CN114715281A - 移动底盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动底盘，包括：底盘架；行走机构，用于带动底盘架行走，行走机构包括：传动轴；安装架，安装架可枢转地设在传动轴上，安装架具有至少两个围绕传动轴设置的分支端，且任意相邻的两个分支端之间的夹角小于180度；行走轮，每个分支端上设有行走轮，每个行走轮均与传动轴传动联动；驱动件，驱动件设在底盘架上，驱动件连接传动轴以驱动传动轴转动。本发明通过安装架相对传动轴可枢转、至少两个分支端、每个分支端上设置行走轮，使得行走轮可实现半悬挂效果，适应凹凸不平的地面，且具有一定刚性，在承受振动时保证车体稳定，减轻爬坡时的颠簸程度，提高舒适性。同时由于每个行走轮均能独立行走，可提升爬坡、越障、越沟及涉水能力。

Description

移动底盘

技术领域

本发明涉及建筑设备技术领域，尤其涉及一种移动底盘。

背景技术

目前市面上应用于承载运输的AGV底盘有以下几种：双舵轮+双万向轮或双可控万向轮的底盘、全舵轮的底盘、双舵轮+四万向轮的底盘、使用麦克纳姆轮的全向底盘以及四普通驱动轮的差速底盘，由于采用舵轮及麦克纳姆轮成本较高，所以在不需全向移动以及无需高定位精度的情况下，一般采用四普通驱动轮的差速底盘。

现有四普通驱动轮的底盘主要有以下几种类似汽车底盘的方式：后桥差速驱动方式、前轮转向方式以及全四驱双差速方式，但是，现有四普通驱动轮的底盘在越障、越沟、爬坡时会产生较大颠簸，需额外增加弹性悬挂，导致成本上升。同时，四普通驱动轮的底盘在过涉水路段，泥泞路段更容易发生侧滑情况。

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。为此，本发明提出一种移动底盘，优化性能，有效保证轮胎发生打滑情况输出高牵引力，增加柔性，提升爬坡、越障、越沟及涉水能力，同时，无需增加弹性悬挂，降低成本。

根据本发明实施例的一种移动底盘，包括：底盘架；行走机构，用于带动所述底盘架行走，所述行走机构包括：传动轴；安装架，所述安装架可枢转地设在所述传动轴上，所述安装架具有至少两个围绕所述传动轴设置的分支端，且任意相邻的两个所述分支端之间的夹角小于180度；行走轮，每个所述分支端上设有所述行走轮，每个所述行走轮均与所述传动轴传动联动；驱动件，所述驱动件设在所述底盘架上，所述驱动件连接所述传动轴以驱动所述传动轴转动。

根据本发明实施例的移动底盘，通过行走机构中安装架相对传动轴可枢转、安装架具有至少两个分支端、每个分支端上设置行走轮，使得行走轮可实现半悬挂效果，能够适应凹凸不平的地面，且具有一定刚性，在承受冲击振动时有利于保证车体稳定，减轻爬坡时产生的颠簸程度，提高舒适性。同时由于每个行走轮均能独立行走，可提升爬坡、越障、越沟及涉水能力。

一些实施例中，所述行走机构还包括：至少两个传动组件，所有所述传动组件与所有所述分支端为一一对应设置，每个所述传动组件的一端传动联动所述传动轴且另一端传动联动所述行走轮。

一些实施例中，所述传动组件包括：主动轮，所述主动轮设在所述传动轴上；从动轮，所述从动轮设在所述行走轮的轴上；挠性件，所述挠性件的一端套设在所述主动轮上且另一端套设在所述从动轮上。

一些实施例中，所述传动组件还包括：张紧机构，所述张紧机构设在所述挠性件的一侧且抵接在所述挠性件上，用于张紧所述挠性件。

一些实施例中，所述张紧机构包括：调节座，所述调节座可移动地设在所述安装架上；紧固件，所述紧固件设在所述调节座或所述安装架上，以锁止或释放所述调节座；张紧轮，所述张紧轮设在所述调节座上，且所述张紧轮止抵所述挠性件。

一些实施例中，每个所述分支端具有安装空间，所述行走轮的轴端和部分所述传动轴设在所述安装空间内，且所有所述传动组件均设在所述安装空间内。

一些实施例中，所述安装架包括：第一侧板，所述第一侧板设在所述传动轴和所述行走轮的轴上；第二侧板，所述第二侧板设在所述传动轴和所述行走轮的轴上，所述第二侧板连接所述第一侧板，所述第二侧板和所述第一侧板之间限定出所述安装空间。

