮架包括第一车轮支架，所述第一车轮的车轴的两端分别架设在所述第一车轮支架的两端，且所述第一车轮的车轴可相对所述第一车轮支架转动；第一转向轴，所述第一转向轴的设置方向与所述第一车轮的车轴的设置方向相垂直，所述第一转向轴的第一端与所述第一轮架固连，所述第一转向轴的第二端连接所述第二传动装置的第一输出端；所述第二万向轮系包括：第二车轮，所述第二车轮的车轴的一端连接所述第一传动装置的第二输出端；第二轮架，所述第二轮架包括第二车轮支架，所述第二车轮的车轴的两端分别架设在所述第二车轮支架的两端，且所述第二车轮的车轴可相对所述第二车轮支架转动；第二转向轴，所述第二转向轴的设置方向与所述第二车轮的车轴的设置方向相垂直，所述第二转向轴的第一端与所述第二轮架固连，所述第二转向轴的第二端连接所述第二传动装置的第二输出端。

进一步地，所述第一传动装置包括第一齿轮机构、反向同步机构、第一带传动机构、第二带传动机构、第三带传动机构、第四带传动机构、第一锥齿轮机构和第二锥齿轮机构；所述行进驱动电机的输出端依次连接所述第一齿轮机构和所述反向同步机构，所述反向同步机构的第一输出端依次设置所述第一带传动机构、第三带传动机构和第一锥齿轮机构；所述反向同步机构的第二输出端依次设置所述第二带传动机构、第四带传动机构和第二锥齿轮机构；所述第一锥齿轮机构的输出端连接所述第一车轮的车轴的一端；所述第二锥齿轮机构的输出端连接所述第二车轮的车轴的一端。

进一步地，所述第一齿轮机构包括：第一齿轮，设置在所述行进驱动电机的输出轴上；第一传动轴，固连在所述底盘机架上；所述反向同步机构的输入端连接在所述第一传动轴上；第二齿轮，设置在所述第一传动轴上，所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合；所述反向同步机构包括：第三齿轮，设置在所述第一传动轴上；第二传动轴和第三传动轴，相对所述第一传动轴的轴线相对设置；第四齿轮和第五齿轮，所述第四齿轮设置在所述第二传动轴的第一端，所述第五齿轮设置在所述第三传动轴第一端，所述第四齿轮和所述第五齿轮均与所述第三齿轮相啮合；所述第二传动轴的第二端连接所述第一带传动机构的输入端；所述第三传动轴的第二端连接所述第二带传动机构的输入端。

进一步地，所述第一带传动机构包括：第一带轮，与所述第四齿轮同轴设置；第四传动轴，所述第四传动为空心轴，套设在所述第一转向轴上，且能够相对所述第一转向轴转动；第二带轮，设置在所述第四传动轴的第一端；第一同步带，张紧在所述第一带轮和所述第二带轮上；所述第四传动轴的第二端连接所述第三带传动机构的输入端；所述第二带传动机构的结构与所述第一带传动机构的结构相同。

进一步地，所述第三带传动机构包括：第三带轮，与所述第二带轮同轴设置；第六传动轴，与所述第四传动轴平行设置；第四带轮，设置在所述第六传动轴的第一端；第二同步带，张紧在所述第三带轮和所述第四带轮上；所述第六传动轴的第二端连接所述第一锥齿轮机构的输入端；所述第四带传动机构的结构与所述第三带传动机构的结构相同；所述第一锥齿轮机构包括：第一锥齿轮，设置在所述第六传动轴的第二端；第二锥齿轮，设置在所述第一车轮的车轴的一端；所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮相啮合；所述第二锥齿轮机构的结构与所述第一锥齿轮机构的结构相同。

进一步地，所述第二传动装置包括第二齿轮机构、第五带传动机构、第六带传动机构、第七带传动机构和第八带传动机构；所述转向驱动电机的输出端连接所述第二齿轮机构，所述第二齿轮机构的第一输出端依次连接所述第五带传动机构和所述第七带传动机构；所述第二齿轮机构的第一输出端依次连接所述第六带传动机构和所述第八带传动机构；所述第七带传动机构的输出端连接所述第一转向轴的第二端；所述第八带传动机构的输出端连接所述第二转向轴的第二端。

