CN215706628U - 一种四轮驱动全转向底盘小车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及轮式移动设备技术领域，公开了一种四轮驱动全转向底盘小车，包括底盘、设置在底盘底部的车轮、驱动车轮转动的驱动机构和驱动车轮转向的一组驱动装置，车轮上部设有用于辅助车轮转向的转向组件，转向组件一端与驱动装置连接，另一端与驱动机构连接。本实用新型不仅是实现四个车轮的独立驱动，而且通过一组驱动装置驱动四个车轮上的转向组件转动，转向组件带动四个车轮方向转动，也就是实现四个车轮的独立驱动，其结构简单，且省去了三组驱动装置，成本明显降低，容易推广使用。

Description

一种四轮驱动全转向底盘小车

技术领域

本实用新型属于轮式移动设备技术领域，尤其是涉及一种四轮驱动全转向底盘小车。

背景技术

现有的轮式机器人移动底盘，结构形式和电驱方式比较简单，一般都是前驱或者后驱加万向轮结构，底盘体积比较大，转弯半径也比较大，通过差速实现原地转向时容易磨损轮胎，且原地转向时底盘容易发生漂移，会有打滑现象。

为了解决上述问题，现有技术中出现采用四轮独立驱动、独立转向的底盘小车，可实现对底盘转向的精准控制，独立的驱动具有强劲的驱动力，控制机动灵活，可实现横向移动，原地转向等。

现有技术中的四轮独立驱动转向机器人采用4个轮毂电机以及4个转向舵机，实现机器人的四轮独立驱动转向，或者采用车轮独立推杆转向系统，分别驱动车轮独立完成原地转向。但是，现有技术中转向控制系统需要4个转向舵机组成，其结构比较复杂,同时成本也比较高，不容易推广使用。

因此，如何设计一款结构简单、成本明显降低的四轮独立驱动转向系统底盘小车，成为了本领域的一个攻关课题。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型的提供了一种四轮驱动全转向底盘小车，有效的解决了上述的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：本实用新型公开了一种四轮驱动全转向底盘小车，包括底盘、传动机构和驱动装置,所述驱动装置通过传动机构与所述底盘上的每个车轮连接的转向组件连接,进而驱动多个所述车轮同步转向。

进一步地，还包括驱动每个所述车轮转动的驱动机构，所述驱动机构包括驱动车轮转动的轮毂电机,所述轮毂电机通过轮毂电机安装架与所述转向组件连接。

进一步地，所述转向组件包括轮轴支架、转动轮轴和套装在转动轮轴上的转向同步轮，所述轮轴支架一端与所述转动轮轴连接，另一端与所述轮毂电机安装架连接，所述转动轮轴通过轴承与所述底盘连接。

进一步地，所述传动机构包括驱动同步轮和同步带，所述驱动装置包括安装在所述底盘上的舵机支架和安装在舵机支架上的舵机，所述舵机通过舵机输送轴连接所述驱动同步轮，所述驱动同步轮通过所述同步带连接所述转向同步轮。

进一步地，还包括位置检测装置，所述位置检测装置包括设置在所述舵机支架上的光电开关、设置在所述舵机输出轴上的光电感应片和用于控制所述舵机启停的控制板，所述舵机输出轴旋转带动所述光电感应片旋转且切割所述光电开关产生的磁场，所述光电开关获取所述舵机输出轴旋转的位置信息并将位置信息信号发送给所述控制板，所述控制板根据接收的位置信息信号控制所述舵机启停。

进一步地，还包括设置在所述同步带上的张紧装置。

进一步地，所述张紧装置包括张紧同步轮。

进一步地，所述转动轮轴包括第一转动轮轴、第二转动轮轴、第三转动轮轴和第四转动轮轴，所述第一转动轮轴与所述第三转动轮轴对角设置，所述第二转动轮轴与所述第四转动轮轴对角设置，所述第一转动轮轴与所述第三转动轮轴两侧均设有1个张紧同步轮，所述第二转动转轴一侧设有一个张紧同步轮。