一些实施例中，所述底盘架包括：主体，所述主体具有容纳槽，所述驱动件设在所述容纳槽内，所述驱动件部分伸出所述容纳槽且连接所述传动轴。

一些实施例中，所述底盘架还包括：挡板，所述主体的位于行走方向的两侧设有所述挡板，所述安装架、所述行走轮设在所述挡板下方。

一些实施例中，所述底盘架的位于行走方向的两侧设有所述行走机构，且任一侧的所述行走机构设有至少一个。

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为本发明实施例中移动底盘的结构示意图一；

图2为本发明实施例中移动底盘的结构示意图二；

图3为本发明实施例中移动底盘的局部剖视图；

图4为本发明实施例中行走结构的结构示意图；

图5为本发明实施例中行走结构的局部剖视图一；

图6为本发明实施例中行走结构的局部剖视图二。

附图标记：

100、移动底盘；

10、底盘架；11、主体；1101、容纳槽；12、挡板；13、轴筒；

20、行走机构；

21、传动轴；2101、轴承；2102、轴承端盖；2103、轴套；2104、挡片；

22、安装架；221、第一侧板；222、第二侧板；223、支撑加强轴；2201、分支端；

23、行走轮；231、轴柱；232、螺钉；

24、驱动件；241、减速机；

25、传动组件；251、主动轮；252、从动轮；253、挠性件；254、张紧结构；2541、调节座；2549、腰型槽；2543、张紧轮。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述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，术语“中心”、“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，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，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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。

下面结合附图描述本发明实施例的移动底盘100。

如图1、图2所示，根据本发明实施例的一种移动底盘100，包括：底盘架10、行走机构20。

行走机构20用于带动底盘架10行走，行走机构20包括：传动轴21、安装架22、行走轮23、驱动件24。

安装架22可枢转地设在传动轴21上，即安装架22可以绕传动轴21的轴心旋转。安装架22具有至少两个围绕传动轴21设置的分支端2201，且任意相邻的两个分支端2201之间的夹角小于180度，分支端2201随着安装架22围绕传动轴21旋转，例如，分支端2201为两个，两个分支端2201呈V形分布，又例如，分支端2201为三个，三个分支端2201间隔开分布，分支端2201的数量根据需要进行布置。

每个分支端2201上设有行走轮23，每个行走轮23均与传动轴21传动联动。也就是说，传动轴21既能提供对安装架22的支撑作用，同时可带动所有行走轮23转动，即每个行走轮23均可实现独立转动，当分支端2201为两个时，两个行走轮23接触地面驱动移动底盘100行走，当遇到越障、过沟及过涉水泥泞路段时，由于安装架22在传动轴21上可转动，因此，每个分支端2201的行走轮23相对传动轴21呈“游离状态”，使得行走轮23可适应凹凸不平的路面，以保证车身稳定。当然，分支端2201为其他数量时，行走轮23可对应设为三个，这里不再赘述。

驱动件24设在底盘架10上，驱动件24连接传动轴21以驱动传动轴21转动。

根据本发明实施例的移动底盘100，通过行走机构20中安装架22相对传动轴21可枢转、安装架22具有至少两个分支端2201、每个分支端2201上设置行走轮23，使得行走轮23可实现半悬挂效果，能够适应凹凸不平的地面，且具有一定刚性，在承受冲击振动时有利于保证车体稳定，减轻爬坡时产生的颠簸程度，提高舒适性。同时由于每个行走轮23均能独立行走，可提升爬坡、越障、越沟及涉水能力。

如图4所示，一些实施例中，行走机构20还包括：至少两个传动组件25，所有传动组件25与所有分支端2201为一一对应设置，每个传动组件25的一端传动联动传动轴21且另一端传动联动行走轮23。也就是说，传动组件25的数量根据分支端2201的数量进行配置，例如，当分支端2201为两个，则传动组件25也为两个，将一根传动轴21上的动力分别传递至两个行走轮23上，在越障、过沟及过涉水泥泞路段时，若其中一个行走轮23打滑时，另一个行走轮23由于同样可提供动力，因此可保持抓地力，提高移动底盘100的爬坡、过沟及涉水能力。当然，当分支端2201为其他数量时，例如，分支端2201三个时，行走轮23和传动组件25为三个，这里不再赘述。