进一步地，所述第二齿轮机构包括：第六齿轮，设置在所述转向驱动电机的输出轴上；第七传动轴，连接在所述底盘机架上；第七齿轮，设置在所述第七传动轴的第一端，所述第七齿轮与所述第六齿轮相啮合；第八齿轮，与所述第七齿轮同轴设置；第八传动轴，连接在所述底盘机架上，且与所述第七传动轴平行设置；第九齿轮，设置在所述第八传动轴的第一端，所述第九齿轮与所述第八齿轮相啮合；所述第七传动轴的第二端连接所述第五带轮传动机构的输入端；所述第八传动轴的第二端连接所述第六带轮传动机构的输入端。

进一步地，所述第六传动轴为空心轴，所述第五带传动机构包括：第五带轮，与所述第八齿轮同轴设置；第九传动轴，套设在所述第六传动轴内，且能够相对于所述第六传动轴转动；第六带轮，设置在所述第九传动轴的第一端；第三同步带，张紧在所述第五带轮和所述第六带轮上；所述第九传动轴的第二端连接所述第七带传动机构的输入端；所述第六带传动机构的结构与所述第五带传动机构的结构相同；所述第七带传动机构包括：第七带轮，与所述第六带轮同轴设置；第八带轮，设置在所述第一转向轴的第二端；第四同步带，张紧在所述第七带轮和所述第八带轮上；所述第八带传动机构的结构与所述第七带传动机构的结构相同。

另一方面，本申请的实施例提供同时提供一种轮式机器人，包括底盘行走机构及设置在该底盘行走机构上的机器人本体，其特殊之处在于，所述底盘行走机构为上述任意的底盘行走机构。

本申请相比现有技术具有以下有益效果：

1、本申请实施例底盘行走机构通过在底盘机架的左右方向的中心线且靠近底盘机架的前、后边缘的位置设置第一万向轮系和第二万向轮系，并在底盘机架的前后方向的中心线且靠近底盘机架的左、右边缘的位置设置第一辅助轮系和第二辅助轮系，相比现有技术四个轮系分别设置在底盘机架的四个角的技术方案，本申请实施例底盘行走机构的转弯半径较小，在狭小工作空间中运动更灵活。

2、本申请实施例底盘行走机构中的第一万向轮系和第二万向轮系通过同一个直行驱动电机驱动实现直行，同一转向电机驱动实现转向，传动精度较高，而且需要的电机数量较少、成本较低。

3、本申请实施例底盘行走机构中第一带传动机构中的第四传动轴和第三带传动机构中的第六传动轴均为空心轴，第四传动轴和第一转向轴套设，第六传动轴和第九传动轴套设，使得第一带传动机构的输出部分位于第七带传动机构的输出部分的正上方，第一带传动机构的输入部分位于第五带传动机构的输出部分的正上方，由此，本申请实施例底盘行走机构的结构更紧凑，更节省安装空间，且更美观。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例底盘行走机构的立体结构示意图；

