CN210822526U - 一种全向差分驱动舵轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全向差分驱动舵轮，包括固定座、驱动装置和分布在固定座两侧的驱动轮，所述驱动装置包括驱动电机和差速器，所述驱动电机与差速器驱动连接；所述差速器的两输出轴分别轴轮连接所述驱动轮。该差分驱动舵轮设置有采用驱动电机驱动连接的差速器，差速器的两输出轴分别轴轮连接驱动轮，当AGV小车在转向时，差速器控制两个驱动轮的转速不同，使内侧的驱动轮速度降低，外侧的驱动轮速度增加，驱动轮通过转向时的速度差来进行相应的转动，防止与地面发生滑动摩擦而磨损驱动轮。

Description

一种全向差分驱动舵轮

技术领域

本实用新型属于AGV舵轮技术领域，具体涉及一种全向差分驱动舵轮。

背景技术

AGV小车是一种能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，由于其具有自动化程度高、安全、灵活等特点，因而广泛应用于汽车制造、机械加工等自动化生产和仓储系统，它是柔性制造生产线和自动化立体仓库等现代化物流仓储系统的关键设备之一

目前很多生产车间或者仓库采用AGV小车来运送物品，以提高生产或者存储的效率。由于受到场地的限制，AGV小车需要具备全向移动的功能，即原地转向和朝任意方向行驶。

因此，AGV小车多采用单舵轮驱动装置进行驱动转向，而单舵轮驱动在进行转向中存在较大的滑动摩擦，容易对驱动轮进行磨损，为了克服这一缺点，目前AGV小车多采用差速轮组、多个舵轮或麦克纳姆轮进行全向移动。

采用多个舵轮安装在AGV小车底部，通过控制几个舵轮之间不同的速度实现转向，优点是避免滑动摩擦的发生，缺点是需要AGV小车提供安装多个舵轮的空间，使AGV小车的体积变大，使用范围变小。麦克纳姆轮可以实现全向运动，但其成本高、负重低，使用范围也受到限制。差速轮组可解决上述两种驱动装置存在使用范围受到限制的缺点，其用两个电机组成一个轮系，其不会增大AGV小车的体积，承重能力高，通过两个轮子不同的速度来实现轮系的转向，其优点是承载能力大、效率高，但其存在的缺点是在行驶过程中调整方向时，难以通过精准控制两个电机的转角差来调节驱动轮的转速差，致使转向轨迹偏离。

实用新型内容

本实用新型的目的是要解决采用两个电机组成的差速轮组存在难以调节驱动轮转速的技术问题，提供一种全向差分驱动舵轮，其内部设置有差速装置，通过独立控制一个电机的转速来调节两个驱动轮转速的不同，实现驱动装置对驱动轮的差速运动，减少驱动轮与地面摩擦。