如图4所示，一些实施例中，传动组件25包括：主动轮251、从动轮252、挠性件253。主动轮251设在传动轴21上，驱动件24通过传动轴21将动力传输到主动轮251上，驱动主动轮251转动。从动轮252设在行走轮23的轴上，用于接入动力带动行走轮23转动。挠性件253的一端套设在主动轮251上且另一端套设在从动轮252上，将动力从主动轮251传输到从动轮252上，最终带动行走轮23转动。通过这种挠性传动方式，零部件数量较少，动力传输稳定。

一些实施例中，传动组件25可以齿轮组，例如，一个齿轮设在传动轴21上，另一个齿轮设在行走轮23的轴上，两个齿轮之间设置中间齿轮，采用该方式同样可实现动力传递。

一些实施例中，主动轮251、从动轮252为同步带轮或链轮，挠性件253为同步带或链条，具体这里不再赘述。

如图4所示，一些实施例中，主动轮251与从动轮252为链轮，挠性件253为链条，链条将动力从主动轮251的链轮传输到从动轮252的链轮上，带动行走轮23转动。

如图3、图4所示，一些实施例中，两个主动轮251套设在同一个传动轴21上，两个主动轮251相连构造成双排链轮，降低成本，方便制造、安装，从动轮252为单排链轮，挠性件253为链条，该双排链轮套设在传动轴21上，两个单排链轮设在两个行走轮23的轴上，同一个传动轴21的动力从双排链轮传输两个行走轮23上，提高同步性，两轮一组游离设计并且共用一个驱动，提升性能。

如图4所示，一些实施例中，传动组件25还包括：张紧机构254，张紧机构254设在挠性件253的一侧且抵接在挠性件253上，用于张紧挠性件253。通过张紧机构254张紧挠性件253，避免挠性件253松弛影响传动精度，例如，挠性件253长期工作后的工作疲劳导致的挠性件253变形变长，提高传动精度。

如图6所示，一些实施例中，张紧机构254包括：调节座2541、紧固件(图未示出)、张紧轮2543。

调节座2541，调节座2541可移动地设在安装架22上。紧固件设在调节座2541或安装架22上，以锁止或释放调节座2541。张紧轮2543设在调节座2541上，且张紧轮2543止抵挠性件253。通过调节座2541带动张紧轮2543移动将挠性件253因为松弛带来的冗余量消除，绷紧挠性件253提高传动精度。例如，紧固件设在调节座2541上，调节座2541带动张紧轮2543、紧固件移动，张紧轮2543绷紧挠性件253，操作紧固件紧固调节座2541与安装架22使挠性件253保持绷紧状态；或者，紧固件设在安装架22上，调节座2541带动张紧轮2543移动，紧固件固定在安装架22上，张紧轮2543绷紧挠性件253，操作紧固件紧固调节座2541与安装架22使挠性件253保持绷紧状态。

一些实施例中，张紧轮2543通过支撑轴与调节座2541连接。支撑轴通过螺钉232固定在调节座2541上，支撑轴上固定张紧轮2543。

一些实施例中，紧固件为螺丝、螺栓、定位销中一种，为了方便描述，后续实施例中紧固件为螺丝。

如图6所示，一些实施例中，紧固件设在安装架22上，调节座2541上设有腰型槽2549，紧固件部分设于腰型槽2549内，当紧固件松动时，腰型槽2549相对紧固件发生位移，调整张紧轮2543的位置，然后旋紧紧固件将调节座2541锁紧，以实现张紧作用。

如图1、图4所示，一些实施例中，每个分支端2201具有安装空间，行走轮23的轴端和部分传动轴21设在安装空间内，且所有传动组件25均设在安装空间内。也就是说，通过安装空间容纳传动组件25，结构紧凑，可节省空间，同时能避免外界杂物对传动组件25产生干扰，起到保护传动组件25的作用。

如图4所示，一些实施例中，安装架22包括：第一侧板221、第二侧板222。第一侧板221设在传动轴21和行走轮23的轴上。第二侧板222设在传动轴21和行走轮23的轴上，第二侧板222连接第一侧板221，第二侧板222和第一侧板221之间限定出安装空间。

如图1所示，一些实施例中，底盘架10包括：主体11，主体11具有容纳槽1101，驱动件24设在容纳槽1101内，驱动件24部分伸出容纳槽1101且连接传动轴21。也就是说，通过容纳槽1101容纳驱动件24，充分利用主体11上的空间，减小移动底盘100的整体体积，同时还能保护驱动件24免受外界干扰，保证移动底盘100正常运行。

