CN208789811U - 一种温室用机器人的底盘结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种温室用机器人的底盘结构，其特征在于，包括底盘车架及安装在底盘车架底部两侧的各自独立控制的驱动轮模块；所述驱动轮模块的驱动轮组件通过相应的弹性调节组件与所述底盘车架连接。所述弹性调节组件包括弹性组件，所述弹性组件的上下两端分别通过上连接板和下连接板与所述底盘车架连接，所述弹性组件的上下两端分别与所述上连接板和所述下连接板转动连接；所述下连接板与所述底盘车架转动连接。所述驱动轮组件包括电机和车轮，所述电机的输出轴通过联轴器与所述车轮固定相连；所述电机通过电机支座与所述下连接板连接，所述联轴器与所述下连接板固定连接。本实用新型能自动适应地形，转向灵活、克服了底盘车轮架空打滑的缺陷。

Description

一种温室用机器人的底盘结构

技术领域

本实用新型属于温室智能农机装备技术领域，具体涉及一种温室用机器人的底盘结构。

背景技术

随着科技的发展，农业机械智能化程度不断提高，自动化温室作业机器人不断出现。其底盘行驶机构有三轮式、四轮式、六轮式、履带式、麦克拉姆轮式。其中，三轮式结构简单，不存在因地面不平整而出现打滑的现象，但是稳定性较差，承载能力有限。六轮式结构的中间同轴线上的两轮为驱动轮，利用差速进行转弯，另外四轮为万向轮，优点在于承载能力高，控制简单，可实现原地转弯，但地面不平整时容易被架空，导致驱动轮打滑。履带式底盘能够克服地面路况的影响，但由于转向、移动不灵活限制了其在农业环境中的使用。麦克拉姆轮式底盘能够实现万向转向，但是机构复杂、成本高，且对路面适应能力差，负载能力差，需要对每个轮子单独驱动。传统四轮式结构类似于汽车底盘结构，结构简单稳定性较好，但是转弯半径较大，不能实现原地转弯，且地面路况会严重影响车体的平衡。

实用新型内容

为了消除温室环境下机器人底盘转向不灵活、路面适应性差、承载能力弱等缺陷，本实用新型设计了一种温室用机器人的底盘结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种温室用机器人的底盘结构，包括底盘车架及安装在所述底盘车架底部两侧的各自独立控制的驱动轮模块；所述驱动轮模块的驱动轮组件通过相应的弹性调节组件与所述底盘车架连接。

进一步，所述弹性调节组件包括弹性组件，所述弹性组件的上下两端分别通过上连接板和下连接板与所述底盘车架连接，所述弹性组件的上下两端分别与所述上连接板和所述下连接板转动连接；所述下连接板与所述底盘车架转动连接，所述下连接板与相对应驱动轮组件连接。

进一步，所述弹性组件的上下两端分别与所述上连接板和所述下连接板通过连接铰链连接。

进一步，所述下连接板与所述底盘车架通过活页转动连接。

进一步，所述驱动轮组件包括电机和车轮，所述电机的输出轴通过联轴器与所述车轮固定相连；所述电机通过电机支座与所述下连接板连接，所述联轴器与所述下连接板固定连接。

进一步，所述电机支座是L型板结构，L型板结构的立板上设置有安装孔以安装所述电机，L型板结构的横板上设置有连接孔以与所述下连接板连接。

进一步，所述驱动轮模块有四个，对称安装在所述底盘车架底部左右两侧；所述四个驱动轮模块各自独立控制。

进一步，所述底盘车架是一框架结构，框架结构的所有立柱和横杆均采用铝型材制成；相连接的立柱和横杆、横杆和横杆之间均采用相应的滑块螺钉、直角角码和滑块螺母固定连接。

进一步，所述框架结构的主体是一长方体或正方体结构，所述长方体或正方体结构的前后两端分别延伸出安装架以安装所述驱动轮模块。

进一步，所述铝型材的横截面是方形或矩形结构，方形或矩形结构的中心及四角均设置有减重孔；所述铝型材的四面均设置有纵向的安装连接用槽。

进一步，所述底盘车架上还水平地设置有上支撑板和下支撑板；所述上支撑板和下支撑板上设置有圆形和/或条形通孔以定位安装相应控制板、电子元件、机械装置。

进一步，所述上支撑板和下支撑板采用铝板制成。

该温室用机器人的底盘结构具有以下有益效果：

（1）本实用新型中，弹性调节组件能够根据地形进行动态调整，使得机器人底盘能自动适应地形，克服了传统四轮底盘转向灵活度低、温室机器人底盘车轮架空打滑的缺陷；同时，四个驱动轮模块均设有弹性部件，在凹凸不平的地面可以起到减震缓冲的作用。

