CN220096134U - 一种断电可拖曳舵轮轮组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种断电可拖曳舵轮轮组，包括轮组机构，构成断电可拖曳舵轮的轮组机构包括驱动电机轴系组件和航向电机轴系组件，驱动电机轴系组件设置在航向电机轴系组件的下方；本实用新型通过改变舵轮的轮组旋转中心的方法来解决断电后舵轮无法人为移动的问题，将缓震设置在驱动轮与航向轮之间，且便于调节弹簧硬度和选择合适的阻尼，可以提高轮组对起伏路段的响应，增强在不平整路段的通过性能；偏向用舵机仅用来复位并对抗弹簧力，且嵌入式软件设计使机械限位传递前进和刹车的加速度，可以提高舵机的使用寿命，整体不易损坏，且可以适用于大负载的情况。

Description

一种断电可拖曳舵轮轮组

技术领域

本实用新型涉及一种舵轮轮组，具体为一种断电可拖曳舵轮轮组，属于集成轮组技术领域。

背景技术

万向轮之所以可以人为地自由拖曳是因为万向轮的轮组的旋转中心和轮子自身的中心不在一条直线上。所以想让舵轮在断电情况下可以人为移动的重点是让舵轮的轮组中心与旋转中轴在断电情况下会变成偏心结构。

舵轮是一种通过航向电机改变轮子的方向来实现轮式机器人在各个方向自由平移的轮组结构。从控制层面上来讲舵轮移动平台的整体的运动方向与轮组方向一致，即使其按控制方向移动，但是传统舵轮在断电的情况下无法人为拖曳，不便于在断电状态下被人为移动。

发明内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述至少一个技术问题而提供一种断电可拖曳舵轮轮组。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种断电可拖曳舵轮轮组，包括轮组机构，构成断电可拖曳舵轮的轮组机构包括驱动电机轴系组件和航向电机轴系组件，驱动电机轴系组件设置在航向电机轴系组件的下方；

驱动电机轴系组件与航向电机轴系组件之间通过L型支撑架相连接，且驱动电机轴系组件与L型支撑架之间还连接有缓震单元；

驱动电机轴系组件包括航向电机和驱动轮，航向电机的转动轴与驱动轮同轴线连接，驱动轮通过滑动单元与L型支撑架的水平端相连接；

航向电机轴系组件包括驱动电机和胶轮，驱动电机的转动轴与胶轮同轴线连接，驱动电机通过滑动单元与L型支撑架的竖直端相连接。

作为本实用新型再进一步的方案：航向电机固定安装在整体轮组固定板上，航向电机的转动轴上还固定套设有承重轴承，且承重轴承的外圈固定在整体轮组固定板上。

作为本实用新型再进一步的方案：整体轮组固定板的上板面铣有沉槽，承重轴承的外圈卡放在沉槽内，且航向电机的转动轴与整体轮组固定板之间设置有垫圈。

作为本实用新型再进一步的方案：驱动电机通过驱动轮联轴器与胶轮相连接，驱动轮联轴器通过四枚M4螺栓与胶轮同轴心固定连接，驱动轮联轴器通过两颗M3螺栓固定夹紧在驱动电机的转动轴上。

作为本实用新型再进一步的方案：驱动电机的转动轴上还固定套设有推力球轴承，且推力球轴承设置在驱动电机的电机壁与驱动轮联轴器之间。

作为本实用新型再进一步的方案：缓震单元为单侧悬挂结构，且缓震单元包括避震弹簧和阻尼杆，避震弹簧套设在阻尼杆的杆身上，阻尼杆的两端分别转动连接在驱动电机与L型支撑架之间，且L型支撑架的竖直端通过螺栓固定安装有缓震行程限位板。

作为本实用新型再进一步的方案：滑动单元包括由滑轨与滑块构成的滑动件，驱动轮与滑动件的滑轨相连接，L型支撑架的水平端与滑动件的滑块相连接，且驱动轮所连接滑轨的两端通过螺栓固定连接有横移限位板，L型支撑架的竖直端连接有另一滑动件的滑轨，驱动电机与另一个滑动件的滑块相连接，将该舵轮轮组的驱动部分与航向电机用滑块滑轨相连，且L型支撑架竖直端所连接的滑轨通过螺栓固定连接有纵向限位板。

作为本实用新型再进一步的方案：驱动轮的一侧固定连接有复位舵机，且复位舵机的舵机臂与L型支撑架水平端所连接的滑块通过螺栓相固定。

作为本实用新型再进一步的方案：航向电机的外固定框上端竖直连接有导电滑环。

本实用新型的有益效果是：

（1）通过改变舵轮的轮组旋转中心的方法来解决断电后舵轮无法人为移动的问题，相比于全向轮与麦克纳姆轮底盘，上电后有更好的稳定性以及功率利用率，相对于普通的舵轮底盘，断电后有着可以自由平移的能力；

