CN218594422U - 一种全向型轮腿结构 - Google Patents

Abstract

本申请属于轮腿技术领域，尤其是涉及一种全向型轮腿结构，包括一体车轮，一体车轮包括轮胎、辐盘、轮毂电机；转向电机和减速器，转向电机和减速器串联并安装在Z型固定板上，自上而下，通过联轴器、端面轴承和轴承座、转轴、U型支架连接，驱动一体车轮转向；所述端面轴承安装到轴承座内，轴承一端由轴承座台肩固定，另一端通过孔卡簧固定。本实用新型专利可实现性高，结构简单且成本低，而且适应性强，连接可靠性高，易于推广普及。

Description

一种全向型轮腿结构

技术领域

本实用新型涉及一种轮腿结构，具体涉及一种全向型轮腿结构。

背景技术

在进入21世纪以后，新型多功能农业机器人得到日益广泛地应用，智能化机器人也会在广阔的田野上越来越多地代替手工完成各种农活，第二次农业革命将深入发展。区别于机器人是一种新型多功能农业机械。农业机器人的广泛应用，改变了传统的农业劳动方式，提高了农民的劳动力，促进了现代农业的发展。新时期为农业机器人提供了新的发展空间，也提出了更高要求。当前，我国农业机械化最大的制约在于农机新技术、新装备的有效供给不足。一方面，农机产品产能过剩与缺门断档并存，中高端产品不多，自动化程度低，机具适应性、可靠性有待提高；另一方面，农机农艺融合不够，技术集成配套和系统解决方案研究刚刚起步。

目前，农业机器人行走转向系统多采用两轮差速底盘、四轮差速底盘、全向四轮底盘、四轮麦克纳姆轮、阿克曼底盘。通过对几种底盘结构及特点分析，全向型结构具有以下特点：1.具备多种灵活运动模式，强大的机动性与灵活性；2.零转弯半径，可实现原地360°转向；3.采用独立电机转向，更容易实现高地隙。而现阶段全向型结构复杂，有类似机器人关节，传动平稳，但成本高，面对大田外部复杂环境适应性差。因此，为农业提供智能、高效、适应型高农业机器人结构及平台；为满足用户要求和市场迫切需求，设计一款结构简单、低成本的全向型轮腿结构已迫在眉睫。

实用新型内容

本公开的主要目的在于提供了一种全向型轮腿结构，以有效解决发明人在上述背景技术提出的问题。

为达成上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种全向型轮腿结构，包括轮胎、辐盘、轮毂电机、U型支架、转轴、Z型固定板、轴承座、联轴器、电机减速机支架、减速机、转向电机、端面轴承、卡簧、平键、一体车轮，其中一体车轮由轮胎、辐盘、轮毂电机主要部件组成。

优选的，所述一体车轮安装到U型支架的内侧，通过一体车轮两侧端轴铣平，与U型支架半长圆孔侧面固定配合，端面并通过螺母紧固。

优选的，所述转向电机安装于减速机上面，且转向电机输出轴端与减速机输入轴端连接，转向电机与减速机串联后，与电机减速机支架通过螺栓连接后，并通过螺栓连接到Z型固定板上，固定编码器位于减速机内部，可以实现转速反馈，减速机的输出轴为单向输出。

优选的，所述减速机底部的输出轴与上联轴器通过平键连接，并通过顶丝螺栓纵向定位，便于减速机输出轴同步带动上联轴器旋转，上下联轴器通过楔块配合连接，从而上联轴器带动下联轴器旋转，下联轴器与转轴上端通过平键连接，并通过顶丝螺栓纵向定位；所述转轴中端装配端面轴承，并安装到轴承座中，端面轴承内环下端通过转轴台肩配合定位，端面轴承外环下端与轴承座台肩配合固定，端面轴承外环上端通过轴承座孔用卡簧配合固定。

优选的，所述转轴下端与U型支架通过螺栓连接，并通过止口配合定位；所述轴承座和Z型固定板通过螺栓连接。

优选的，通过控制轮毂电机的正反转，进而使本全向型轮腿结构的正转或反转；通过控制转向电机正反转，从而控制一体车轮的转向，从尔使采用所述全向型轮腿结构农业机器人，最终控制其前进或后退以及转向。

鉴于此，与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（一）、本申请中，通过设置转向机构、一体车轮的结构连接，通过转向机构的旋转电机正反转依次带动联轴器、转轴、U型支架、一体车轮，最终控制车轮转向；再通过车轮仅需在180度内旋转和车轮内的轮毂电机的正反转，即可实现本全向型轮腿结构往任意方向前进；本全向型轮腿结构，采用农用拖拉机专用轮胎，内部集成了轮毂电机，具有低速、大扭矩特性，提高农业机器人大田作业适应性。

（二）、本申请中，采用转向电机及减速器与轮毂电机一体轮胎结构方案，并通过联轴器、端面轴承和轴承座、转轴、U型支架连接，驱动有齿拖拉机轮胎转向。具有结构简单且成本低，而且适应性强，连接可靠性高等特点。

附图说明

图1所示为本实用新型提供的全向型轮腿结构示意图；

图2所示为图1的正视图；

图3所示为图1的侧剖图；

图4所示为转轴的立体图。

图标：

1-轮胎；2-辐盘；3-轮毂电机；4-U型支架；5-转轴；6-Z型固定板；7-轴承座；8-联轴器；9-电机减速器支架；10-减速器；11-转向电机；12-端面轴承；13-卡簧；14-平键；15-一体车轮。

