CN214823748U - 四轮独立驱动全向移动平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了四轮独立驱动全向移动平台，包括安装机器人的车体和进行移动的AGC驱动轮，所述AGC驱动轮通过车轮组件对其进行安装，所述车体四角贯穿安装设置有驱动车轮组件转向的转向组件，且转向组件与车轮组件连接的位置设置有用作对车体进行减震的减震组件。本实用新型设计的移动平台主要是用作为各类机器人的移动载体，使各类机器人的研发和制作更加方便、快捷，该移动平台四个轮子都为驱动轮，并且每个轮子都可以独立转向270度以上，该平台可以完成横移、斜移、原地自转等等运动形式，使整个设备更加灵活，另外，每个轮都配备两个阻尼弹簧减震器，大大增加了平台的稳定性。

Description

四轮独立驱动全向移动平台

技术领域

本实用新型涉及机器人相关领域，具体为四轮独立驱动全向移动平台。

背景技术

众所周知，移动机器人由于可以移动地实现较多的功能，因此应用已较为广泛。移动机器人通过底盘的设计来实现移动，而现有的机器人的底盘通常采用履带式、四轮后驱动、伺服电机直连驱动以及麦克纳姆轮式等。目前，申请号为CN202011429690.4的中国专利公开了一种四轮驱动机器人及其底盘，该底盘包括底盘框架和安装于所述底盘框架的四个车轮位置处的四组驱动轮组，每组驱动轮组包括轮毂电机、转向电机、摆臂、固定座、支撑座和传动轴，其中：对于每个驱动轮组，驱动轮组中的摆臂固定安装于底盘框架上，且相对另一侧的摆臂位置固定，轮毂电机的定子由固定座上下固定，固定座上固定安装有一支撑座，支撑座通过传动轴与转动电机的电机轴传动连接。

但是现有的四轮驱动机器人及其底盘依旧存在如下技术缺陷：(1)现有的机器人采用轮毂电机车轮驱动，其转动惯性大需要外在刹车，且密封要求高容易损坏；(2)现有的机器人移动平台由于需求外在刹车，其制动机械冲击大，容易对结构造成损坏而影响寿命；(3)本实用新型多数模仿汽车悬挂或者没有悬挂，减震效果差，且后续拆装不便；(4)现有的驱动平台转向结构简单，不够灵活且转向阻力较大。因此，本实用新型设计了四轮独立驱动全向移动平台来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供四轮独立驱动全向移动平台尽最大可能解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

四轮独立驱动全向移动平台，包括安装机器人的车体和进行移动的AGC驱动轮，所述AGC驱动轮通过车轮组件对其进行安装，所述车体四角贯穿安装设置有驱动车轮组件转向的转向组件，且转向组件与车轮组件连接的位置设置有用作对车体进行减震的减震组件。

优选的，所述车体由顶板和侧板焊接拼接而成，所述车体底部设置有蓄电池，所述顶板和侧板外侧设置有用作对蓄电池进行散热的散热孔。

优选的，所述转向组件包括贯穿安装于车体外侧的转向电机，所述转向电机的动力端通过梅花联轴器固定连接有转向传动轴，所述传动轴底部固定连接有法兰盘。

优选的，所述转向传动轴的外侧套设有外壳体，所述外壳体内置一对角接触球轴承系统。

优选的，所述减震组件包括固定连接法兰盘的连接板，所述车轮组件包括安装AGC驱动轮的车轮安装架，且连接板与车轮安装架之间通过转向导轨和密封阻尼减震器连接，且密封阻尼减震器外侧套设有减震弹簧。

优选的，所述车轮组件还包括安装轴，所述安装轴将AGC驱动轮转动安装于车轮安装架上，所述车轮安装架上还安装有车轮电机，所述安装轴的外侧端以及车轮电机的动力端分别固定连接有从动轮、驱动轮，且从动轮、驱动轮之间通过传动带连接，所述车轮安装架外侧设置有对从动轮、驱动轮以及传动带进行保护的防尘罩。