进一步地，所述轮毂电机安装架与所述轮轴支架连接孔为弧形孔。

进一步地，所述转动轮轴为中空结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型公开的一种四轮驱动全转向底盘小车，包括底盘、传动机构和驱动装置,所述驱动装置通过传动机构与所述底盘上的每个车轮连接的转向组件连接,进而驱动多个所述车轮同步转向。使用时，驱动装置通过传动机构和转向组件驱动车轮转向，因为在每一个车轮上都设有转向组件，所以只用通过一组驱动装置就可以驱动四个车轮上的转向组件转动，四个转向组件带动四个车轮方向转动，也就是实现四个车轮的独立驱动，其结构简单，且省去了三组驱动装置，成本明显降低，容易推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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所示为本实用新型的结构示意图；

图2所示为图1的A-A的剖面图。

1、底盘；2、车轮；3、驱动机构；31、轮毂电机；4、驱动装置；41、舵机支架；42、舵机；43、驱动同步轮；44、同步带；5、转向组件；51、轮轴支架；52、转动轮轴；521、第一转动轮轴；522、第二转动轮轴；523、第三转动轮轴；524、第四转动轮轴；53、转向同步轮；61、光电开关；62、光电感应片；7、张紧同步轮；8、动力源。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1-2所示，一种四轮驱动全转向底盘小车，包括底盘1，设置在底盘1底部的车轮2、驱动车轮2转动的驱动机构3和驱动车轮2转向的一组驱动装置4，车轮2上部设有用于辅助车轮转向的转向组件5，转向组件5一端与驱动装置4连接，另一端与驱动机构3连接；

使用时，驱动装置4通过转向组件5驱动车轮2转向，因为在每一个车轮2上都设有转向组件5通过一组驱动装置4驱动四个车轮2上的转向组件5转动，转向组件5带动四个车轮2方向转动，也就是实现四个车轮2的独立驱动，其结构简单，且省去了三组驱动装置4，与现有技术相比需要四个驱动装置4相比，成本明显降低，容易推广使用。

接上述实施例，更具体的是，底盘1采用钣金焊接结构，驱动机构3包括轮毂电机31，轮毂电机31通过轮毂电机安装架与转向组件5连接，转向组件5设置于轮毂电机安装架的上方用于驱动轮毂电机31转动。

接上述实施例，更具体的是，转向组件5包括设置轮轴支架51、转动轮轴52和套装在转动轮轴52上的转向同步轮53，轮轴支架51一端与转动轮轴52连接，另一端与轮毂电机安装架连接，转动轮轴52通过轴承与底盘1连接，转向同步轮53与驱动装置4连接。

接上述实施例，更具体的是，驱动装置4包括安装在底盘1上的舵机支架41和安装在舵机支架41上的舵机42，舵机42通过舵机输送轴连接驱动同步轮43，驱动同步轮43通过同步带44连接转向同步轮53，舵机42通过舵机输送轴带动驱动同步轮43转动，驱动同步轮43通过同步带44驱动转向同步轮53转动，转向同步轮53通过转动轮轴52转动，转动轮轴52通过轮轴支架51实现轮毂电机安装架转动，轮毂电机安装架与车轮2连接，也就是最终实现车轮2的转动。

接上述实施例，更优选的方案是，为了提高车轮2转向角度的精确性，在驱动装置4上设置位置检测装置，所述位置检测装置包括设置在所述舵机支架41上的光电开关61、设置在所述舵机输出轴上的光电感应片62和用于控制所述舵机42启停的控制板，所述舵机输出轴旋转带动所述光电感应片62旋转且切割所述光电开关61产生的磁场，所述光电开关61获取所述舵机输出轴旋转的位置信息并将位置信息信号发送给所述控制板，所述控制板根据接收的位置信息信号控制所述舵机42启停。工作时，因为舵机42旋转会带动舵机输出轴旋转，进而带动光电感应片62旋转，光电感应片62旋转时会切割光电开关61产生的磁场，从而使光电开关61产生电信号，并将电信号传输给控制板，控制板中的软件程序设置了舵机输出轴旋转的角度信息，换句话说，控制板收的电信号可以转化为舵机输出轴转动的角度信息，从而控制板根据设定的程序，当检测到舵机输出轴转动的角度位90度时，说明车轮2转动90度，从而达到控制车轮2转动角度精准性的目的；车轮2转动角度变化就实现了底盘小车的方向变化，从而实现底盘小车的方向可调，再结合轮毂电机31工作，就可以实现底盘小车的行走。