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。

请参阅图1-4，本实用新型提供以下实施例：

一种全向型轮腿结构，包括轮胎1、辐盘2、轮毂电机3、U型支架4、转轴5、Z型固定板6、轴承座7、联轴器8、电机减速机支架9、减速机10、转向电机11、端面轴承12、卡簧13、平键14、一体车轮15，其中一体车轮15由轮胎1、辐盘2、轮毂电机3主要部件组成。

所述一体车轮15安装到U型支架4的内侧，通过一体车轮15两侧端轴铣平，与U型支架4半长圆孔侧面固定配合，端面并通过螺母紧固；所述转向电机11安装于减速机10上面，且转向电机11输出轴端与减速机10输入轴端连接，转向电机11与减速机10串联后，与电机减速机支架9通过螺栓连接后，并通过螺栓连接到Z型固定板6上，固定编码器位于减速机10内部，可以实现转速反馈，减速机10的输出轴为单向输出。

所述减速机10底部的输出轴与上联轴器8通过平键连接，并通过顶丝螺栓纵向定位，便于减速机10输出轴同步带动上联轴器8旋转，上下联轴器8通过楔块配合连接，从而上联轴器8带动下联轴器8旋转，下联轴器8与转轴5上端通过平键连接，并通过顶丝螺栓纵向定位。

所述转轴5中端装配端面轴承12，并安装到轴承座7中，端面轴承12内环下端通过转轴5台肩配合定位，端面轴承12外环下端与轴承座7台肩配合固定，端面轴承12外环上端通过轴承座7孔用卡簧13配合固定；所述转轴5下端与U型支架4通过螺栓连接，并通过止口配合定位，所述轴承座7和Z型固定板6通过螺栓连接。

通过控制轮毂电机3的正反转，进而使本全向型轮腿结构的正转或反转；通过控制转向电机11正反转，从而控制一体车轮15的转向，从尔使采用所述全向型轮腿结构农业机器人，最终控制其前进或后退以及转向。

本实施例的具体实施方式为：通过设置转向机构、一体车轮的结构连接，通过转向机构的旋转电机正反转依次带动联轴器、转轴、U型支架、一体车轮，最终控制车轮转向；再通过车轮仅需在180度内旋转和车轮内的轮毂电机的正反转，即可实现本全向型轮腿结构往任意方向前进；本全向型轮腿结构，采用农用拖拉机专用轮胎，内部集成了轮毂电机，具有低速、大扭矩特性，提高农业机器人大田作业适应性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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所述的具体实施方式。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 (6)

1.一种全向型轮腿结构，其特征在于：包括轮胎(1)、辐盘(2)、轮毂电机(3)、U型支架(4)、转轴(5)、Z型固定板(6)、轴承座(7)、联轴器(8)、电机减速机支架(9)、减速机(10)、转向电机(11)、端面轴承(12)、卡簧(13)、平键(14)、一体车轮(15)，其中一体车轮(15)由轮胎(1)、辐盘(2)、轮毂电机(3)主要部件组成。

2.根据权利要求1所述的一种全向型轮腿结构，其特征在于：所述一体车轮(15)安装到U型支架(4)的内侧，通过一体车轮(15)两侧端轴铣平，与U型支架(4)半长圆孔侧面固定配合，端面并通过螺母紧固。

3.根据权利要求1所述的一种全向型轮腿结构，其特征在于：所述转向电机(11)安装于减速机(10)上面，且转向电机(11)输出轴端与减速机(10)输入轴端连接，转向电机(11)与减速机(10)串联后，与电机减速机支架(9)通过螺栓连接后，并通过螺栓连接到Z型固定板(6)上，固定编码器位于减速机(10)内部，可以实现转速反馈，减速机(10)的输出轴为单向输出。

4.根据权利要求1所述的一种全向型轮腿结构，其特征在于：所述减速机(10)底部的输出轴与上联轴器(8)通过平键连接，并通过顶丝螺栓纵向定位，便于减速机(10)输出轴同步带动上联轴器(8)旋转，上下联轴器(8)通过楔块配合连接，从而上联轴器(8)带动下联轴器(8)旋转，下联轴器(8)与转轴(5)上端通过平键连接，并通过顶丝螺栓纵向定位；所述转轴(5)中端装配端面轴承(12)，并安装到轴承座(7)中，端面轴承(12)内环下端通过转轴(5)台肩配合定位，端面轴承(12)外环下端与轴承座(7)台肩配合固定，端面轴承(12)外环上端通过轴承座(7)孔用卡簧(13)配合固定。

5.根据权利要求1所述的一种全向型轮腿结构，其特征在于：所述转轴(5)下端与U型支架(4)通过螺栓连接，并通过止口配合定位；所述轴承座(7)和Z型固定板(6)通过螺栓连接。

6.根据权利要求1所述的一种全向型轮腿结构，其特征在于：通过控制轮毂电机(3)的正反转，进而使本全向型轮腿结构的正转或反转；通过控制转向电机(11)正反转，从而控制一体车轮(15)的转向，从尔使采用所述全向型轮腿结构农业机器人，最终控制其前进或后退以及转向。

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