CN216507853U - 一种双轮差速减速转盘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双轮差速减速转盘装置，电机A固定在固定架一侧，减速机A固定在电机A上，左车轮固定在减速机A上；电机C固定在固定架另一侧，减速机C固定在电机C上，右车轮固定在减速机C上；电机B通过减速机B固定在固定架下侧，小齿轮安装到减速机B的输出轴上，当电机B和减速机B转动时带动小齿轮一起转动；大齿轮固定在固定架上，并保持相对旋转的状态；当小齿轮转动时，能够带动大齿轮一起转动；负载板固定在大齿轮上；电机B转动时带动小齿轮转动，小齿轮带动大齿轮转动，大齿轮带动负载板转动。本实用新型的装置承载能力高，驱动能力强、移动自由度高，可广泛应用于移动机器人底盘。

Description

一种双轮差速减速转盘装置

技术领域

本实用新型涉及移动机器人技术领域，具体涉及一种双轮差速减速转盘装置。

背景技术

随着科技时代的进步，很多企业都已经步入移动机器人的领域，移动机器人的低成本化也逐步成型。移动机器人运作包含一个不可或缺的硬件——移动底盘。虽然移动机器人里面的结构有很多感应集成，但是如果想最大化的降低制作成本，只能通过机器人移动底盘来运作。

机器人作为一个多种技术与功能的集合体，其除了部分软件功能之外，其他重要部分都在机器人底盘这一硬件模块之上，机器人底盘不仅是各种传感器、机器视觉、激光雷达、电机轮子等设备的集成点，更承载了机器人本身的定位、导航、移动、避障等基础功能。

这点对于服务机器人来说十分重要，服务机器人的核心功能和关键成本都体现在机器人底盘之上，底盘的优良与否直接关乎服务机器人价值的体现，在移动型机器人日渐火热的情况下，专业机器人底盘研发企业的出现，不仅降低了其他企业进入服务机器人行业的门槛，也能在功能、成本等方面做出突破，给服务机器人的规模化发展铺平道路。

随着工业场景对物流机器人负载强度限制要求越来越苛刻，对于重载型运动底盘有着大量需求。目前常用的差速机构不能很好地兼顾承载能力和移动精度，现有差速模组的技术方案存在的不足主要是承载能力不强，转动定位精度不高。

实用新型内容

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的双轮差速减速转盘装置。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种双轮差速减速转盘装置，其包括：

电机A固定在固定架一侧，减速机A固定在电机A上，左车轮固定在减速机A上；电机C固定在固定架另一侧，减速机C固定在电机C上，右车轮固定在减速机C上；

电机B通过减速机B固定在固定架下侧，小齿轮安装到减速机B的输出轴上，当电机B和减速机B转动时带动小齿轮一起转动；

大齿轮固定在固定架上，并保持相对旋转的状态；

当小齿轮转动时，能够带动大齿轮一起转动；

负载板固定在大齿轮上；

电机B转动时带动小齿轮转动，小齿轮带动大齿轮转动，大齿轮带动负载板转动。

所述装置还包括旋转编码器，与大齿轮固定并保持轴同步转动；当大齿轮转动时，能够带动负载板和旋转编码器的轴一起转动。

旋转编码器竖向固定在固定架下方并与大齿轮保持轴同步转动。

电机A通过固定螺栓固定在固定架上；减速机A固定在电机A上并与电机A的输出轴连接；左车轮与减速机A的输出轴连接并能够根据减速机A的驱动而运动。

电机C通过固定螺栓固定在固定架上；减速机C固定在电机C上并与电机C的输出轴连接；右车轮与减速机C的输出轴连接并能够根据减速机C的驱动而运动。

控制电机C与电机A的速度实现所述装置的前进/后退；电机C与电机A的不同速度/转向能够控制所述装置的转向。

所述减速机B固定于固定架下侧，其输出轴通过固定架上预设的通孔进入固定架上侧并与固定架上侧设置的小齿轮连接。

所述小齿轮与大齿轮齿接在一起，小齿轮转动时能够带动大齿轮一起转动。

所述大齿轮一端与固定架连接并能够相对于固定架旋转，另一端固定连接负载板。

所述负载板水平放置。

根据本实用新型上述的一个或多个技术方案，其提供了一种双轮差速减速转盘装置，通过使用电机及减速机驱动轮子转动，从而达到前后移动、水平转动的运行能力。并通过齿轮传动使其负载实现360°旋转的功能，编码器从负载侧准确量化差速模组的旋转角度。

本实用新型装置承载能力高，驱动能力强、移动自由度大，转动定位精度高，可广泛应用于移动机器人底盘。

本实用新型中，电机输出端配置了减速机，增大了电机的转矩，使得机器人底盘能承受更大的负载，从而可以适于大部分的物流机器人，如AGV小车、叉车等。使用齿轮传动连接，大大增加了传动效率，电机驱动小齿轮带动大齿轮，减小了对电机的力矩要求。差速机构中心竖向配置旋转编码器，可以准确量化转盘机构的转动位移，大大提高了车体旋转的控制精度。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本实施例的双轮差速减速转盘装置结构示意图；

