CN114683831A - 一体化减震舵轮驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体化减震舵轮驱动系统，包括转向系统、减震系统和驱动系统，转向系统包括安装板、转向电机、限位开关、限位器、一级齿轮减速器和二级齿轮减速器；所述减震系统包括顶板、2个连接板、左侧板、右侧板和减震机构；所述驱动系统包括驱动电机、减速机、舵轮本体的驱动轮和制动器；所述减震机构包括导杆和弹性部件，导杆上端与连接板连接，左侧板和右侧板前后两端的内部设有弹性部件，导杆贯穿左侧板和右侧板，导杆下端与弹性部件下端连接，弹性部件带动导杆相对左侧板和右侧板上下运动。该舵轮驱动系统降低了舵轮与悬挂装置的整体安装高度，减缓零部件间的冲击，保证车辆运行的稳定性及车轮的抓地力。

Description

一体化减震舵轮驱动系统

技术领域

本发明涉及移动机器人技术领域，具体涉及一种一体化减震舵轮驱动系统。

背景技术

AGV机器人被广泛运用于柔性制造系统和自动化仓储系统中，舵轮是实现其自主运行的关键部件，也是AGV机器人的核心技术之一。

公开号为CN206282138U，名称为高集成度驱动转向一体化舵轮系统的专利公开了一种高集成度驱动转向一体化舵轮系统，包括伺服驱动器、驱动电机、转向电机、行星减速器、一级齿轮减速器、二级齿轮减速器、限位开关、舵机本体的驱动轮及轴承，所述伺服驱动器分别与驱动电机、转向电机、第一编码器、第二编码器连接。该专利公开的一体化舵轮系统不能减缓AGV运行时车体与舵轮间的冲击。

为了减缓AGV运行时车体与舵轮间的冲击，在路面不平的情况下防止舵轮悬空和一端翘起现象的发生，一般通过在舵轮与车体之间设计悬挂装置。此种方式需要对不同车体设计不同的悬挂，通用性较差，并且会显著提升整车的高度，应用领域有所局限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一体化减震舵轮驱动系统，降低舵轮与悬挂装置的整体安装高度，减缓零部件间的冲击，保证车辆运行的稳定性及车轮的抓地力。

实现本发明目的的技术方案是：一体化减震舵轮驱动系统，包括转向系统、减震系统和驱动系统，转向系统包括安装板、转向电机、限位开关、限位器、一级齿轮减速器和二级齿轮减速器；所述减震系统包括顶板、2个连接板、左侧板、右侧板和减震机构；所述驱动系统包括驱动电机、减速机、舵轮本体的驱动轮和制动器；其中：

所述转向系统的转向电机、限位开关、限位器和一级齿轮减速器均与安装板固连，所述二级齿轮减速器位于安装板上方，与转向电机的输出轴连接，并与一级齿轮减速器啮合；

所述减震系统的顶板与转向系统的安装板连接，左侧板和右侧板分别与驱动系统的减速机的输出轴连接，顶板下方左右两侧分别设置连接板，连接板的前后两端分别设置减震机构；所述减震机构包括导杆和弹性部件，导杆上端与连接板连接，左侧板和右侧板前后两端的内部设有弹性部件，导杆贯穿左侧板和右侧板，导杆下端与弹性部件下端连接，弹性部件带动导杆相对左侧板和右侧板上下运动；

所述驱动系统的驱动电机的输出轴与减速机连接，减速机连接与驱动轮连接，制动器与驱动电机连接并相对安装于舵轮本体两侧。

进一步的，所述减震机构还包括顶部盖板、直线轴承、底部盖板、底部挡片和导引盖板；导杆上端通过顶部盖板与连接板一端连接，将导杆上端限位于顶板上，弹性部件顶部设置有导引盖板，导引盖板上侧与直线轴承连接，左侧板和右侧板的前后两端的底部设置有底部盖板，底部盖板向下运动限位与底部挡片，弹性部件下端与底部盖板连接，导杆通过直线轴承贯穿左侧板和右侧板，导杆下端与底部盖板连接，底部盖板随弹性部件上下移动，带动导杆相对左侧板和右侧板上下运动。

进一步的，所述导杆和弹性部件与安装板垂直。

进一步的，所述转向电机和驱动电机均为永磁同步电机。

进一步的，所述一级齿轮减速器、二级齿轮减速器、限位开关、舵轮本体的驱动轮为集成化结构。

进一步的，所述安装板上还安装有磁导航传感器。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明的舵轮系统在行驶过程中如遇凹点或凸点，减震系统中的弹性部件呈拉伸或压缩状态，通过导杆和直线轴承带动转向系统整体上下运动，以此达到减震效果，舵轮系统在上下运动的过程中，减震弹性部件通过不断的压缩和释放，过滤由路面引起的震动，能够充分匹配AGV整车的使用性能；

(2)舵轮系统与减震系统为一体化结构，改善了传统舵轮需要额外设计悬挂减震装置的问题，外形美观、减震能力强，无需配合其它装置使用，为用户提供最大的使用便利；

(3)与同尺寸附加悬挂的舵轮系统相比，本发明有效的降低了安装高度，具有体积小、安装方便的特点。

附图说明

图1是本发明一种减震舵轮驱动系统的结构示意图。

图2是本发明一种减震舵轮驱动系统的结构剖视图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例，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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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发明中的具体含义。

舵轮是实现AGV自主运行的核心部件，为了减缓AGV运行时车体与舵轮的冲击，防止出现舵轮悬空的现象，设计了一体化舵轮驱动系统。结合图1和图2，该一体化减震舵轮驱动系统包括转向系统、减震系统和驱动系统，转向系统包括安装板1、转向电机11、限位开关12、限位器13、一级齿轮减速器14和二级齿轮减速器15；所述减震系统包括顶板2、2个连接板3、顶部盖板4、导杆5、直线轴承6、底部盖板7、底部挡片8、左侧板9、右侧板10、导引盖板20和弹性部件21；所述驱动系统包括驱动电机16、减速机17、舵轮本体的驱动轮18和制动器19；其中：