优选的，所述转向电机、车轮电机的驱动端均设置有行星减速器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本设计采用的是普通AGV驱动轮，并非轮毂电机车轮，轮毂电机虽然结构简单，但是转动惯量大，制动需要依靠外在刹车完成，并且轮毂电机车轮对密封性要求高，容易损坏，存在诸多不足之处，本设计能够很好的避免对轮毂电机的依赖。

(2)本设计采用的传动形式为行星减速器和同步带传动，由于同步带也具有一定的减缓冲击的作用，所以本装置运行和制动过程中的机械冲击较小，有利于延长使用寿命。

(3)以往专利的悬挂多数是模仿汽车悬挂或者没有悬挂，本设计充分考虑实际道路情况，设计了“一轮双减震”的减震结构，并且在具有减震功能的同时还可以传动转矩，且本实用新型设计的悬挂结构，减震效果好，结构简单，拆装方便，便于维护。

(4)转向装置采用一对角接触球轴承，大大减小转向阻力，并且减速器直接连接转向传动轴，转向灵活，反应灵敏。

(5)本实用新型设计的传动结构简单，维修和保养比较方便，且整体移动平台车身美观，造型独特。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型图1中转向组件结构示意图；

图3为本实用新型图1中减震组件结构示意图；

图4为本实用新型图1中车轮组件结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-车体，101-顶板，102-侧板，103-蓄电池，2-转向组件，201-转向电机，202-梅花联轴器，203-转向传动轴，204-外壳体，205-法兰盘，3-减震组件，301-连接板，302-转向导轨，303-减震弹簧，304-密封阻尼减震器，4-车轮组件，401-车轮安装架，402-AGC驱动轮，403-安装轴，404-车轮电机，405-从动轮，406-驱动轮，407-传动带，408-防尘罩，5-行星减速器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，四轮独立驱动全向移动平台，包括安装机器人的车体1和进行移动的AGC驱动轮402，AGC驱动轮402通过车轮组件4对其进行安装，车体1四角贯穿安装设置有驱动车轮组件4转向的转向组件2，且转向组件2与车轮组件4连接的位置设置有用作对车体1进行减震的减震组件3。

更进一步的，车体1由顶板101和侧板102焊接拼接而成，车体1底部设置有蓄电池103，顶板101和侧板102外侧设置有用作对蓄电池103进行散热的散热孔，在实际生产过程中，车体1外侧使用塑料外壳包裹进行保护，其内部还包括：定位板、铝型材、蓄电池安装块、电机驱动器、下顶板、上顶板等零件组成，它的主要作用是：承接车腿、电机等零部件，安装相关电气元件，以及保护车身内部的蓄电池、电气线路等等。

更进一步的，转向组件2包括贯穿安装于车体1外侧的转向电机201，转向电机201的动力端通过梅花联轴器202固定连接有转向传动轴203，传动轴203底部固定连接有法兰盘205，转向传动轴203的外侧套设有外壳体204，外壳体204内置一对角接触球轴承系统，本案设计的转向组件主要作用是车轮发生转向，由于转向轴受到扭转和弯矩的双重作用，所以这里采用的是一对面对面的角接触球轴承。

更进一步的，减震组件3包括固定连接法兰盘205的连接板301，车轮组件4包括安装AGC驱动轮402的车轮安装架401，且连接板301与车轮安装架401之间通过转向导轨302和密封阻尼减震器304连接，且密封阻尼减震器304外侧套设有减震弹簧303，此外转向导轨302采用活动伸缩杆结构设计，减震组件主要有两个功能一个是当平台颠簸时减少平台的振动和倾斜程度，保证四个车轮受到相同的地面作用力，另一个是通过四根导轨传递扭转力，这是一种可传递扭转力的阻尼减震装置。