如图1所示，一些实施例中，底盘架10还包括：挡板12，主体11的位于行走方向的两侧设有挡板12，安装架22、行走轮23设在挡板12下方。通过设置挡板12将空间分为两部分：行走轮23所在的一侧与挡板12之上的一侧，避免上下空间的相互干扰。例如，在泥泞路段上行走轮23会甩动泥浆，挡板12便可以将泥浆阻挡防止对装置造成干扰。

如图1所示，一些实施例中，底盘架10的位于行走方向的两侧设有行走机构20，且任一侧的行走机构20设有至少一个。通过在两侧设置行走机构20保证移动底盘100的稳定性。例如，底盘架10的位于行走方向的两侧均设有两个行走机构20，每个行走机构20均设有两个行走轮23，总共八个行走轮23，又例如，底盘架10的位于行走方向的两侧均设有三个行走机构20，每个行走机构20均设有两个行走轮23，总共十二个行走轮23，当然，还可是其他数量，这里不再赘述。相比于现有技术中四驱四轮式底盘，动力输出更均匀，在越障、越沟、过涉水泥泞路段时性能更优，不易产生车体偏移，另外，在同等驱动功率下，八轮的移动底盘100可承载更大的重量。

一些实施例中，驱动件24为驱动电机，驱动电机可通过减速机241连接传动轴21。

如图3所示，一些实施例中，行走轮23具有轴柱231，行走轮23通过轴柱231连接从动轮252，行走轮23与轴柱231通过螺丝连接，从动轮252套设于轴柱231上。

如图3所示，一些实施例中，轴柱231通过轴承2101连接第一侧板221与第二侧板222。

如图3所示，一些实施例中，底盘架10具有轴筒13，传动轴21通过轴承2101连接轴筒13。通过在传动轴21与驱动件24的基础上增加传动轴21与轴筒13的连接，提高连接稳定性。

如图3所示，一些实施例中，传动轴21通过轴承2101连接第一侧板221与第二侧板222，轴承端盖2102设于第一侧板221与第二侧板222上，轴承端盖2102紧邻轴承2101侧面。

如图3、图5所示，一些实施例中，传动轴21与轴柱231上均设有轴套2103，轴套2103设于轴承2101与链轮中间。通过设置轴套2103定位链轮，提高移动底盘100的精密度。

如图3、图5所示，一些实施例中，轴承2101与传动轴21之间设有挡片2104，轴承2101与轴柱231之间设有挡片2104。通过设置挡片2104对传动轴21与轴柱231进行限位。

如图4、图5所示，一些实施例中，第一侧板221与第二侧板222之间设有多个支撑加强轴223。例如，第一侧板221与第二侧板222之间设有四个支撑加强轴223，加强第一侧板221与第二侧板222之间连接稳定性。

一些实施例中，移动底盘100还包括：激光雷达(图未示出)、避障雷达(图未示出)、电气控制系统(图未示出)。激光雷达、避障雷达设在底盘架10上，激光雷达和避障雷达用于检测障碍物，并实现自主导航行走。电气控制系统连接激光雷达、避障雷达以及行走机构20，以控制各部件工作。

下面结合图图1至图6，描述本发明移动底盘100的一个具体实施例。

一种移动底盘100，包括：底盘架10、行走机构20。

行走机构20为四组，底盘架10的左侧设有两组行走机构20，右侧设有两组行走机构20，每个行走机构20包括：驱动电机、减速机241、两个行走轮23、链轮与链条、安装架及传动轴。

行走机构20由传动轴21传递来自驱动电机与减速机241的驱动转矩，通过固定在传动轴21上的双排链轮、链条以及单排链轮将动力差分到两个轴柱231上。行走机构20为对称结构，两侧传动组件25及相关结构与所用标准件均相同。张紧轮2543由支撑轴支撑，支撑轴通过螺钉232固定在调节座2541上，调节座2541上设有腰型槽2549，可通过调整紧固件与腰型槽2549的相对位置实现链条的张紧力调节。调节座2541通过螺丝紧固在第二侧板222上，第一侧板221与第二侧板222通过4个支撑加强轴223固定连接。轴柱231由安装在第一侧板221与第二侧板222上的轴承2101孔内的两个轴承2101支撑，挡片2104对轴柱231进行限位。2个轴套2103套在轴柱231上，置于轴承2101与单排链轮中间，起到定位单排链轮作用。两个轴承端盖2102通过螺丝紧固在第一侧板221与第二侧板222上，并压紧轴承2101外圈。轴柱231与行走轮23通过螺丝固定实现动力传递。