图2示出了本实施例的带旋转编码器的双轮差速减速转盘装置结构示意图；

图3示出了本实施例的双轮差速减速转盘装置多面视图示意图。

图中：1-左车轮；2-减速机A；3-电机A；4-大齿轮；5-固定架；6-负载板；7-小齿轮；8-减速机B；9-电机B；10-电机C；11-减速机C；12-右车轮。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本实用新型方案集成了包含电机、减速器和齿轮传动系统的动力驱动单元，同时采用竖向安装编码器提高精度控制，多自由度的组合设计。带有旋转编码器的差速机构可广泛应用于物流机器人领域，可以为重载高精型运动底盘的负载强度与定位精度提升提供一种解决方案和思路。

本实用新型技术方案中，基础部分是电机与减速器的常规组合设计，可以驱动车轮转动与带动负载板转动，从而可以使所应用的物流机器人前进或后退，同时差速机构上支撑的负载也能实现旋转运动；改进部分是齿轮传动系统和编码器精度控制模块，能够输出较大转矩并能测定差速模组转动位移，实现灵活运转负载、精确量化转角的功能。

图1示出了本实施例的双轮差速减速转盘装置结构示意图，参照图1，所述双轮差速减速转盘装置可以包括：

电机A3固定在固定架5一侧，减速机A2固定在电机A3上，左车轮1固定在减速机A2上；电机C10固定在固定架5另一侧，减速机C11固定在电机C10上，右车轮12固定在减速机C11上；

电机B9通过减速机B8固定在固定架5下侧，小齿轮7安装到减速机B8的输出轴上，当电机B9和减速机B8转动时带动小齿轮7一起转动；

大齿轮4固定在固定架5上，并保持相对旋转的状态；

当小齿轮7转动时，能够带动大齿轮4一起转动；

负载板6固定在大齿轮4上；

电机B9转动时带动小齿轮7转动，小齿轮7带动大齿轮4转动，大齿轮4带动负载板6转动。

所述装置还包括旋转编码器，与大齿轮4固定并保持轴同步转动；当大齿轮4转动时，能够带动负载板6和旋转编码器的轴一起转动。

旋转编码器竖向固定在固定架5下方并与大齿轮4保持轴同步转动。

电机A3通过固定螺栓固定在固定架5上；减速机A2固定在电机A3上并与电机A3的输出轴连接；左车轮1与减速机A2的输出轴连接并能够根据减速机A2的驱动而运动。

电机C10通过固定螺栓固定在固定架5上；减速机C11固定在电机C10上并与电机C10的输出轴连接；右车轮12与减速机C11的输出轴连接并能够根据减速机C11的驱动而运动。

控制电机C10与电机A3的速度实现所述装置的前进/后退；电机C10与电机A3的不同速度/转向能够控制所述装置的转向。

所述减速机B8固定于固定架5下侧，其输出轴通过固定架5上预设的通孔进入固定架5上侧并与固定架5上侧设置的小齿轮7连接。

所述小齿轮7与大齿轮4齿接在一起，小齿轮7转动时能够带动大齿轮4一起转动。

所述大齿轮4一端与固定架5连接并能够相对于固定架5旋转，另一端固定连接负载板6。

所述负载板6水平放置。

本实施例中，用螺栓将电机A3固定在固定架5上，再将减速机A2固定在电机A3上，通过螺栓将左车轮1固定在减速机A2上，通过螺栓将电机C10固定在固定架5上，再将减速机C11固定在电机C10上，通过螺栓将右车轮12固定在减速机C11上，固定方式可用螺栓固定，通过控制电机C10与电机A3的速度，可实现机器人底盘的前进，后退，通过电机C10与电机A3的不同速度控制机器人底盘的左右转向。将减速机B8固定在电机B9上，再将小齿轮7安装到减速机B8的输出轴上，当电机B9和减速机B8转动时带动小齿轮7一起转动；通过螺栓将小齿轮7安装到电机B9的输出轴上，当电机B9转动时带动小齿轮7一起转动，将大齿轮4固定在固定架5上，并保持相对旋转的状态，当小齿轮7转动时，可带动大齿轮4一起转动，通过螺栓将负载板6固定在大齿轮4上，当电机B9转动时带动小齿轮7转动，小齿轮7带动大齿轮4转动，大齿轮4带动负载板6转动，实现了灵活运转负载的功能。

参照图2，示出了本实施例的带旋转编码器的双轮差速减速转盘装置结构示意图，其中，

本实施例使用双轮减速电机，运用双轮的差速结构，可以使机器人底盘进行前后移动，从而带动所应用的物流机器人前进或后退。齿轮转动可带动上面的负载旋转，满足机器人灵活转动的要求。