图2为本申请实施例底盘行走机构的主视图；

图3为本申请实施例底盘行走机构的俯视图；

图4为本申请实施例底盘行走机构另一视角的立体结构示意图(去掉底盘机架后)；

图5为图4中Ⅰ处的局部放大图；

图6为本申请实施例底盘行走机构另一视角的立体结构示意图(去掉底盘机架后)；

图7为本申请实施例底盘行走机构的转向原理图。

图中，1-底盘机架，2-第一万向轮系，21-第一车轮，22-第一轮架，221-第一车轮支架，23-第一转向轴，3-第二万向轮系，31-第二车轮，32-第二轮架，321-第二车轮支架，33-第二转向轴，4-第一辅助轮系，5-第二辅助轮系，6-行进驱动电机，7-转向驱动电机，8-第一传动装置，81-第一齿轮机构，811-第一齿轮，812-第一传动轴，813-第二齿轮，82-反向同步机构，821-第三齿轮，822-第二传动轴，823-第三传动轴，824-第四齿轮，825-第五齿轮，83-第一带传动机构，831-第一带轮，832-第四传动轴，833-第二带轮，834-第一同步带，84-第二带传动机构，85-第三带传动机构，851-第三带轮，852-第六传动轴，853-第四带轮，854-第二同步带，86-第四带传动机构，87-第一锥齿轮机构，871-第一锥齿轮，872-第二锥齿轮，88-第二锥齿轮机构，9-第二传动装置，91-第二齿轮机构，911-第六齿轮，912-第七传动轴，913-第七齿轮，914-第八齿轮，915-第八传动轴，916-第九齿轮，92-第五带传动机构，921-第五带轮，922-第九传动轴，923-第六带轮，924-第三同步带，93-第六带传动机构，94-第七带传动机构，941-第七带轮，942-第八带轮，943-第四同步带，95-第八带传动机构。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参照图1至图4，本申请实施例提供了一种底盘行走机构，该底盘行走机构包括底盘机架1、第一万向轮系2、第二万向轮系3、第一辅助轮系4、第二辅助轮系5、行进驱动电机6和转向驱动电机7。其中，第一万向轮系2、第二万向轮系3、第一辅助轮系4、第二辅助轮系5、行进驱动电机6和转向驱动电机7均设置在底盘机架1的底部，且第一万向轮系2和第二万向轮系3均位于底盘机架1的左右方向的中心线上，且分别靠近底盘机架1的前、后边缘设置；第一辅助轮系4和第二辅助轮系5均位于底盘机架1的前后方向的中心线上，且分别靠近底盘机架1的左、右边缘设置。相比现有技术四个轮系分别设置在底盘机架的四个角的技术方案，本申请实施例底盘行走机构的转弯半径较小，在狭小工作空间中运动更灵活。

参照图3和图4，行进驱动电机6和转向驱动电机7位于底盘机架1的中部。行进驱动电机6通过第一传动装置8同时传动连接第一万向轮系2和第二万向轮系3。行进驱动电机6能够驱动第一万向轮系2和第二万向轮系3直行。转向驱动电机7通过第二传动装置9同时传动连接第一万向轮系2和第二万向轮系3。转向驱动电机7能够驱动第一万向轮系2和第二万向轮系3向相反方向转动。由于第一万向轮系2和第二万向轮系3通过同一个直行驱动电机驱动实现直行，同一转向电机驱动实现转向，因此，本申请实施例底盘行走机构的传动精度较高，而且需要的电机数量较少、成本较低。

继续参照图3和图4，在一些实施例中，第一万向轮系2包括第一车轮21、第一轮架22和第一转向轴23。其中，第一车轮21的车轴的一端连接第一传动装置8的第一输出端。第一轮架22包括第一车轮支架221，第一车轮21的车轴的两端分别架设在第一车轮支架221的两端，且第一车轮21的车轴可相对第一车轮支架221转动。具体的，第一车轮支架221上可以开设安装孔(图中未示)，安装孔内可以设置第一滚动轴承(图中未示)，第一车轮21的车轴与第第一车轮支架221通过第一滚动轴承连接。第一转向轴23的设置方向与第一车轮21的车轴的设置方向相垂直，第一转向轴23的第一端与第一轮架22固连，第一转向轴23的第二端连接第二传动装置9的第一输出端。

在一些实施例中，第二万向轮系3与第一万向轮系2的结构相同。具体的，第二万向轮系3包括第二车轮31、第二轮架32和第二转向轴33，第二车轮31的车轴的一端连接第一传动装置8的第二输出端。第二轮架32包括第二车轮支架321，第二车轮31的车轴的两端分别架设在第二车轮支架321的两端，且第二车轮31的车轴可相对第二车轮支架321转动。第二车轮31的车轴与第二车轮支架321通过第二滚动轴承(图中未示)连接。第二转向轴33的设置方向与第二车轮31的车轴的设置方向相垂直，第二转向轴33的第一端与第二轮架32固连，第二转向轴33的第二端连接第二传动装置9的第二输出端。