传动轴21一侧由2个分别安装在第一侧板221与第二侧板222上的轴承2101孔内的轴承2101支撑，并由挡片2104进行限位。2个轴套2103套在传动轴21上，并置于双排链轮、轴承2101中间起到定位双排链轮的作用。双排链轮通过2条链条将动力分别差分到两侧的2个单排链轮上进而驱动行走轮23旋转。两个轴承端盖2102分别通过螺丝固定在第一侧板221与第二侧板222上并压紧轴承2101外圈。传动轴21另一侧通过安装在轴筒13上的两个轴承2101支撑，并且一端与减速机241输出轴配合，通过键连接实现减速机241输出力矩的传递，驱动电机与减速机241通过螺纹固定在一起。

四个行走机构20支撑底盘支架，每个行走机构20均可以绕传动轴21旋转，所以当遇到坑洼不平路面时，这种两轮一组的游离设计可起到缓冲作用，降低移动底盘100行驶颠簸。同时通过差分驱动，动力源虽只有4个但可实现八轮同步输出动力，这可确保在越障，越沟及过涉水泥泞路段时，相比于传统四驱四轮底盘，动力输出更均匀，可以很好保持抓地力。

本发明采用两轮一组游离设计的方式增加移动底盘100柔性，提升爬坡、越障、越沟及涉水能力，同时，游离中心与底盘架10旋转链接，实现半悬挂效果，同时具备一定刚性，承受冲击振动时有利于保持车体稳定；采用链传动方式差分动力，实现一个驱动电机驱动两个行走轮23。

根据本发明实施例的移动底盘100以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种移动底盘，其特征在于，包括：

底盘架；

行走机构，用于带动所述底盘架行走，所述行走机构包括：

传动轴；

安装架，所述安装架可枢转地设在所述传动轴上，所述安装架具有至少两个围绕所述传动轴设置的分支端，且任意相邻的两个所述分支端之间的夹角小于180度；

行走轮，每个所述分支端上设有所述行走轮，每个所述行走轮均与所述传动轴传动联动；

驱动件，所述驱动件设在所述底盘架上，所述驱动件连接所述传动轴以驱动所述传动轴转动。

2.根据权利要求1所述的移动底盘，其特征在于，所述行走机构还包括：至少两个传动组件，所有所述传动组件与所有所述分支端为一一对应设置，每个所述传动组件的一端传动联动所述传动轴且另一端传动联动所述行走轮。

3.根据权利要求2所述的移动底盘，其特征在于，所述传动组件包括：

主动轮，所述主动轮设在所述传动轴上；

从动轮，所述从动轮设在所述行走轮的轴上；

挠性件，所述挠性件的一端套设在所述主动轮上且另一端套设在所述从动轮上。

4.根据权利要求3所述的移动底盘，其特征在于，所述传动组件还包括：张紧机构，所述张紧机构设在所述挠性件的一侧且抵接在所述挠性件上，用于张紧所述挠性件。

5.根据权利要求4所述的移动底盘，其特征在于，所述张紧机构包括：

调节座，所述调节座可移动地设在所述安装架上；

紧固件，所述紧固件设在所述调节座或所述安装架上，以锁止或释放所述调节座；

张紧轮，所述张紧轮设在所述调节座上，且所述张紧轮止抵所述挠性件。

6.根据权利要求2所述的移动底盘，其特征在于，每个所述分支端具有安装空间，所述行走轮的轴端和部分所述传动轴设在所述安装空间内，且所有所述传动组件均设在所述安装空间内。

7.根据权利要求6所述的移动底盘，其特征在于，所述安装架包括：

第一侧板，所述第一侧板设在所述传动轴和所述行走轮的轴上；

第二侧板，所述第二侧板设在所述传动轴和所述行走轮的轴上，所述第二侧板连接所述第一侧板，所述第二侧板和所述第一侧板之间限定出所述安装空间。

8.根据权利要求1所述的移动底盘，其特征在于，所述底盘架包括：主体，所述主体具有容纳槽，所述驱动件设在所述容纳槽内，所述驱动件部分伸出所述容纳槽且连接所述传动轴。

9.根据权利要求8所述的移动底盘，其特征在于，所述底盘架还包括：挡板，所述主体的位于行走方向的两侧设有所述挡板，所述安装架、所述行走轮设在所述挡板下方。

10.根据权利要求1所述的移动底盘，其特征在于，所述底盘架的位于行走方向的两侧设有所述行走机构，且任一侧的所述行走机构设有至少一个。

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