更进一步的，车轮组件4还包括安装轴403，安装轴403将AGC驱动轮402转动安装于车轮安装架401上，车轮安装架401上还安装有车轮电机404，安装轴403的外侧端以及车轮电机404的动力端分别固定连接有从动轮405、驱动轮406，且从动轮405、驱动轮406之间通过传动带407连接，车轮安装架401外侧设置有对从动轮405、驱动轮406以及传动带407进行保护的防尘罩408，车轮组件4的主要功能是为移动平台提供动力，闭环57步进电机为动力源，传动装置通过行星减速器和同步带增大扭矩，为移动平台提供充足的动力，并且可以准确控制车轮转速，从而准确控制平台转弯时的速度。

更进一步的，转向电机201、车轮电机4的驱动端均设置有行星减速器5。

本实用新型的一个具体实施例为，通过将机器人安装于车体1上端，在移动过程中，通过车轮电机404驱动动力端的驱动轮406转动，驱动轮406通过传动带407驱动从动轮405转动，从动轮405驱动安装轴403带动AGC驱动轮402转动进行移动，从而对机器人进行移动，并且防尘罩408可对内置结构进行防尘保护。另外在使用过程中，通过转向电机201驱动转向传动轴203带动车轮安装架401转动，也即对AGC驱动轮402进行转向控制，四组转向电机201可分别控制四组AGC驱动轮402进行转向操作。另外在机器人行驶过程中，通过驱动组件2、车轮组件4之间的减震组件3中的密封阻尼减震器304、减震弹簧303可对整体进行减震，具有良好的避震保护效果。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.四轮独立驱动全向移动平台，包括安装机器人的车体(1)和进行移动的AGC驱动轮(402)，其特征在于：所述AGC驱动轮(402)通过车轮组件(4)对其进行安装，所述车体(1)四角贯穿安装设置有驱动车轮组件(4)转向的转向组件(2)，且转向组件(2)与车轮组件(4)连接的位置设置有用作对车体(1)进行减震的减震组件(3)。

2.根据权利要求1所述的四轮独立驱动全向移动平台，其特征在于：所述车体(1)由顶板(101)和侧板(102)焊接拼接而成，所述车体(1)底部设置有蓄电池(103)，所述顶板(101)和侧板(102)外侧设置有用作对蓄电池(103)进行散热的散热孔。

3.根据权利要求2所述的四轮独立驱动全向移动平台，其特征在于：所述转向组件(2)包括贯穿安装于车体(1)外侧的转向电机(201)，所述转向电机(201)的动力端通过梅花联轴器(202)固定连接有转向传动轴(203)，所述传动轴(203)底部固定连接有法兰盘(205)。

4.根据权利要求3所述的四轮独立驱动全向移动平台，其特征在于：所述转向传动轴(203)的外侧套设有外壳体(204)，所述外壳体(204)内置一对角接触球轴承系统。

5.根据权利要求4所述的四轮独立驱动全向移动平台，其特征在于：所述减震组件(3)包括固定连接法兰盘(205)的连接板(301)，所述车轮组件(4)包括安装AGC驱动轮(402)的车轮安装架(401)，且连接板(301)与车轮安装架(401)之间通过转向导轨(302)和密封阻尼减震器(304)连接，且密封阻尼减震器(304)外侧套设有减震弹簧(303)。

6.根据权利要求5所述的四轮独立驱动全向移动平台，其特征在于：所述车轮组件(4)还包括安装轴(403)，所述安装轴(403)将AGC驱动轮(402)转动安装于车轮安装架(401)上，所述车轮安装架(401)上还安装有车轮电机(404)，所述安装轴(403)的外侧端以及车轮电机(404)的动力端分别固定连接有从动轮(405)、驱动轮(406)，且从动轮(405)、驱动轮(406)之间通过传动带(407)连接，所述车轮安装架(401)外侧设置有对从动轮(405)、驱动轮(406)以及传动带(407)进行保护的防尘罩(408)。

7.根据权利要求6所述的四轮独立驱动全向移动平台，其特征在于：所述转向电机(201)、车轮电机(404)的驱动端均设置有行星减速器(5)。

Images