CN206704342U - 底盘装置及具有其的探测车辆和机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种为了底盘装置，包括固定板、设置于固定板下方的多个行走机构和设置于固定板上的多个钢板弹簧，行走机构至少设置三个，各个钢板弹簧的两端分别与一个行走机构转动连接。本实用新型的底盘装置，具有二级减震效果，提高了减震性能，而且结构简单且效果好，以使探测车辆或机器人更好、更多的适应不同路面，提高探测车辆或机器人的平稳性、操控性和安全性。本实用新型还公开了一种具有底盘装置的探测车辆和机器人。

Description

底盘装置及具有其的探测车辆和机器人

技术领域

本实用新型属于机动车技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种底盘装置及具有其的探测车辆和机器人。

背景技术

万向车，最早专为航母打造。这种万向车可以任意方向行走和原地转向，在狭窄的战舰机舱内部照样通行无阻。后来这种车辆不断改进和小型化，用于作为小型探测车辆或者机器人的底盘。底盘是探测车辆和机器人上的一个重要结构，其性能的好坏直接影响到探测车辆和机器人的平稳性、操纵稳定性和安全性。目前市场上的万向车为了能实现360°全方位转向行驶，主要采用的是万向轮，但是万向轮结构比较复杂，制造成本高，生产周期较长，并且只能用于路况较好的路面行驶，抗震能力较差，达不到理想的行驶效果。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种底盘装置及具有其的探测车辆和机器人，目的是提高减震性能。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：底盘装置，包括固定板、设置于固定板下方的多个行走机构和设置于固定板上的多个钢板弹簧，行走机构至少设置三个，各个钢板弹簧的两端分别与一个行走机构转动连接。

所述钢板弹簧的长度方向上的中间部位与所述固定板固定连接。

所述行走机构和所述钢板弹簧均设置四个且均呈矩形分布，各个钢板弹簧的两端分别与一个行走机构连接，各个行走机构分别连接两个钢板弹簧。

所述行走机构包括与所述钢板弹簧转动连接的支柱、可旋转设置的车轮支架、设置于支柱上且用于产生使车轮支架旋转的动力的转向电机和设置于车轮支架上的行走轮。

所述转向电机设置于所述支柱的内部，所述车轮支架为竖直设置于支柱的下方，所述行走轮为可旋转的设置于车轮支架的下方，车轮支架的旋转中心线与行走轮的旋转中心线相垂直。

所述行走机构还包括套设于所述转向电机的电机轴上且与电机轴连接的毂套和套设于毂套上且与所述支柱连接的固定套，所述车轮支架与毂套连接。

所述毂套与所述支柱的底部之间设有第一轴承且第一轴承位于所述固定套的内部。

所述行走机构还包括与所述固定套连接且位于所述毂套下方的轴承压板，所述毂套与轴承压板之间设有第二轴承且第二轴承位于固定套的内部。

本实用新型还提供了一种探测车辆，包括上述底盘装置。

本实用新型还提供了一种机器人，包括上述底盘装置。

本实用新型的底盘装置，具有二级减震效果，提高了减震性能，而且结构简单且效果好，以使探测车辆或机器人更好、更多的适应不同路面，提高探测车辆或机器人的平稳性、操控性和安全性。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本实用新型底盘装置的结构示意图；

图2是本实用新型底盘装置的主视图；

图3是钢板弹簧的结构示意图；

图4是支柱的结构示意图；

图5是行走机构的剖视图；

图中标记为：

1、固定板；2、钢板弹簧；3、盖板；4、支柱；5、转向电机；6、固定套；7、毂套；71、套筒部；72、连接部；8、车轮支架；9、行走轮；10、中控箱；11、蓄电池；12、控制装置；13、轴承压板；14、第一轴承；15、第二轴承。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图5所示，本实用新型提供了一种底盘装置，包括固定板1、设置于固定板1下方的多个行走机构和设置于固定板1上的多个钢板弹簧2，行走机构至少设置三个，各个钢板弹簧2的两端分别与一个行走机构转动连接。

具体地说，如图1至图5所示，固定板1优选为矩形平板，行走机构设置于固定板1的下方且行走机构具有转向功能，通过控制行走机构转向以调整底盘装置的行驶方向。通过设置钢板弹簧2，在底盘装置行驶时使得行走机构能够相对于固定板1进行上下移动，相应将行走机构的顶端与固定板1之间设置成留有间隙，以避免行走机构与固定板1产生撞击。

如图1所示，在本实施例中，行走机构和钢板弹簧2均设置四个且均呈矩形分布，各个行走机构分别位于固定板1的一个拐角处，各个钢板弹簧2的长度方向分别与固定板1的一个侧边相平行，各个钢板弹簧2的两端分别与一个行走机构转动连接，各个行走机构分别连接两个钢板弹簧2的端部，钢板弹簧2与行走机构转动连接的端部的轴线与固定板1相平行。钢板弹簧2的长度方向上的中间部位与固定板1固定连接，钢板弹簧2通过由螺栓和螺母构成的紧固件与固定板1固定连接，钢板弹簧2的中间部位设置让螺栓穿过的通孔，固定板1上也设有让螺栓穿过的通孔且该通孔为腰形孔，设置该腰形孔让螺栓穿过，便于调节钢板弹簧2在固定板1上的安装位置，方便所有钢板弹簧2和行走机构的安装。