参照图4，在一些实施例中，第一传动装置8包括第一齿轮机构81、反向同步机构82、第一带传动机构83、第二带传动机构84、第三带传动机构85、第四带传动机构86、第一锥齿轮机构87和第二锥齿轮机构88。行进驱动电机6的输出端依次连接第一齿轮机构81和反向同步机构82，反向同步机构82的第一输出端依次设置第一带传动机构83、第三带传动机构85和第一锥齿轮机构87。反向同步机构82的第二输出端依次设置第二带传动机构84、第四带传动机构86和第二锥齿轮机构88。第一锥齿轮机构87的输出端连接第一车轮21的车轴的一端。第二锥齿轮机构88的输出端连接第二车轮31的车轴的一端。

在一些实施例中，第一齿轮机构81包括第一齿轮811、第一传动轴812和第二齿轮813。其中，第一齿轮811设置在行进驱动电机6的输出轴上，第一传动轴812连接在底盘机架1上，且可相对底盘机架1转动，第二齿轮813设置在第一传动轴812上，第二齿轮813与第一齿轮811相啮合，第一传动轴812还连接反向同步机构82的输入端。

参照图5，在一些实施例中，反向同步机构82包括第三齿轮821、第二传动轴822、第三传动轴823、第四齿轮824和第五齿轮825。其中，第二传动轴822和第三传动轴823相对第一传动轴812的轴线相对设置。第三齿轮821设置在第一传动轴812上，第四齿轮824设置在第二传动轴822的第一端，第五齿轮825设置在第三传动轴823第一端，第四齿轮824和第五齿轮825均与第三齿轮821相啮合，且第四齿轮824和第五齿轮825的结构相同。第二传动轴822的第二端连接第一带传动机构83的输入端，第三传动轴823的第二端连接第二带传动机构84的输入端。

参照图4和图6，在一些实施例中，第一带传动机构83包括第一带轮831、第四传动轴832，第二带轮833和第一同步带834。其中，第一带轮831与第四齿轮824同轴设置。第四传动轴832为空心轴，第四传动轴832套设在第一转向轴23上，且能够相对第一转向轴23转动。具体的第一转向轴23与第四传动轴832之间设置第三滚动轴承(图中未示)。第二带轮833设置在第四传动轴832的第一端。第一同步带834张紧在第一带轮831和第二带轮833上。第四传动轴832的第二端连接第三带传动机构85的输入端。

第二带传动机构84的结构与第一带传动机构83的结构相同，此处不再详述。

参照图4至图6，在一些实施例中，第三带传动机构85包括第三带轮851、第六传动轴852、第四带轮853和第二同步带854。其中，第三带轮851与第二带轮833同轴设置，第六传动轴852与第四传动轴832平行设置，第四带轮853设置在第六传动轴852的第一端，第二同步带854张紧在第三带轮851和第四带轮853上。第六传动轴852的第二端连接第一锥齿轮机构87的输入端。

第四带传动机构86的结构与第三带传动机构85的结构相同，此处不再详述。

在一些实施例中，第一锥齿轮机构87包括第一锥齿轮871和第二锥齿轮872。其中，第一锥齿轮871设置在第六传动轴852的第二端，第二锥齿轮872设置在第一车轮21的车轴的一端，且第二锥齿轮872与第一锥齿轮871相啮合。

第二锥齿轮机构88的结构与第一锥齿轮机构87的结构相同，此处不再详述。

继续参照图4至图6，在一些实施例中，第二传动装置9包括第二齿轮机构91、第五带传动机构92、第六带传动机构93、第七带传动机构94和第八带传动机构95。其中，转向驱动电机7的输出端连接第二齿轮机构91，第二齿轮机构91的第一输出端依次连接第五带传动机构92和第七带传动机构94。第二齿轮机构91的第一输出端依次连接第六带传动机构93和第八带传动机构95。第七带传动机构94的输出端连接第一转向轴23的第二端。第八带传动机构95的输出端连接第二转向轴33的第二端。