为了解决上述问题，本实用新型按以下技术方案予以实现的：

本实用新型所述一种全向差分驱动舵轮，包括固定座、驱动装置和分布在固定座两侧的驱动轮，

所述驱动装置包括驱动电机和差速器，所述驱动电机与差速器驱动连接；

所述差速器的两输出轴分别轴轮连接所述驱动轮。

进一步地，所述驱动电机与差速器驱动连接，具体为，所述驱动电机通过齿轮传动连接所述差速器的输入轴。

进一步地，所述差速器为锥型齿轮差速器，所述锥型齿轮差速器的半轴齿轮连接在固定座的两侧。

进一步地，还包括舵轮安装板和转向装置，

所述舵轮安装板连接在固定座的顶部，所述舵轮安装板上安装有舵轮齿轮；

所述转向装置包括转向电机和转向连接机构，所述转向电机通过转向连接机构与舵轮齿轮驱动连接。

进一步地，所述转向连接机构采用齿轮传动、链条传动或皮带传动的方式。

进一步地，所述转向连接机构为齿轮传动。

进一步地，所述舵轮安装板上设有角度传感器，所述角度传感器用以检测所述转向装置对舵轮齿轮的旋转角度。

进一步地，还包括防悬空装置，

所述防悬空装置包括摇摆轴和固定板；

所述摇摆轴铰接在固定座的侧壁上；

所述固定板开设有与连接轴轴孔连接的通孔，所述固定板的一端连接舵轮安装板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该差分驱动舵轮设置有采用驱动电机驱动连接的差速器，差速器的两输出轴分别轴轮连接驱动轮，当AGV小车在转向时，差速器控制两个驱动轮的转速不同，使内侧的驱动轮速度降低，外侧的驱动轮速度增加，驱动轮通过转向时的速度差来进行相应的转动，防止与地面发生滑动摩擦而磨损驱动轮。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型所述的全向差分驱动舵轮的拆分后的结构示意图；

图2是本实用新型所述的全向差分驱动舵轮一个视角的结构示意图；

图3是本实用新型所述的驱动装置的结构示意图；

图4是本实用新型所述的在驱动装置的传动结构示意图；

图5是本实用新型所述的在转向装置的结构示意图

图6是本实用新型设有防悬空装置的结构示意图；

图中：10-固定座；

20-驱动装置；201-驱动电机；2011-第一齿轮；202-差速器；2021-第二齿轮；2022-半轴齿轮；2023-行星齿轮；

30-驱动轮；

40-舵轮安装板；41-舵轮齿轮；

50-转向装置；501-转向电机；502-转向连接机构；5011-转向齿轮；

60-防悬空装置；601-摇摆轴；602-固定板

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1～图5所示，本实用新型所述的一种全向差分驱动舵轮包括固定座10、驱动装置 20、分布在固定座10两侧的驱动轮30、舵轮安装板40和转向装置50。

其中，所述驱动装置20包括驱动电机201和差速器202，所述驱动电机201和差速器202 均安装在固定座10上，所述差速器202的两输出轴分别轴轮连接所述驱动轮30。优选地，所述差速器202为锥型齿轮差速器，所述驱动电机201优选为米思米的110系列两相大力矩混合式步进电机，所述驱动电机201的输出轴连接有第一齿轮2011，所述锥型齿轮差速器202的输入轴上设置有第二齿轮2021，所述第一齿轮2011与第二齿轮2021通过齿轮传动实现驱动电机201与差速器202的驱动连接，实现驱动电机201给驱动轮30提供动力。

具体地，所述锥型齿轮差速器202的半轴齿轮2022连接在固定座10的两侧，两个半轴齿轮2022通过轴轮连接固定座10两侧的驱动轮30，所述锥型齿轮差速器202的行星齿轮2023 啮合在两个半轴齿轮2022上，当舵轮直行驱动时，两侧驱动轮30受到相同的阻力，行星齿轮 2023不自转，锥型齿轮差速器202的输入轴的动力传递到输出轴上，使两侧驱动轮30的转速一样；当舵轮转向时，两侧驱动轮30受到的阻力不一样，行星齿轮2023绕输出轴所在的轴线转动并同时自转，从而吸收阻力差，使得内侧驱动轮30的速度减小，外侧驱动轮30的速度增加，保证舵轮转向成功，同时防止驱动轮30与地面发生滑动摩擦而磨损驱动轮30。

其中，所述舵轮安装板40连接在固定座10的顶部，所述舵轮安装板40上安装有舵轮齿轮41，所述舵轮齿轮41的顶部与AGV小车的底部固定连接，通过舵轮齿轮41的转动而带动 AGV小车的转向。所述转向装置50包括转向电机501和转向连接机构502，作为本实施例的一种优选方案，所述转向电机501安装在舵轮安装板40的底部，所述转向电机501通过转向连接机构502与舵轮齿轮41驱动连接。