接上述实施例，更优选的方案是，为了防止同步带44跑偏或是松紧度不合适，在同步带44上设置张紧装置，张紧装置包括张紧同步轮7；其中，转动轮轴52包括第一转动轮轴521、第二转动轮轴522、第三转动轮轴523和第四转动轮轴524，实现每一个转动轮轴连接一个车轮，第一转动轮轴521与第三转动轮轴523对角设置，第二转动轮轴522与第四转动轮轴524对角设置，第一转动轮轴521与第三转动轮轴523两侧均设有1个张紧同步轮7，第二转动转轴522一侧设有一个张紧同步轮7，在同步带44换向时通过张紧同步轮7换向和调节，保证同步带44在转动换向时，转向力不发生偏移，保证转向同步轮53和驱动同步轮43同步转动，已达到最佳的转动效果。

接上述实施例，更具体的方案是，底盘小车中部设有给轮毂电机31和舵机42供给动力的动力源，动力源为锂电池，为底盘小车动力机构提供动力源。

接上述实施例，更优选的方案是，轮毂电机安装架与轮轴支架51连接孔为弧形孔，通过弧形孔，可以调节轮毂电机31位置；同时,转动轮轴52为中空结构，可以便于轮毂电机线穿过，保证轮毂电机线不缠绕轮毂电机安装架。

总体来说，本新型有1个驱动同步轮（舵机控制传动），4个转向同步轮（控制车轮转动方向）、5个张紧轮（4个张紧轮换向，1个张紧轮调节）、1条同步带、1个舵机、1个光电开关组成，整体控制简单，结构简单。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种四轮驱动全转向底盘小车，包括底盘，其特征在于，还包括传动机构和驱动装置,所述驱动装置通过传动机构与所述底盘上的每个车轮连接的转向组件连接,进而驱动多个所述车轮同步转向。

2.根据权利要求1所述的一种四轮驱动全转向底盘小车，其特征在于，还包括驱动每个所述车轮转动的驱动机构，所述驱动机构包括驱动车轮转动的轮毂电机,所述轮毂电机通过轮毂电机安装架与所述转向组件连接。

3.根据权利要求2所述的一种四轮驱动全转向底盘小车，其特征在于，所述转向组件包括轮轴支架、转动轮轴和套装在转动轮轴上的转向同步轮，所述轮轴支架一端与所述转动轮轴连接，另一端与所述轮毂电机安装架连接，所述转动轮轴通过轴承与所述底盘连接。

4.根据权利要求3所述的一种四轮驱动全转向底盘小车，其特征在于，所述传动机构包括驱动同步轮和同步带，所述驱动装置包括安装在所述底盘上的舵机支架和安装在舵机支架上的舵机，所述舵机通过舵机输送轴连接所述驱动同步轮，所述驱动同步轮通过所述同步带连接所述转向同步轮。

5.根据权利要求4所述的一种四轮驱动全转向底盘小车，其特征在于，还包括位置检测装置，所述位置检测装置包括设置在所述舵机支架上的光电开关、设置在所述舵机输出轴上的光电感应片和用于控制所述舵机启停的控制板，所述舵机输出轴旋转带动所述光电感应片旋转且切割所述光电开关产生的磁场，所述光电开关获取所述舵机输出轴旋转的位置信息并将位置信息信号发送给所述控制板，所述控制板根据接收的位置信息信号控制所述舵机启停。

6.根据权利要求4所述的一种四轮驱动全转向底盘小车，其特征在于，还包括设置在所述同步带上的张紧装置。

7.根据权利要求6所述的一种四轮驱动全转向底盘小车，其特征在于，所述张紧装置包括张紧同步轮。

8.根据权利要求7所述的一种四轮驱动全转向底盘小车，其特征在于，所述转动轮轴包括第一转动轮轴、第二转动轮轴、第三转动轮轴和第四转动轮轴，所述第一转动轮轴与所述第三转动轮轴对角设置，所述第二转动轮轴与所述第四转动轮轴对角设置，所述第一转动轮轴与所述第三转动轮轴两侧均设有1个张紧同步轮，所述第二转动转轴一侧设有一个张紧同步轮。

9.根据权利要求3所述的一种四轮驱动全转向底盘小车，其特征在于，所述轮毂电机安装架与所述轮轴支架连接孔为弧形孔。

10.根据权利要求3所述的一种四轮驱动全转向底盘小车，其特征在于，所述转动轮轴为中空结构。

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