CN112660241A - 一种小车底盘机构及具有其的无人驾驶小车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了小车底盘机构及具有其的无人驾驶小车，其中小车底盘机构，包括:底板、驱动组件、浮动板、连接组件和弹性连接件。所述连接组件包括中心轴固定架、中心轴和前轴连接件，所述中心轴一端部与中心轴固定架连接，所述中心轴的另一端部与前轴连接件转动连接，所述中心轴固定架和所述前轴连接件分别固定在所述底板和浮动板的中心线上；弹性连接件，所述弹性连接件一端与所述底板固定连接，另一端与所述浮动板固定连接，两片所述弹性连接件分别设置在所述连接组件的左右两侧。小车底盘机构通过浮动式设计的，有利于在凹凸不平的地面行驶，并通过弹性连接件的设置，保持浮动板和底板的连接，增加小车的行驶平稳性。

Description

一种小车底盘机构及具有其的无人驾驶小车

技术领域

本发明涉及车辆结构技术领域，特别涉及一种小车底盘机构及具有其的无人驾驶小车。

背景技术

随着无人驾驶小车进入人们视野，对于无人驾驶车的安全性能是人们最为关心的问题，而小车安全行驶对于底盘的减震具有较高的要求。小车在不平地面上行驶，会存在小车行驶不稳的问题，且对底盘的负载较大。

目前市场上的无人驾驶小车底盘，一般采用前后独立悬架、前轴摆动架减震器、前后轴固定式等形式；其中前后独立悬架和前轴摆动式加减震器形式的悬架，存在成本高、布局复杂、综合间隙大的缺点；而前后轴固定式悬架存在四个轮子受力不均匀，无减震效果，对路面适应性差等缺点。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

第一方面，本发明提供一种小车底盘机构，包括，底板；驱动组件；浮动板，浮动板设置在底板的前方；连接组件，连接组件包括中心轴固定架、中心轴和前轴连接件，中心轴一端部与中心轴固定架连接，中心轴的另一端部与前轴连接件转动连接，中心轴固定架固定在底板的上端面，中心轴固定架固定在底板的中部，前轴连接件固定在浮动板的上端面，前轴连接件固定在浮动板的中部；弹性连接件，弹性连接件至少为两片，弹性连接件一端与底板固定连接，另一端与浮动板固定连接，两片弹性连接件分别设置在连接组件的左右两侧。

根据本发明实施例提供的一种小车底盘机构，至少具有如下有益效果：本发明实施例提供的小车底盘机构主要针对小型遥控或无人驾驶小车的滑移转向设计，中心轴一端部与中心轴固定架连接，中心轴另一端部与前轴连接件转动连接，中心轴固定架固定在底板的中部，前轴连接件固定在浮动板的中部，浮动板可绕中心轴旋转，小车底盘机构的前轴可相对底板摆动，即小车底盘机构前后为浮动式设计的，有利于应对凹凸不平的地面行驶；两片弹性连接件设置在连接组件的左右两侧，弹性连接件的一端与底板固定连接，弹性连接件的另一端与浮动板固定连接，当浮动板绕中心轴摆动时，弹性连接件起减震和复位的作用，保持车轮与地面的接触；当小车行驶和差速转向时，弹性连接件对浮动板施加的推力和拉力可使浮动板微型的前后移动，左右弹性连接件起保持浮动板和底板连接的作用，保持小车底盘的整体稳定性，弹性连接件的设置增加了小车底盘机构的减震性能和整体的稳定性；本发明实施例提供的小车底盘机构采用浮动式设计和弹性连接件构成前轴悬架系统，与现有的无人驾驶小车底盘相比，结构简单，元件少，成本低，布局空间小。

根据本发明的一些实施例，两片弹性连接件对称设置在连接组件的左右两侧，弹性连接件的长度方向与底板的中心线形成倾斜角度。

两片弹性连接件是对称设置在连接组件的左右两侧的，使浮动板左右两端受到的拉力或推力是大致相同的，有利于实现浮动板上下摆动的自由调节，有利于保持小车行驶的平稳性，提高该小车底盘机构的实用性能。弹性连接件的长度方向上相对于小车底盘机构前后中心线成一定倾斜角度设置的，使得弹性连接件在车辆行驶和转向的时候，能够较好地承受纵向和横向的拉力和推力，保持小车行驶的平稳性。