进一步的，所述转向电机501的输出轴连接有齿轮或皮带轮，所述转向连接机构502可为齿轮传动或链条传动或皮带传动，优选地，所述转向连接机构502为齿轮传动，所述转向电机501 的输出轴连接有转向齿轮5011，该转向齿轮5011与舵轮齿轮41啮合传动，使得所述转向电机501驱动连接所述舵轮齿轮41。

进一步的，所述舵轮安装板40上设有角度传感器，优选地，所述角度传感器上连接有传感器齿轮，所述传感器齿轮与舵轮齿轮41啮合，所述角度传感器用以检测舵轮齿轮41的旋转角度来计算AGV小车的转向角度。

本实用新型所述的全向差分驱动舵轮工作原理是：通过转向装置驱动链接舵轮齿轮带动 AGV小车进行转向，在转向过程中，驱动装置通过齿轮传动控制差速器来调节两侧驱动轮的转速不一致，以实现驱动轮在转向过程中是滚动摩擦，避免的单个驱动轮的舵轮装置在转向中因滑动摩擦对驱动轮和地面的磨损，避免驱动轮的磨损而损坏。

本实施例所述全向差分驱动舵轮的其它结构参见现有技术。

实施例2

如图6所示，本实施例2的所述全向差分驱动舵轮包括固定座10、驱动装置20、分布在固定座10两侧的驱动轮30、舵轮安装板40和转向装置50与实施例1相同，其不同之处在于，所述全向差分驱动舵轮还包括防悬空装置60。

所述防悬空装置60包括摇摆轴601和固定板602。所述摇摆轴601的曲面采用可转动的螺丝连接在固定板602的侧壁上，实现摇摆轴601和固定板602的铰接。

所述固定板602为两个，各固定板602一端分别连接在舵轮安装板40的侧壁，所述固定板602上开设有通孔，所述通孔与连接轴的两端进行轴孔连接进行固定。当一侧驱动轮30在不平坦的路面出现悬空时，连接该驱动轮30的舵轮安装板40的一侧因重力作用而倾斜，进而使连接在舵轮安装板40上的固定板602带动铰接的摇摆轴602向该侧倾斜，使悬空的驱动轮 30自行落地后，自动适应地面，防止驱动轮30因悬空而导致轨迹偏离的问题。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种全向差分驱动舵轮，其特征在于：包括固定座、驱动装置和分布在固定座两侧的驱动轮，

所述驱动装置包括驱动电机和差速器，所述驱动电机与差速器驱动连接；

所述差速器的两输出轴分别轴轮连接所述驱动轮，所述驱动电机与差速器驱动连接，具体为，所述驱动电机通过齿轮传动连接所述差速器的输入轴，所述驱动电机旋转轴与舵轮行进方向垂直。

2.根据权利要求1所述的全向差分驱动舵轮，其特征在于：

所述差速器为锥型齿轮差速器，所述锥型齿轮差速器的半轴齿轮连接在固定座的两侧。

3.根据权利要求1或2所述的全向差分驱动舵轮，其特征在于：还包括舵轮安装板和转向装置，

所述舵轮安装板连接在固定座的顶部，所述舵轮安装板上安装有舵轮齿轮；

所述转向装置包括转向电机和转向连接机构，所述转向电机通过转向连接机构与舵轮齿轮驱动连接。

4.根据权利要求3所述的全向差分驱动舵轮，其特征在于：

所述转向连接机构采用齿轮传动、链条传动或皮带传动的方式。

5.根据权利要求4所述的全向差分驱动舵轮，其特征在于：

所述转向连接机构为齿轮传动。

6.根据权利要求5所述的全向差分驱动舵轮，其特征在于：

所述舵轮安装板上设有角度传感器，所述角度传感器用以检测所述转向装置对舵轮齿轮的旋转角度。

7.根据权利要求1所述的全向差分驱动舵轮，其特征在于：还包括防悬空装置，

所述防悬空装置包括摇摆轴和固定板；

所述摇摆轴铰接在固定座的侧壁上；

所述固定板开设有与连接轴轴孔连接的通孔，所述固定板的一端连接舵轮安装板。

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