（2）将缓震设置在驱动轮与航向轮之间，且便于调节弹簧硬度和选择合适的阻尼，可以提高轮组对起伏路段的响应，增强在不平整路段的通过性能；

（3）偏向用舵机仅用来复位并对抗弹簧力，且嵌入式软件设计使机械限位传递前进和刹车的加速度，可以提高舵机的使用寿命，整体不易损坏。且可以适用于大负载的情况；通过集成化的设计，使原有各类型轮式机器人经过较少的机械结构的改变即可应用此轮组，从而提高该舵轮轮组结构的应用范围。

附图说明

图1为本实用新型正视结构示意图；

图2为本实用新型侧视结构示意图。

图中：1、航向电机，2、驱动电机，3、复位舵机，4、整体轮组固定板，5、驱动轮，6、承重轴承，7、导电滑环，8、滑动件，9、横移限位板，10、缓震行程限位板，11、胶轮，12、L型支撑架，13、推力球轴承，14、纵向限位板，15、避震弹簧，16、驱动轮联轴器。

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、完整的描述，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。

实施例1:如图1至图2所示，一种断电可拖曳舵轮轮组，包括轮组机构，构成断电可拖曳舵轮的轮组机构包括驱动电机轴系组件和航向电机轴系组件，驱动电机轴系组件设置在航向电机轴系组件的下方；

驱动电机轴系组件与航向电机轴系组件之间通过L型支撑架12相连接，且驱动电机轴系组件与L型支撑架12之间还连接有缓震单元；

驱动电机轴系组件包括航向电机1和驱动轮5，航向电机1的转动轴与驱动轮5同轴线连接，驱动轮5通过滑动单元与L型支撑架12的水平端相连接，航向电机1为GM6020电机；

航向电机轴系组件包括驱动电机2和胶轮11，驱动电机2的转动轴与胶轮11同轴线连接，驱动电机2通过滑动单元与L型支撑架12的竖直端相连接，驱动电机2为M3508电机。

实施例2:本实施例中除包括实施例一中的所有技术特征之外，还包括：

航向电机1固定安装在整体轮组固定板4上，航向电机1的转动轴上还固定套设有承重轴承6，且承重轴承6的外圈固定在整体轮组固定板4上，以避免航向电机轴系组件在承重时力传递于航向电机1。

整体轮组固定板4的上板面铣有沉槽，承重轴承6的外圈卡放在沉槽内，且航向电机1的转动轴与整体轮组固定板4之间设置有垫圈，使航向电机1只负责传递扭矩，受冲击时力将传递至承重轴承6与整体轮组固定板4，防止电机轴弯曲。

实施例3:本实施例中除包括实施例一中的所有技术特征之外，还包括：

驱动电机2通过驱动轮联轴器16与胶轮11相连接，驱动轮联轴器16通过四枚M4螺栓与胶轮11同轴心固定连接，驱动轮联轴器16通过两颗M3螺栓固定夹紧在驱动电机2的转动轴上，可实现驱动胶轮11的转动，并采用多个螺栓的固定，防止此联轴器沿轴向脱落。

驱动电机2的转动轴上还固定套设有推力球轴承13，且推力球轴承13设置在驱动电机2的电机壁与驱动轮联轴器16之间，将力传递到电机壁，防止驱动电机2的转动轴弯曲。

实施例4:本实施例中除包括实施例一中的所有技术特征之外，还包括：

缓震单元为单侧悬挂结构，且缓震单元包括避震弹簧15和阻尼杆，避震弹簧15套设在阻尼杆的杆身上，阻尼杆的两端分别转动连接在驱动电机2与L型支撑架12之间，且L型支撑架12的竖直端通过螺栓固定安装有缓震行程限位板10，选择单侧悬挂结构，可保证轮组的轻量化，通过降低簧下质量在整车占比中的比重来提高在密集起伏路段的轮组行走的稳定性，以及在轮组部分发生损坏后易于拆装维修。

滑动单元包括由滑轨与滑块构成的滑动件8，驱动轮5与滑动件8的滑轨相连接，L型支撑架12的水平端与滑动件8的滑块相连接，且驱动轮5所连接滑轨的两端通过螺栓固定连接有横移限位板9，L型支撑架12的竖直端连接有另一滑动件8的滑轨，驱动电机2与另一个滑动件8的滑块相连接，将该舵轮轮组的驱动部分与航向电机1用滑块滑轨相连，且L型支撑架12竖直端所连接的滑轨通过螺栓固定连接有纵向限位板14，在断电后驱动电机2的轴心可自主偏移，并由限位滑块来限位，其中断电后使轴心偏移的力同时由避震弹簧的横向分力来提供，相对于普通的舵轮底盘，断电后有着可以自由平移的能力，以实现在无供电的情况下可以人为推拉。