根据本发明的一些实施例，弹性连接件为弹簧片。

当小车底盘机构行驶在不平路面时，小车底盘机构通过弹簧片的设置，使得浮动板可相对底板转动自动调节，保证车轮与地面的接触，弹簧片起减震和复位的作用。除外，在小车行驶的过程中，弹簧片承受拉力，起保持浮动板和底板的前后纵向连接的作用。弹簧片是倾斜设置的，保持弹簧片的拉力，使小车底盘机构前后连接所需的横向力和纵向力，都作用在弹簧片上，有利于保持小车底盘机构的稳定性。

根据本发明的一些实施例，中心轴固定架包括第一固定段和第二固定段，第一固定段和第二固定段的末端部设置有连接孔，中心轴固定件与中心轴固定连接。

中心轴固定架包括第一固定段和第二固定段，第一固定段和第二固定段可弯曲围成圆孔形，第一固定段和第二固定段的末端均设置有连接孔，中心轴伸入第一固定段和第二固定段弯曲形成的圆孔后，将螺栓穿过第一固定段和第二固定段上的连接孔，通过螺栓和螺母的旋合，可调节中心轴在圆孔内的松紧，从而起到中心轴与中心轴固定架固定连接的效果。中心轴固定架通过螺栓和螺母来调节中心轴的松紧程度，便于后期小车底盘机构的维修，更换，增加小车底盘机构的实用性。

根据本发明的一些实施例，前轴连接件设置有滑动轴承，中心轴通过滑动轴承与前轴连接件转动连接。

前轴连接件设置有滑动轴承，前端连接件通过滑动轴承的设置实现与中心轴的转动连接，使得浮动板绕中心轴转动的摩擦更小，转动更平滑，有利于提高该小车底盘机构的行驶平稳性，提高该小车底盘机构的实用性能。

根据本发明的一些实施例，驱动组件包括前轮驱动组件和后轮驱动组件，后轮驱动组件固定在底板的后端部，前轮驱动组件固定在浮动板上。

小车底盘机构通过前轮驱动组件和后轮驱动组件的设置，有利于增加小车底盘行驶的稳定性，有利于使小车底盘机构适用于较为复杂的路面状况。

根据本发明的一些实施例，后轮驱动组件包括第一驱动构件和第二驱动构件，第一驱动构件和第二驱动构件分别设置在底板后端部的左右两侧，前轮驱动组件包括第三驱动构件和第四驱动构件，第三驱动构件和第四驱动构件分别设置在浮动板的左右两侧。

该小车底盘机构分别设置有第一驱动构件、第二驱动构件、第三驱动构件和第四驱动构件来驱动四个轮子的运作，相较于传统的两驱车而言，该小车底盘机构通过四个驱动的设置，有利于提高小车在湿滑路段，不平地面行驶的稳定性，对行驶表面的适应性更高，有利于提高该小车底盘机构的实用性能。

第二方面，本发明还提供了一种无人驾驶小车，包括如上述第一方面任意一项所示的小车底盘机构；壳体，壳体安装在小车底盘机构上。

根据本发明实施例提供的一种小车底盘机构，至少具有如下有益效果：无人驾驶小车通过小车底盘机构的设置，浮动板可绕中心轴旋转，浮动板可相对底板旋转和前后微量移动，即小车底盘前后为浮动式设计的，有利于应对凹凸不平的地面行驶，使小车能应对相对复杂的路面状况，提高小车的实用性能和适用性；小车底盘机构通过弹性连接件的设置，使得浮动板和底板的连接具有一定的柔性，有利于增加小车底盘的承受外力冲击的能力和耐用性，保证无人驾驶小车的行驶稳定性；该无人驾驶小车通过小车底盘机构的设置可广泛应用到室内无人驾驶车、AGV四驱物流车上，具有较好的实用性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一些实施例提供的小车底盘机构立体结构示意图；