如图1至图3所示，钢板弹簧2的结构如同本领域技术人员所公知的那样，是一种弹性元件，它是由若干片等宽但不等长的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁。固定板1在钢板弹簧2的长度方向上的中间位置处与钢板弹簧2固定连接且钢板弹簧2的顶面与固定板1相接触，固定板1与钢板弹簧2长度方向上的两端留有间隙，以使钢板弹簧2起到减震效果。

如图1、图4和图5所示，行走机构包括与钢板弹簧2转动连接的支柱4、可旋转设置的车轮支架8、设置于支柱4上且用于产生使车轮支架8旋转的动力的转向电机5和设置于车轮支架8上的行走轮9。支柱4为竖直设置于固定板1的下方且支柱4的长度方向与固定板1相垂直，支柱4为内部中空的结构，转向电机5固定设置于支柱4的内部，车轮支架8为竖直设置于支柱4的下方，行走轮9为可旋转的设置于车轮支架8的下方，车轮支架8的旋转中心线与行走轮9的旋转中心线(也即行走轮9的轴线)相垂直，车轮支架8的长度方向与支柱4的长度方向相平行且与钢板弹簧2的端部轴线相垂直。转向电机5运转时，产生动力且动力传递至车轮支架8，进而使车轮支架8及其上的行走轮9进行旋转，进而改变底盘装置的运动方向。

作为优选的，行走机构的行走轮9为具有轮毂电机的车轮，行走轮9既可以作为转向轮使用，又可以作为驱动轮使用，从而使得底盘装置可以实现自行行驶和行驶过程中的转向。具有轮毂电机的车轮的结构如同本领域技术人员所公知的那样，在此不再赘述。

如图1、图4和图5所示，行走机构还包括盖板3、套设于转向电机5的电机轴上且与电机轴连接的毂套7和套设于毂套7上且与支柱4连接的固定套6，车轮支架8与毂套7连接。支柱4为两端开口、内部中空的矩形结构，转向电机5设置于支柱4的内腔中，支柱4的底部具有让转向电机5的电机轴穿过的通孔，盖板3与支柱4的上端固定连接且将支柱4的上端开口封闭。支柱4的4个侧壁都加工安装槽，便于使用螺栓将转向电机5安装至支柱4上，安装槽并为沿支柱4的侧壁贯穿设置的开口槽，以起到散热作用。固定套6与支柱4的下端固定连接，固定套6为两端开口、内部中空的圆柱形结构，固定套6的上端开口的直径大于支柱4的底部所设通孔的直径且固定套6的上端开口与支柱4的底部所设通孔同轴。

如图5所示，行走机构还包括与固定套6连接且位于毂套7下方的轴承压板13，固定套6的上端开口由支柱4封闭，固定套6的下端开口由轴承压板13封闭，轴承压板13为圆环形结构，轴承压板13的中心处具有让毂套7穿过的通孔，车轮支架8位于轴承压板13的下方。毂套7与支柱4的底部之间设有第一轴承14且第一轴承14位于固定套6的内部，毂套7与轴承压板13之间设有第二轴承15且第二轴承15位于固定套6的内部。作为优选的，毂套7包括插入固定套6的中心孔中且套设于转向电机5的电机轴上的套筒部71和与套筒部71焊接连接的连接部72，连接部72且穿过轴承压板13的中心孔与下方的车轮支架8固定连接，套筒部71和连接部72均为圆柱形结构且两者同轴焊接连接，套筒部71并为一端开口、内部中空的结构，转向电机5的电机轴插入套筒部71的中心孔中且通过键与套筒部71连接，相应在套筒部71的内壁和电机轴的外壁上设置让键嵌入的键槽。连接部72的上端与套筒部71的下端焊接连接，连接部72的下端与车轮支架8的上端固定连接。转向电机5的电机轴通过键与套筒部71固定连接，电机轴的下端面与连接部72的上端面之间留有间隙。

如图5所示，套筒部71的上端外壁面上设有让第一轴承14嵌入的第一沟槽，套筒部71的下端外壁面上设有让第二轴承15嵌入的第二沟槽，第一轴承14和第二轴承15优选为推力球轴承，第一轴承14夹在支柱4的底面与第一沟槽处的内壁面之间，第二轴承15夹在轴承压板13与第二沟槽处的内壁面之间，第一轴承14和第二轴承15的设置，使毂套7的上端面不会顶到转向电机5的壳体表面，使毂套7转向灵活，固定可靠且不产生窜动，而且抬起底盘装置时，不会使毂套7及连接的车轮支架8和行走轮9脱落。

作为优选的，车轮支架8的材质为弹性钢板，是将弹性钢板通过折弯成型制成，采用弹性钢板制成的车轮支架8可以起到第一级减震作用，钢板弹簧2起到第二级减震作用。车轮支架8的上端设置2个通孔，方便与毂套7通过螺栓连接。