（2）本实用新型采用了四个独立控制的驱动轮模块，在能够实现小车的直线行走、原地灵活转向。

（3）本实用新型中，大部分零件为铝板和铝柱，成本低，经济性好。搭建的上支撑板下支撑板留有通孔，便于安装所需器件。

（4）本实用新型结构简单，运行平稳，转弯灵活，负载能力强，成本低。

附图说明

图1：本实用新型实施方式中温室用机器人的底盘结构的结构示意图；

图2：本实用新型实施方式中底盘车架的连接结构立体示意图Ⅰ；

图3：本实用新型实施方式中底盘车架的连接结构平面示意图Ⅱ；

图4：本实用新型实施方式中驱动轮模块的结构示意图；

图5：本实用新型实施方式中弹性调节组件的结构示意图；

图6：本实用新型实施方式中驱动轮组件的结构示意图。

附图标记说明：

1—上支撑板；2—底盘车架；21—铝型材；22—滑块螺钉；23—直角角码；24—滑块螺母；3—下支撑板；4—驱动轮模块；41—弹性调节组件；411—上连接板；412—连接铰链；413—弹性组件；414—活页；415—下连接板；42—驱动轮组件；421—电机；422—电机支座；423—联轴器；424—车轮。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做进一步说明：

图1至图6示出了本实用新型温室用机器人的底盘结构的具体实施方式。图1是本实施方式中温室用机器人的底盘结构的结构示意图；图2和图3是本实施方式中底盘车架的连接结构示意图；图4至图6是本实施方式中驱动轮模块的结构示意图。

如图1所示，本实施方式中的温室用机器人的底盘结构，包括底盘车架2及安装在底盘车架2底部两侧的各自独立控制的驱动轮模块4，驱动轮模块4的驱动轮组件42通过相应的弹性调节组件41与底盘车架2连接。

优选地，弹性调节组件41包括弹性组件413，弹性组件413的上下两端分别通过上连接板411和下连接板415与底盘车架2连接，弹性组件413的上下两端分别与上连接板411和下连接板415转动连接；下连接板415与底盘车架2转动连接，下连接板415与相对应驱动轮组件42连接，如图4和图5所示。

优选地，弹性组件413的上下两端分别与上连接板411和下连接板415通过连接铰链412连接，如图4和图5所示。本实施例中，弹性组件413的主体是柱形弹簧，柱形弹簧安装在弹簧架上。

优选地，下连接板415与底盘车架2通过活页414转动连接，如图4和图5所示。活页414的两个页片分别与底盘车架2、下连接板415固定相连，活页414存在转动副，受外力时能够进行小范围的旋转调整。

优选地，驱动轮组件42包括电机421和车轮424，电机421的输出轴通过联轴器423与车轮424固定相连；电机421通过电机支座422与下连接板415连接，联轴器423与下连接板415固定连接，如图4和图6所示。

本实施例中，电机支座422是L型板结构，L型板结构的立板上设置有安装孔以安装电机421，L型板结构的横板上设置有连接孔以与下连接板415连接。

本实施例中，驱动轮模块4有四个，四个各自独立控制的驱动轮模块4对称安装在底盘车架2底部左右两侧，如图1所示。

优选地，底盘车架2是一框架结构，框架结构的所有立柱和横杆均采用铝型材制成；相连接的立柱和横杆、横杆和横杆之间均采用相应的滑块螺钉22、直角角码23和滑块螺母24固定连接，如图2和图3所示。

具体地，所述框架结构的主体是一长方体或正方体结构，所述长方体或正方体结构的前后两端分别延伸出安装架以安装驱动轮模块4，如图1所示，驱动轮模块4的上连接板411通过相应的滑块螺钉22、滑块螺母24与底盘车架2的相应安装架固定相连。

具体地，所述铝型材的横截面是方形或矩形结构，方形或矩形结构的中心及四角均设置有减重孔；所述铝型材的四面均设置有纵向的安装连接用槽。

优选地，底盘车架2上还水平地设置有上支撑板1和下支撑板3；上支撑板1和下支撑板3上设置有圆形和/或条形通孔以定位安装相应控制板、电子元件、机械装置。本实施例中，上支撑板1和下支撑板3采用铝板制成。