图2为图1中示出的小车底盘机构俯视图；

图3为图1中示出的小车底盘机构A局部示意图。

附图中：100-底板；200-驱动组件；210-后轮驱动组件；211-第一驱动构件；212-第二驱动构件；220-前轮驱动组件；221-第三驱动构件；222-第四驱动构件；300-浮动板；410-中心轴固定架；420-中心轴；430-前轴连接件；500-弹性连接件。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、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。

在本发明的描述中，若干的含义是不定量，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。另外，全文中出现的和/或，表示三个并列方案，例如，A和/或B表示A满足的方案、B满足的方案或者A和B同时满足的方案。

本发明的描述中，如有含有多个并列特征的短句，其中的定语所限定的是最接近的一个特征，例如：设置在A上的B、C、与D连接的E，所表示的是B设置在A上，E与D连接，对C并不构成限定；但对于表示特征之间关系的定语，如“间隔设置”、“环形排布”等，不属于此类。定语前带有“均”字的，则表示是对该短句中所有特征的限定，如均设置在A上的B、C、D，则表示B、C和D均设置在A上。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面结合图1-图3对本发明的实施例作出说明。

参见图1和图2，本发明实施例提供了一种小车底盘机构，包括：底板100、驱动组件200、浮动板300、连接组件和弹性连接件500。

浮动板300设置在底板100的前方。

连接组件包括中心轴固定架410、中心轴420和前轴连接件430，中心轴420一端部与中心轴固定架410连接，中心轴420的另一端部与前轴连接件430转动连接，中心轴固定架410固定在底板100的上端面，中心轴固定架410固定在底板100的中部，前轴连接件430固定在浮动板300的上端面，前轴连接件430固定在浮动板300的中部。

弹性连接件至少为两片，弹性连接件500一端与底板100固定连接，另一端与浮动板300固定连接，两片弹性连接件500分别设置在连接组件的左右两侧。

中心轴420一端与中心轴固定架410连接，中心轴420的另一端与前端连接件530转动连接，即中心轴固定架410通过中心轴420与前轴连接件430转动连接，浮动板300可绕底板100的中心线旋转，小车的前轮绕中心轴420上下摆动。小车底盘前后为浮动式设计的，有利于让小车适应于崎岖不平的路面，增加小车底盘机构的适用性。

两片弹性连接件500分别设置在连接组件的左右两侧，弹性连接件500的一端与底板100固定连接，另一端与浮动板300固定连接。弹性连接件500为底板100和浮动板300连接的载体，通过弹性连接件500的预紧力，保持浮动板300与底板100的连接状态。当小车在行驶时，底板100通过弹性连接件500给予浮动板300一定的推动力，保持小车前进状态。当小车行驶至凹凸不平的路面时，浮动板300可绕中心轴420转动自由调节，弹性连接件500起减震和使浮动板300复位的作用，保持车轮与地面的接触，利用弹性连接件500的弹性，小车底盘机构的前轴可实现自由摆动。当小车需要差速转向时，弹性连接件500对浮动板300施加拉力，用于保持底板100和浮动板300的连接关系。小车底盘机构通过弹性连接件500的设置，增加了小车底盘机构的减震性能和整体稳定性。

本发明实施例提供的小车底盘机构主要针对小型遥控或无人驾驶小车的滑移转向设计。本发明实施例提供的小车底盘100机构采用浮动式设计和弹性连接件500构成前轴悬架系统，与传统的前后独立悬架、前轴摆动架减震器、前后轴固定式等形式的小车底盘相比，具有结构简单、元件少、成本低、布局空间小、稳定性能好的优点。

需要说明的是，中心轴固定架410固定在底板100的中部，前轴连接件430固定在浮动板300的中部，指的是中心轴固定架410和前轴连接件430分别设置在底板100和浮动板300的前后延伸的对称中心线上，从而保证浮动板300相对于底板100的自由摆动，对称式的设计，保证小车底盘机构在行驶在不平路面的行驶平稳性。驱动组件200用于驱动小车底盘机构的轮子的转动。