用螺栓将电机A3固定在固定架5一侧，再将减速机A2固定在电机A3上，通过螺栓将左车轮1固定在减速机A2上；通过螺栓将电机C10固定在固定架5另一侧，再将减速机C11固定在电机C10上，通过螺栓将右车轮12固定在减速机C11上；固定方式可用螺栓固定，通过控制电机A与电机C的速度，可实现机器人底盘的前进、后退，通过电机A3与电机C10的不同速度控制机器人底盘的左右转向。

将减速机B8固定在电机B9上，再将小齿轮7安装到减速机B8的输出轴上，当电机B9和减速机B8转动时带动小齿轮7一起转动；将大齿轮4固定在固定架5上，并保持相对旋转的状态，当小齿轮7转动时，可带动大齿轮4一起转动；通过螺栓将负载板6固定在大齿轮4上，将旋转编码器13竖向固定在固定架5下方并与大齿轮4保持轴同步转动。当大齿轮4转动时，可带动负载板6和旋转编码器13的轴一起转动。当电机B9转动时带动小齿轮7转动，小齿轮7带动大齿轮4转动，大齿轮4带动负载板6和旋转编码器13的轴同步转动，实现了灵活运转负载、精确量化转角的功能。

图3示出了本实施例的双轮差速减速转盘装置多面视图示意图。

本实施例通过使用电机及减速机驱动轮子转动，从而达到前后移动、水平转动的运行能力。并通过齿轮传动使其负载实现360°旋转的功能，编码器从负载侧准确量化差速模组的旋转角度。

本实用新型装置承载能力高，驱动能力强、移动自由度大，转动定位精度高，可广泛应用于移动机器人底盘。

本实用新型中，电机输出端配置了减速机，增大了电机的转矩，使得机器人底盘能承受更大的负载，从而可以适于大部分的物流机器人，如AGV小车、叉车等。使用齿轮传动连接，大大增加了传动效率，电机驱动小齿轮带动大齿轮，减小了对电机的力矩要求。差速机构中心竖向配置旋转编码器，可以准确量化转盘机构的转动位移，大大提高了车体旋转的控制精度。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本实用新型的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本实用新型还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本实用新型的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本实用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型精神的前提下，可以作出若干改进、修改、和变形，这些改进、修改、和变形都应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种双轮差速减速转盘装置，其特征在于，包括：

电机A固定在固定架一侧，减速机A固定在电机A上，左车轮固定在减速机A上；电机C固定在固定架另一侧，减速机C固定在电机C上，右车轮固定在减速机C上；

电机B通过减速机B固定在固定架下侧，小齿轮安装到减速机B的输出轴上，当电机B和减速机B转动时带动小齿轮一起转动；

大齿轮固定在固定架上，并保持相对旋转的状态；

当小齿轮转动时，能够带动大齿轮一起转动；

负载板固定在大齿轮上；

电机B转动时带动小齿轮转动，小齿轮带动大齿轮转动，大齿轮带动负载板转动。

2.根据权利要求1所述的双轮差速减速转盘装置，其特征在于，所述装置还包括旋转编码器，与大齿轮固定并保持轴同步转动；当大齿轮转动时，能够带动负载板和旋转编码器的轴一起转动。

3.根据权利要求2所述的双轮差速减速转盘装置，其特征在于，旋转编码器竖向固定在固定架下方并与大齿轮保持轴同步转动。

4.根据权利要求1所述的双轮差速减速转盘装置，其特征在于，电机A通过固定螺栓固定在固定架上；减速机A固定在电机A上并与电机A的输出轴连接；左车轮与减速机A的输出轴连接并能够根据减速机A的驱动而运动。

5.根据权利要求4所述的双轮差速减速转盘装置，其特征在于，电机C通过固定螺栓固定在固定架上；减速机C固定在电机C上并与电机C的输出轴连接；右车轮与减速机C的输出轴连接并能够根据减速机C的驱动而运动。

6.根据权利要求5所述的双轮差速减速转盘装置，其特征在于，控制电机C与电机A的速度实现所述装置的前进/后退；电机C与电机A的不同速度/转向能够控制所述装置的转向。

7.根据权利要求1所述的双轮差速减速转盘装置，其特征在于，所述减速机B固定于固定架下侧，其输出轴通过固定架上预设的通孔进入固定架上侧并与固定架上侧设置的小齿轮连接。

8.根据权利要求1所述的双轮差速减速转盘装置，其特征在于，所述小齿轮与大齿轮齿接在一起，小齿轮转动时能够带动大齿轮一起转动。

9.根据权利要求1所述的双轮差速减速转盘装置，其特征在于，所述大齿轮一端与固定架连接并能够相对于固定架旋转，另一端固定连接负载板。

10.根据权利要求1所述的双轮差速减速转盘装置，其特征在于，所述负载板水平放置。

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