驱动轮5的一侧固定连接有复位舵机3，且复位舵机3的舵机臂与L型支撑架12水平端所连接的滑块通过螺栓相固定，可在重新上电后，通过复位舵机3将L型支撑架12恢复原位，以实现在供电的情况下可以使用舵轮高效驱动。

航向电机1的外固定框上端竖直连接有导电滑环7，使该轮组可以绕轴心自由旋转，以实现该轮组的自由行走。

由电机来控制从而实现舵轮的基本功能。由一组滑块滑轨来实现纵向上的自由度，在两端分别由螺栓与板材来起到限位的作用，并搭配避震弹簧来实现悬挂缓震的功能。

本舵轮的断电后轴心可自主偏移，重新上电后可以恢复原位的系统由一组滑轨滑块来提供横向的稳定的移动，并由限位块来限位。其中断电后使轴心偏移的力同时由避震弹簧的横向分力来提供。重新上电后，由舵机带动舵臂来使此可偏心机构复位。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种断电可拖曳舵轮轮组，包括轮组机构，其特征在于：构成断电可拖曳舵轮的所述轮组机构包括驱动电机轴系组件和航向电机轴系组件，所述驱动电机轴系组件设置在航向电机轴系组件的下方；

所述驱动电机轴系组件与航向电机轴系组件之间通过L型支撑架(12)相连接，且所述驱动电机轴系组件与L型支撑架(12)之间还连接有缓震单元；

所述驱动电机轴系组件包括航向电机(1)和驱动轮(5)，所述航向电机(1)的转动轴与驱动轮(5)同轴线连接，所述驱动轮(5)通过滑动单元与L型支撑架(12)的水平端相连接；

所述航向电机轴系组件包括驱动电机(2)和胶轮(11)，所述驱动电机(2)的转动轴与胶轮(11)同轴线连接，所述驱动电机(2)通过滑动单元与L型支撑架(12)的竖直端相连接。

2.根据权利要求1所述的一种断电可拖曳舵轮轮组，其特征在于：所述航向电机(1)固定安装在整体轮组固定板(4)上，所述航向电机(1)的转动轴上还固定套设有承重轴承(6)，且所述承重轴承(6)的外圈固定在整体轮组固定板(4)上。

3.根据权利要求2所述的一种断电可拖曳舵轮轮组，其特征在于：所述整体轮组固定板(4)的上板面铣有沉槽，所述承重轴承(6)的外圈卡放在沉槽内，且所述航向电机(1)的转动轴与整体轮组固定板(4)之间设置有垫圈。

4.根据权利要求1所述的一种断电可拖曳舵轮轮组，其特征在于：所述驱动电机(2)通过驱动轮联轴器(16)与胶轮(11)相连接，所述驱动轮联轴器(16)通过四枚M4螺栓与胶轮(11)同轴心固定连接，所述驱动轮联轴器(16)通过两颗M3螺栓固定夹紧在驱动电机(2)的转动轴上。

5.根据权利要求4所述的一种断电可拖曳舵轮轮组，其特征在于：所述驱动电机(2)的转动轴上还固定套设有推力球轴承(13)，且所述推力球轴承(13)设置在驱动电机(2)的电机壁与驱动轮联轴器(16)之间。

6.根据权利要求1所述的一种断电可拖曳舵轮轮组，其特征在于：所述缓震单元为单侧悬挂结构，且所述缓震单元包括避震弹簧(15)和阻尼杆，所述避震弹簧(15)套设在阻尼杆的杆身上，所述阻尼杆的两端分别转动连接在驱动电机(2)与L型支撑架(12)之间，且所述L型支撑架(12)的竖直端通过螺栓固定安装有缓震行程限位板(10)。

7.根据权利要求1所述的一种断电可拖曳舵轮轮组，其特征在于：所述滑动单元包括由滑轨与滑块构成的滑动件(8)，所述驱动轮(5)与滑动件(8)的滑轨相连接，所述L型支撑架(12)的水平端与滑动件(8)的滑块相连接，且所述驱动轮(5)所连接滑轨的两端通过螺栓固定连接有横移限位板(9)，所述L型支撑架(12)的竖直端连接有另一滑动件(8)的滑轨，所述驱动电机(2)与另一个滑动件(8)的滑块相连接，将该舵轮轮组的驱动部分与航向电机(1)用滑块滑轨相连，且所述L型支撑架(12)竖直端所连接的滑轨通过螺栓固定连接有纵向限位板(14)。

8.根据权利要求2所述的一种断电可拖曳舵轮轮组，其特征在于：所述驱动轮(5)的一侧固定连接有复位舵机(3)，且所述复位舵机(3)的舵机臂与L型支撑架(12)水平端所连接的滑块通过螺栓相固定。

9.根据权利要求1所述的一种断电可拖曳舵轮轮组，其特征在于：所述航向电机(1)的外固定框上端竖直连接有导电滑环(7)。