参见图3，本发明的一些实施例中，两片弹性连接件500对称设置在连接组件的左右两侧，弹性连接件500的长度方向与底板100的中心线形成倾斜角度。两片弹性连接件500是对称设置在连接组件的左右两侧的，即左弹性连接件500和右弹性连接件500相对于底板100的中心线是对称的，使浮动板300左右两端受到的拉力或推力是大致相同的，从而保持浮动板300可实现上下自由摆动，弹性连接件500对浮动板300起复位和平衡的作用，有利于保持小车行驶的平稳度，有利于提高该小车底盘机构的实用性能。弹性连接件500长度方向上相对于小车底盘机构前后中心线成一定倾斜角度设置的，车辆行驶和转向的时候，小车底盘机构前后连接所需的横向力和纵向力，都作用在弹性连接件500上，保持小车行驶的平稳性。

本发明的一些实施例中，弹性连接件500为弹簧片。当小车底盘机构行驶在不平路面时，小车底盘机构通过弹簧片的设置，使得浮动板300可相对底板100转动自动调节，保证车轮与地面的接触，弹簧片起减震和复位的作用。除外，在小车底盘机构行驶的过程中，弹簧片承受拉力，起保持浮动板300和底板100的前后纵向连接的作用。弹簧片是倾斜设置的，保持弹簧片的拉力，使小车底盘机构前后连接所需的横向力和纵向力，都作用在弹簧片上，有利于保持小车底盘机构的稳定性。

本发明的一些实施例中，小车底盘机构上设置有至少两片以上弹性连接件500，且弹性连接件500是沿底板100的中心线左右对称设置的，例如四片、六片、八片等。如连接组件的左侧设置有两片弹性连接件500，连接组件的右侧也设置有两片弹性连接件500。小车底盘机构可按照实际小车的行驶需求，或路面的状况增设弹性连接件500的数量，增加浮动板300与底板100之间的拉力和推力，保证浮动板300相对底板100自由摆动时可快速复位，提高小车底盘机构的整体减震性能，提高小车底盘机构行驶的平稳度，提高该小车底盘机构的实用性和适用性。

本发明的一些实施例中，中心轴固定架410包括第一固定段和第二固定段，第一固定段和第二固定段的末端部设置有连接孔，中心轴固定件410与中心轴420固定连接。第一固定段和第二固定段可弯曲形成圆孔形，中心轴420伸入第一固定段和第二固定段弯曲形成的圆孔后，将螺栓穿过第一固定段和第二固定段上的连接孔，通过螺栓和螺母的旋合，可调节中心轴420在圆孔内的松紧，从而起到中心轴420与中心轴固定架410固定连接的效果。中心轴固定架410通过螺栓和螺母来调节中心轴420的松紧程度，便于后期小车底盘机构的维修，更换，增加小车底盘机构的实用性。

本发明的一些实施例中，前轴连接件430设置有滑动轴承，中心轴420通过滑动轴承与前轴连接件430转动连接。

前轴连接件430设置有滑动轴承，前端连接件530通过滑动轴承的设置实现与中心轴420的转动连接，滑动轴承的内圈与中心轴420抵接，滑动轴承的外圈与前端连接件530抵接，前端连接件的外壳通过螺钉固定在浮动板300上，使得浮动板300绕中心轴420转动的摩擦更小，转动更平滑，有利于保证浮动板300相对于底板100的自由摆动，提高该小车底盘机构的行驶更平稳，提高该小车底盘机构的实用性能。

本发明的一些实施例中，驱动组件200包括前轮驱动组件210和后轮驱动组件220，后轮驱动组件220固定在底板100的后端部，前轮驱动组件210固定在浮动板300上。小车底盘机构通过前轮驱动组件210和后轮驱动组件220的设置，有利于增加小车底盘行驶的稳定性，有利于使小车底盘机构适用于较为复杂的路面状况。

需要说明的是，后轮驱动组件210可通过螺纹连接的方式与底板100固定连接，前轮驱动组件220亦可通过螺纹连接的方式与浮动板300固定连接，前轮驱动组件220和后轮驱动组件210用于对小车前轮和后轮进行驱动和传动。