如图1和图2所示，本实用新型的底盘装置还包括设置于固定板1上的中控箱10以及设置于中控箱10中的控制器和蓄电池11，行走机构和钢板弹簧2分布在中控箱10的四周，蓄电池11用于为行走机构的转向电机5和内置轮毂电机的行走轮9供电力，控制装置与蓄电池11、转向电机5以及设置于行走轮9上的轮毂电机为电连接，转向电机5优选为直流电机。中控箱10优选为矩形结构，中控箱10的侧面和底面都加工了腰型槽，方便安装固定蓄电池11和控制装置，并能起到散热作用。控制装置发出指令，通过控制行走轮9的轮毂电机运转，可以使底盘装置实现前进和停止，通过控制转向电机5运转以使毂套7旋转并通过毂套7带动车轮支架8和行走轮9实现360°范围内的转向，可以使底盘装置实现行驶中的转向。当底盘装置行驶在高低不平的路面时，可以通过固定板1下方的钢板弹簧2和车轮支架8进行减震。

本实用新型的底盘装置采用上述结构，具有二级减震效果，这种结构简单且效果好。固定板1直接与4个钢板弹簧2连接，起到第二级减震效果，连接部分是有腰型槽，使之与支柱4连接时，方便调节4个钢板弹簧2的相对位置，避免因尺寸和定位误差而导致的干涉现象。结构呈对称状，受力均匀，不易出现翻转现象。每个支柱4上的耳环都在2个面上垂直分布，结构简单，定位可靠。转向电机5通过4个螺栓固定在支柱4里，在支柱4的4个侧面都加工有拉槽，方便拧紧螺栓和电机散热。毂套7由两块圆柱钢焊接而成，其内表面有键槽，和转向电机5键连接，毂套7的突出轴上下两端均安装推力球轴承，使毂套7上平面和转向电机5的圆台表面有2mm距离，下方的推力球轴承由轴承压板13固定，工作时，转向灵活固定可靠不产生窜动。毂套7和转向电机5通过键连接，下端面有2个螺纹孔，用于和车轮支架8连接，车轮支架8由弹性钢板折弯成型，起到整台底盘装置的第一级减震作用。

如图1所示，行走轮9只进行单向转动时，所述转向电机5旋转0～360°实现360°全方位原地转向。所述行走轮9进行正反双向转动时，所述转向电机5旋转0～180°可实现360°全方位原地转向，使整台底盘装置转向更加灵活。

本实用新型还提供了一种探测车辆，包括上述结构的底盘装置。此底盘装置的具体结构可参照图1至图5，在此不再赘述。由于本实用新型的探测车辆包括上述实施例中的底盘装置，所以其具有上述底盘装置的所有优点。

本实用新型还提供了一种机器人，包括上述结构的底盘装置。此底盘装置的具体结构可参照图1至图5，在此不再赘述。由于本实用新型的探测车辆包括上述实施例中的底盘装置，所以其具有上述底盘装置的所有优点。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述。显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.底盘装置，其特征在于：包括固定板、设置于固定板下方的多个行走机构和设置于固定板上的多个钢板弹簧，行走机构至少设置三个，各个钢板弹簧的两端分别与一个行走机构转动连接。

2.根据权利要求1所述的底盘装置，其特征在于：所述钢板弹簧的长度方向上的中间部位与所述固定板固定连接。

3.根据权利要求1所述的底盘装置，其特征在于：所述行走机构和所述钢板弹簧均设置四个且均呈矩形分布，各个钢板弹簧的两端分别与一个行走机构连接，各个行走机构分别连接两个钢板弹簧。

4.根据权利要求1至3任一所述的底盘装置，其特征在于：所述行走机构包括与所述钢板弹簧转动连接的支柱、可旋转设置的车轮支架、设置于支柱上且用于产生使车轮支架旋转的动力的转向电机和设置于车轮支架上的行走轮。

5.根据权利要求4所述的底盘装置，其特征在于：所述转向电机设置于所述支柱的内部，所述车轮支架为竖直设置于支柱的下方，所述行走轮为可旋转的设置于车轮支架的下方，车轮支架的旋转中心线与行走轮的旋转中心线相垂直。

6.根据权利要求5所述的底盘装置，其特征在于：所述行走机构还包括套设于所述转向电机的电机轴上且与电机轴连接的毂套和套设于毂套上且与所述支柱连接的固定套，所述车轮支架与毂套连接。

7.根据权利要求6所述的底盘装置，其特征在于：所述毂套与所述支柱的底部之间设有第一轴承且第一轴承位于所述固定套的内部。

8.根据权利要求7所述的底盘装置，其特征在于：所述行走机构还包括与所述固定套连接且位于所述毂套下方的轴承压板，所述毂套与轴承压板之间设有第二轴承且第二轴承位于固定套的内部。

9.探测车辆，包括底盘装置，其特征在于：所述底盘装置为权利要求1至8任一所述的底盘装置。

10.机器人，包括底盘装置，其特征在于：所述底盘装置为权利要求1至8任一所述的底盘装置。