工作中，当底盘行驶到凸起地面时，驱动轮模块4的车轮424受到挤压向上运动，带动下连接板415通过活页414的转动副相对底盘车架2转动。驱动轮模块4向上运动过程中弹性部件413的弹簧受到挤压产生向下的回复力，以保证车轮424与地面始终保持接触，以使得驱动轮424在位置上调以后也能驱动小车正常行驶。

当底盘行驶到下凹地面时，驱动轮模块4中的弹性部件413受向下的回复力伸长，带动下连接板415通过活页414的转动副相对底盘车架2转动，从而实现驱动轮模块4在竖直方向的调整，以保证车轮424与地面始终保持接触，以使得驱动轮424在位置下调以后也能驱动小车正常行驶。本实用新型在农业温室环境工作时遇到一定范围内的凹凸不平的地面时，所述的弹性调节组件能够产生相反的回复力，对车架有明显的减震作用；同时，四个独立的驱动轮能够通过控制轮速的差速进行转向，能较好地完成温室机器人作业时灵活移动的需求。

本实用新型中，采用了四个独立控制的驱动轮模块，在能够实现小车的直线行走、原地转向的功能的同时，弹性调节组件能够根据地形进行动态调整，自动适应地形，克服了传统四轮底盘转向灵活度低、温室农业中机器人底盘车轮架空打滑的问题。

本实用新型中，四个驱动轮模块均设有弹性部件，在凹凸不平的地面可以起到减震缓冲的作用。

本实用新型中，大部分零件为铝板和铝柱，成本低，经济性好。搭建的上支撑板下支撑板留有通孔，便于安装所需器件。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的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内。

Claims (10)

1.一种温室用机器人的底盘结构，其特征在于，包括底盘车架及安装在所述底盘车架底部两侧的驱动轮模块；所述驱动轮模块的驱动轮组件通过相应的弹性调节组件与所述底盘车架连接；所述弹性调节组件包括弹性组件，所述弹性组件的上下两端分别通过上连接板和下连接板与所述底盘车架连接，所述弹性组件的上下两端分别与所述上连接板和所述下连接板转动连接；所述下连接板与所述底盘车架转动连接，所述下连接板与相对应驱动轮组件连接。

2.根据权利要求1所述的温室用机器人的底盘结构，其特征在于，所述弹性组件的上下两端分别与所述上连接板和所述下连接板通过连接铰链连接。

3.根据权利要求1所述的温室用机器人的底盘结构，其特征在于，所述下连接板与所述底盘车架通过活页转动连接。

4.根据权利要求1、2或3所述的温室用机器人的底盘结构，其特征在于，所述驱动轮组件包括电机和车轮，所述电机的输出轴通过联轴器与所述车轮固定相连；所述电机通过电机支座与所述弹性调节组件的下连接板连接，所述联轴器与所述弹性调节组件的下连接板固定连接。

5.根据权利要求4所述的温室用机器人的底盘结构，其特征在于，所述电机支座是L型板结构，L型板结构的立板上设置有安装孔以安装所述电机，L型板结构的横板上设置有连接孔以与所述下连接板连接。

6.根据权利要求1、2、3或5所述的温室用机器人的底盘结构，其特征在于，所述驱动轮模块有四个，对称安装在所述底盘车架底部左右两侧；所述四个驱动轮模块各自独立控制。

7.根据权利要求1、2、3或5所述的温室用机器人的底盘结构，其特征在于，所述底盘车架是一框架结构，框架结构的所有立柱和横杆均采用铝型材制成；相连接的立柱和横杆、横杆和横杆之间均采用相应的滑块螺钉、直角角码和滑块螺母固定连接。

8.根据权利要求7所述的温室用机器人的底盘结构，其特征在于，所述框架结构的主体是一长方体或正方体结构，所述长方体或正方体结构的前后两端分别延伸出安装架以安装所述驱动轮模块。

9.根据权利要求7所述的温室用机器人的底盘结构，其特征在于，所述铝型材的横截面是方形或矩形结构，方形或矩形结构的中心及四角均设置有减重孔；所述铝型材的四面均设置有纵向的安装连接用槽。

10.根据权利要求1、2、3、5、8或9所述的温室用机器人的底盘结构，其特征在于，所述底盘车架上还水平地设置有上支撑板和下支撑板；所述上支撑板和下支撑板上设置有圆形和/或条形通孔以定位安装相应控制板、电子元件、机械装置。