本发明的一些实施例中，前轮驱动组件220包括第一驱动构件211和第二驱动构件212，第一驱动构件211和第二驱动构件212分别设置在浮动板300的左右两侧，后轮驱动组件210包括第三驱动构件221和第四驱动构件222，第三驱动构件221和第四驱动构件222分别设置在底板100后端部的左右两侧。

该小车底盘机构分别设置有第一驱动构件211、第二驱动构件212、第三驱动构件221和第四驱动构件222来驱动四个轮子的运作，实现对小车四个轮子的驱动和传动。相较于传统的两驱车而言，该小车底盘机构通过四个驱动的设置，有利于提高小车在湿滑路段，不平地面行驶的稳定性，对行驶表面的适应性更高，有利于提高该小车底盘机构的实用性能。

本发明的一些实施例中，弹性连接件500为弹簧片。小车底盘机构通过弹簧片实现浮动板300和底板100的连接，弹簧片长度方向上的弹性力，有利于保持浮动板300和底板100的连接，实现浮动板300相对底板100的自由摆动。

本发明实施例还提供了无人驾驶小车，包括：如上述任一实施例所示的小车底盘机构和壳体，壳体安装在小车底盘机构上。无人驾驶小车通过小车底盘机构的设置，浮动板300可绕中心轴420旋转，浮动板300可相对底板100旋转和前后微型移动，即小车底盘前后为浮动式设计的，有利于应对凹凸不平的地面行驶，使小车能应对更对复杂的路面状况，提高小车的实用性能和适用性；小车底盘机构通过弹性连接件500的设置，使得浮动板300和底板100的连接具有一定的柔性，有利于增加小车底盘的承载能力，和耐用性，保证无人驾驶小车的行驶稳定性。该无人驾驶小车通过小车底盘机构的设置可广泛应用到室内无人驾驶车、AGV四驱物流车上，具有较好的实用性。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出各种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本发明创造权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种小车底盘机构，其特征在于,包括:

底板；

驱动组件；

浮动板，所述浮动板设置在所述底板的前方；

连接组件，所述连接组件包括中心轴固定架、中心轴和前轴连接件，所述中心轴一端部与所述中心轴固定架连接，所述中心轴的另一端部与所述前轴连接件转动连接，所述中心轴固定架固定在所述底板的上端面，所述中心轴固定架固定在所述底板的中部，所述前轴连接件固定在所述浮动板的上端面，所述前轴连接件固定在所述浮动板的中部；

弹性连接件，所述弹性连接件至少为两片，所述弹性连接件一端与所述底板固定连接，另一端与所述浮动板固定连接，两片所述弹性连接件分别设置在所述连接组件的左右两侧。

2.根据权利要求1所述的小车底盘机构，其特征在于,两片所述弹性连接件对称设置在所述连接组件的左右两侧，所述弹性连接件的长度方向与所述底板的中心线形成倾斜角度。

3.根据权利要求1所述的小车底盘机构，其特征在于,所述弹性连接件为弹簧片。

4.根据权利要求1所述的小车底盘机构，其特征在于，所述中心轴固定架包括第一固定段和第二固定段，所述第一固定段和所述第二固定段的末端部设置有连接孔，所述中心轴固定件与所述中心轴固定连接。

5.根据权利要求4所述的小车底盘机构，其特征在于,所述前轴连接件设置有滑动轴承，所述中心轴通过所述滑动轴承与所述前轴连接件转动连接。

6.根据权利要求1所述的小车底盘机构，其特征在于,所述驱动组件包括前轮驱动组件和后轮驱动组件，所述后轮驱动组件固定在所述底板的后端部，所述前轮驱动组件固定在所述浮动板上。

7.根据权利要求6所述的小车底盘机构，其特征在于，所述后轮驱动组件包括第一驱动构件和第二驱动构件，所述第一驱动构件和所述第二驱动构件分别设置在所述底板后端部的左右两侧,所述前轮驱动组件包括第三驱动构件和第四驱动构件，所述第三驱动构件和所述第四驱动构件分别设置在所述浮动板的左右两侧。

8.一种无人驾驶小车，其特征在于,包括：

如权利要求1-7任意一项所述的小车底盘机构；

壳体，所述壳体安装在所述小车底盘机构上。

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