在一些实施例中，第二齿轮机构91包括第六齿轮911、第七传动轴912、第七齿轮913、第八齿轮914、第八传动轴915和第九齿轮916。其中，第六齿轮911设置在转向驱动电机7的输出轴上，第七传动轴912连接在底盘机架1上。第七齿轮913设置在第七传动轴912的第一端，第七齿轮913与第六齿轮911相啮合。第八齿轮914与第七齿轮913同轴设置。第八传动轴915连接在底盘机架1上，且与第七传动轴912平行设置。第九齿轮916设置在第八传动轴915的第一端，第九齿轮916与第八齿轮914相啮合，且第九齿轮916与第八齿轮914的结构相同。第七传动轴912的第二端连接第五带轮传动机构92的输入端；第八传动轴915的第二端连接第六带轮传动机构93的输入端。

在一些实施例中，第五带传动机构92包括第五带轮921、第九传动轴922、第六带轮923和第三同步带924。其中，第五带轮921与第八齿轮914同轴设置。第六传动轴852为空心轴，第九传动轴922套设在第六传动轴852内，且能够相对于第六传动轴852转动。第六带轮923设置在第九传动轴922的第一端。第三同步带924张紧在第五带轮921和第六带轮923上。第九传动轴922的第二端连接第七带传动机构94的输入端。

第六带传动机构93的结构与第五带传动机构92的结构相同，此处不再详述。

在一些实施例中，第七带传动机构94包括第七带轮941、第八带轮942和第四同步带943。其中，第七带轮941与第六带轮923同轴设置，第八带轮942设置在第一转向轴23的第二端，第四同步带943张紧在第七带轮941和第八带轮942上。

第八带传动机构95的结构与第七带传动机构94的结构相同，此处不再详述。

参照图1至图6，本申请实施例底盘行走机构的工作原理如下：

需要本申请实施例底盘行走机构行进时，控制行进驱动电机6启动，行进驱动电机6将动力和扭矩依次传递给第一齿轮机构81和反向同步机构82，反向同步机构82再将动力和扭矩同时分别传递给第一带传动机构83和第二带传动机构84，然后，第一带传动机构83将动力和扭矩依次通过第三带传动机构85和第一锥齿轮机构87传递给第一车轮21，同时，第二带传动机构84将动力和扭矩依次通过第四带传动机构86和第二锥齿轮机构88传递给第二车轮31，由此，即可驱动第一车轮21和第二车轮31同时同向行进。

需要本申请实施例底盘行走机构行进中转向时，控制行进驱动电机6启动的前提下，再控制转向驱动电机7启动，转向驱动电机7先将将动力和扭矩传递给第二齿轮机构91，第二齿轮机构91再将动力和扭矩分别传递给第五带传动机构92和第六带传动机构93，第五带传动机构92再通过第七带传动机构94将动力和扭矩传递给第一转向轴23，驱动第一转向轴23向预设的方向和角度转动，同时，第六带传动机构93再通过第八带传动机构95将动力和扭矩传递给第二转向轴33，驱动第二转向轴33向与第一转向轴23相反的方向转动，由此，以实现转向行走动作。

需要说明的是，需要在原地转向时，只需控制行进驱动电机6停止，单独控制转向驱动电机7启动即可，具体原理此处不再详述。

参照图7，其中，V₁和V₂是辅助支撑轮对做圆周运动的线速度，r和R是是辅助支撑轮对做圆周运动的半径，W是辅助支撑轮对的轮距，H是驱动导向轮对的轮距，α是驱动导向轮对的转向角度，由任意时刻成立的下式:

可以知道，驱动导向轮对的转向角度α越大，正交轮对式移动机器人的底盘行走机构的转向半径越小，当α为90°时，r＝0，亦即内侧辅助支撑轮做圆周运动的半径为0。

本申请实施例同时提供了一种轮式机器人，包括上述任一实施例中的底盘行走机构及设置在底盘行走机构上的机器人本体。由于该实施例轮式机器人包括底盘行走机构，因此，与本申请实施例的底盘行走机构具有相同的技术效果。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种底盘行走机构，包括底盘机架；其特征在于，所述底盘机架的底部设有：

第一万向轮系和第二万向轮系，所述第一万向轮系和所述第二万向轮系均位于所述底盘机架的左右方向的中心线上，且分别靠近所述底盘机架的前、后边缘设置；

第一辅助轮系和第二辅助轮系，所述第一辅助轮系和第二辅助轮系均位于所述底盘机架的前后方向的中心线上，且分别靠近所述底盘机架的左、右边缘设置；

行进驱动电机，所述行进驱动电机通过第一传动装置同时传动连接所述第一万向轮系和所述第二万向轮系；所述行进驱动电机能够驱动所述第一万向轮系和所述第二万向轮系直行；

转向驱动电机，所述转向驱动电机通过第二传动装置同时传动连接所述第一万向轮系和所述第二万向轮系；所述转向驱动电机能够驱动所述第一万向轮系和所述第二万向轮系向相反方向转动；

所述第一万向轮系包括：

第一车轮，所述第一车轮的车轴的一端连接所述第一传动装置的第一输出端；

第一轮架，所述第一轮架包括第一车轮支架，所述第一车轮的车轴的两端分别架设在所述第一车轮支架的两端，且所述第一车轮的车轴可相对所述第一车轮支架转动；

第一转向轴，所述第一转向轴的设置方向与所述第一车轮的车轴的设置方向相垂直，所述第一转向轴的第一端与所述第一轮架固连，所述第一转向轴的第二端连接所述第二传动装置的第一输出端；

所述第一传动装置包括第一齿轮机构、反向同步机构、第一带传动机构、第二带传动机构、第三带传动机构、第四带传动机构、第一锥齿轮机构和第二锥齿轮机构；

所述反向同步机构包括：

第三齿轮，设置在第一传动轴上；

第二传动轴和第三传动轴，相对所述第一传动轴的轴线相对设置；

第四齿轮和第五齿轮，所述第四齿轮设置在所述第二传动轴的第一端，所述第五齿轮设置在所述第三传动轴第一端，所述第四齿轮和所述第五齿轮均与所述第三齿轮相啮合，且所述第四齿轮和所述第五齿轮的结构相同；所述第二传动轴的第二端连接所述第一带传动机构的输入端；所述第三传动轴的第二端连接所述第二带传动机构的输入端；