所述转向系统的转向电机11、限位开关12、限位器13和一级齿轮减速器14均与安装板1固连，所述二级齿轮减速器15位于安装板1上方，与转向电机11的输出轴连接，并与一级齿轮减速器14啮合；

所述减震系统的顶板2与转向系统的安装板1连接，左侧板9和右侧板10分别与驱动系统的减速机17的输出轴连接，顶板2下方左右两侧分别设置连接板3，连接板3的前后两端分别设置减震机构；所述减震机构包括顶部盖板4、导杆5、直线轴承6、底部盖板7、底部挡片8、导引盖板20和弹性部件21；顶部盖板4上端与连接板3一端连接，下端与导杆5上端连接，将导杆5上端限位于顶板2上，弹性部件21顶部设置有导引盖板20，导引盖板20上侧与直线轴承6连接，左侧板9和右侧板10的前后两端的底部设置有底部盖板7，底部盖板7向下运动限位与底部挡片8，左侧板9和右侧板10内部设有弹性部件21，弹性部件21下端与底部盖板7连接，导杆5通过直线轴承6贯穿左侧板9和右侧板10，导杆5下端与底部盖板7连接，底部盖板7随弹性部件21上下移动，带动导杆5相对左侧板9和右侧板10上下运动，所述减震系统带动所述转向系统上下运动，可以有效减缓负载对于舵轮零部件间的冲击力，尤其是装载过程的瞬时压力；

所述驱动系统的驱动电机16的输出轴与减速机17连接，减速机17连接与驱动轮18连接，制动器19与驱动电机16连接并相对安装于舵轮本体两侧。

所述导杆5和所述弹性部件21彼此间平行且均垂直于所述安装板1。

所述转向电机11和驱动电机16均为永磁同步电机；所述一级齿轮减速器14、二级齿轮减速器15、限位开关12、舵轮本体的驱动轮18为集成化结构；所述安装板1上还安装磁导航传感器，输出导航位置信号，并传送至外部控制器。

在本实施例中，减震装置的弹性部件21主要作用是当负载作用于二级齿轮减速器15上时，减轻各机械零部件间的冲击，起到缓冲作用。

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变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一体化减震舵轮驱动系统，其特征在于，包括转向系统、减震系统和驱动系统，转向系统包括安装板(1)、转向电机(11)、限位开关(12)、限位器(13)、一级齿轮减速器(14)和二级齿轮减速器(15)；所述减震系统包括顶板(2)、2个连接板(3)、左侧板(9)、右侧板(10)和减震机构；所述驱动系统包括驱动电机(16)、减速机(17)、舵轮本体的驱动轮(18)和制动器(19)；其中：

所述转向系统的转向电机(11)、限位开关(12)、限位器(13)和一级齿轮减速器(14)均与安装板(1)固连，所述二级齿轮减速器(15)位于安装板(1)上方，与转向电机(11)的输出轴连接，并与一级齿轮减速器(14)啮合；

所述减震系统的顶板(2)与转向系统的安装板(1)连接，左侧板(9)和右侧板(10)分别与驱动系统的减速机(17)的输出轴连接，顶板(2)下方左右两侧分别设置连接板(3)，连接板(3)的前后两端分别设置减震机构；所述减震机构包括导杆(5)和弹性部件(21)，导杆(5)上端与连接板(3)连接，左侧板(9)和右侧板(10)前后两端的内部设有弹性部件(21)，导杆(5)贯穿左侧板(9)和右侧板(10)，导杆(5)下端与弹性部件(21)下端连接，弹性部件(21)带动导杆(5)相对左侧板(9)和右侧板(10)上下运动；

所述驱动系统的驱动电机(16)的输出轴与减速机(17)连接，减速机(17)连接与驱动轮(18)连接，制动器(19)与驱动电机(16)连接并相对安装于舵轮本体两侧。

2.根据权利要求1所述一体化减震舵轮驱动系统，其特征在于，所述减震机构还包括顶部盖板(4)、直线轴承(6)、底部盖板(7)、底部挡片(8)和导引盖板(20)；导杆(5)上端通过顶部盖板(4)与连接板(3)一端连接，将导杆(5)上端限位于顶板(2)上，弹性部件(21)顶部设置有导引盖板(20)，导引盖板(20)上侧与直线轴承(6)连接，左侧板(9)和右侧板(10)的前后两端的底部设置有底部盖板(7)，底部盖板(7)向下运动限位与底部挡片(8)，弹性部件(21)下端与底部盖板(7)连接，导杆(5)通过直线轴承(6)贯穿左侧板(9)和右侧板(10)，导杆(5)下端与底部盖板(7)连接，底部盖板(7)随弹性部件(21)上下移动，带动导杆(5)相对左侧板(9)和右侧板(10)上下运动。

3.根据权利要求1所述一体化减震舵轮驱动系统，其特征在于，所述导杆(5)和弹性部件(21)与安装板(1)垂直。

4.根据权利要求1所述一体化减震舵轮驱动系统，其特征在于，所述转向电机(11)和驱动电机(16)均为永磁同步电机。

5.根据权利要求1所述一体化减震舵轮驱动系统，其特征在于，所述一级齿轮减速器(14)、二级齿轮减速器(15)、限位开关(12)、舵轮本体的驱动轮(18)为集成化结构。

6.根据权利要求1所述一体化减震舵轮驱动系统，其特征在于，所述安装板(1)上还安装有磁导航传感器。

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