所述第一带传动机构包括：

第一带轮，与所述第四齿轮同轴设置；

第四传动轴，所述第四传动轴为空心轴，套设在所述第一转向轴上，且能够相对所述第一转向轴转动；

第二带轮，设置在所述第四传动轴的第一端；

第一同步带，张紧在所述第一带轮和所述第二带轮上；

所述第四传动轴的第二端连接所述第三带传动机构的输入端；

所述第二带传动机构的结构与所述第一带传动机构的结构相同；

所述第三带传动机构包括：

第三带轮，与所述第二带轮同轴设置；

第六传动轴，与所述第四传动轴平行设置；

第四带轮，设置在所述第六传动轴的第一端；

第二同步带，张紧在所述第三带轮和所述第四带轮上；

所述第六传动轴的第二端连接所述第一锥齿轮机构的输入端；

所述第四带传动机构的结构与所述第三带传动机构的结构相同；

所述第一锥齿轮机构包括：

第一锥齿轮，设置在所述第六传动轴的第二端；

第二锥齿轮，设置在所述第一车轮的车轴的一端；

所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮相啮合；

所述第二锥齿轮机构的结构与所述第一锥齿轮机构的结构相同。

2.根据权利要求1所述的底盘行走机构，其特征在于，

所述第二万向轮系包括：

第二车轮，所述第二车轮的车轴的一端连接所述第一传动装置的第二输出端；

第二轮架，所述第二轮架包括第二车轮支架，所述第二车轮的车轴的两端分别架设在所述第二车轮支架的两端，且所述第二车轮的车轴可相对所述第二车轮支架转动；

第二转向轴，所述第二转向轴的设置方向与所述第二车轮的车轴的设置方向相垂直，所述第二转向轴的第一端与所述第二轮架固连，所述第二转向轴的第二端连接所述第二传动装置的第二输出端。

3.根据权利要求2所述的底盘行走机构，其特征在于，

所述行进驱动电机的输出端依次连接所述第一齿轮机构和所述反向同步机构，所述反向同步机构的第一输出端依次设置所述第一带传动机构、第三带传动机构和第一锥齿轮机构；所述反向同步机构的第二输出端依次设置所述第二带传动机构、第四带传动机构和第二锥齿轮机构；所述第一锥齿轮机构的输出端连接所述第一车轮的车轴的一端；所述第二锥齿轮机构的输出端连接所述第二车轮的车轴的一端。

4.根据权利要求3所述的底盘行走机构，其特征在于，

所述第一齿轮机构包括：

第一齿轮，设置在所述行进驱动电机的输出轴上；

第一传动轴，固连在所述底盘机架上；所述第一传动轴连接所述反向同步机构的输入端；

第二齿轮，设置在所述第一传动轴上，所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合。

5.根据权利要求4所述的底盘行走机构，其特征在于，

所述第二传动装置包括第二齿轮机构、第五带传动机构、第六带传动机构、第七带传动机构和第八带传动机构；

所述转向驱动电机的输出端连接所述第二齿轮机构，所述第二齿轮机构的第一输出端依次连接所述第五带传动机构和所述第七带传动机构；所述第二齿轮机构的第一输出端依次连接所述第六带传动机构和所述第八带传动机构；所述第七带传动机构的输出端连接所述第一转向轴的第二端；所述第八带传动机构的输出端连接所述第二转向轴的第二端。

6.根据权利要求5所述的底盘行走机构，其特征在于，所述第二齿轮机构包括：

第六齿轮，设置在所述转向驱动电机的输出轴上；

第七传动轴，连接在所述底盘机架上；

第七齿轮，设置在所述第七传动轴的第一端，所述第七齿轮与所述第六齿轮相啮合；

第八齿轮，与所述第七齿轮同轴设置；

第八传动轴，连接在所述底盘机架上，且与所述第七传动轴平行设置；

第九齿轮，设置在所述第八传动轴的第一端，所述第九齿轮与所述第八齿轮相啮合，且所述第九齿轮与所述第八齿轮的结构相同；

所述第七传动轴的第二端连接所述第五带传动机构的输入端；所述第八传动轴的第二端连接所述第六带传动机构的输入端。

7.根据权利要求6所述的底盘行走机构，其特征在于，所述第六传动轴为空心轴，所述第五带传动机构包括：

第五带轮，与所述第八齿轮同轴设置；

第九传动轴，套设在所述第六传动轴内，且能够相对于所述第六传动轴转动；

第六带轮，设置在所述第九传动轴的第一端；

第三同步带，张紧在所述第五带轮和所述第六带轮上；

所述第九传动轴的第二端连接所述第七带传动机构的输入端；

所述第六带传动机构的结构与所述第五带传动机构的结构相同；

所述第七带传动机构包括：

第七带轮，与所述第六带轮同轴设置；

第八带轮，设置在所述第一转向轴的第二端；

第四同步带，张紧在所述第七带轮和所述第八带轮上；

所述第八带传动机构的结构与所述第七带传动机构的结构相同。

8.一种轮式机器人，包括底盘行走机构及设置在所述底盘行走机构上的机器人本体，其特征在于，所述底盘行走机构为根据权利要求1～7中任一所述的底盘行走机构。

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