CN220809611U - 全向移动底盘、车辆及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车辆技术领域，具体提供一种全向移动底盘、车辆及机器人，旨在解决解决现有的车辆或机器人底盘在转向上存在控制复杂的问题。为此目的，本实用新型提供的全向移动底盘包括底盘本体、连接体、旋转架、驱动组件和从动轮，旋转架借助连接体设置在底盘本体上，从动轮设置在底盘本体上，驱动组件包括驱动轮和驱动器，驱动轮设于旋转架上，驱动器设于驱动轮上，驱动轮与驱动器一一对应设置，驱动轮至少为两个，底盘本体借助连接体、旋转架和驱动组件实现在地面上的全方向移动。

Description

全向移动底盘、车辆及机器人

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，具体提供一种全向移动底盘、车辆及机器人。

背景技术

目前，市面上的三轮、四轮、六轮底盘种类各种各样，如两轮差速转向、驱动和单轮转向、驱动的方式，此方式因速度快、效率高、控制方便等优点得到了广泛的应用，但是两轮差速转向、驱动和单轮转向、驱动的方式在结构上存在局限，不能实现底盘、车辆全方位移动，造成很多不方便；也有部分四轮车辆采用特定的驱动机构加上麦克纳姆轮也能实现全向移动，此类车辆在转向上有一定优势，但是控制复杂和成本较高，因此难以应用和推广。

相应地，本领域需要一种新的底盘来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述技术问题，即解决现有的车辆或机器人底盘在转向上存在控制复杂的问题。为此目的，本实用新型提供了一种全向移动底盘，所述全向移动底盘包括底盘本体、连接体、旋转架、驱动组件和从动轮，所述旋转架借助所述连接体设置在所述底盘本体上，所述从动轮设置在所述底盘本体上，所述驱动组件包括驱动轮和驱动器，所述驱动轮设于所述旋转架上，所述驱动器设于所述驱动轮上，所述驱动轮与所述驱动器一一对应设置，所述驱动轮至少为两个，所述底盘本体借助所述连接体、所述旋转架和所述驱动组件实现在地面上的全方向移动。

在上述全向移动底盘的具体实施方式中，所述连接体包括公部和母部，所述公部设置在所述底盘本体或所述旋转架上，所述母部对应设置在所述旋转架或所述底盘本体上，所述公部和所述母部以吸合和分离的两种状态连接。

在上述全向移动底盘的具体实施方式中，所述连接体为电磁铁制动器，所述公部为带绕组线圈的槽盘，所述母部为衔铁和盖板的组合件。

在上述全向移动底盘的具体实施方式中，所述连接体包括连接柱、连接槽、电磁铁和磁铁，所述电磁铁设置在所述连接柱上，所述磁铁设置在所述连接槽内，所述公部为所述电磁铁和所述连接柱的组合件，所述母部为所述磁铁和所述连接槽的组合件。

在上述全向移动底盘的具体实施方式中，所述连接体包括连接柱、连接槽、电磁铁和磁铁，所述电磁铁设置在所述连接槽内，所述磁铁设置在所述连接柱上，所述公部为所述电磁铁和所述连接槽的组合件，所述母部为所述磁铁和所述连接柱的组合件。

在上述全向移动底盘的具体实施方式中，所述底盘本体包括上架和下架，所述上架设置在所述下架上，所述下架开设有贯穿孔，所述旋转架借助所述连接体设置在所述上架的底部，所述驱动轮穿过所述贯穿孔与地面接触。

在上述全向移动底盘的具体实施方式中，所述驱动器为轮毂电机。

在上述全向移动底盘的具体实施方式中，所述从动轮为多个且以均布的形式设置在所述底盘本体上，所述从动轮为万向轮。

在上述全向移动底盘的具体实施方式中，所述全向移动底盘还包括角度编码器，所述角度编码器设置在所述底盘本体上。

本实用新型提供的全向移动底盘的有益效果为：全向移动底盘包括底盘本体、连接体、旋转架、驱动组件和从动轮，连接体设置在底盘本体上，旋转架设置在连接体上，旋转架相对于底盘本体能实现转动和锁定两种状态；从动轮设置在底盘本体的底部，驱动组件设置在旋转架上，驱动组件包括驱动轮和驱动器，驱动轮设置在旋转架上，驱动器设置在驱动轮上，驱动器与驱动轮的数量一致，并且驱动轮与驱动器之间采取一一对应设置的形式，驱动轮至少为两个，因此，驱动器也至少为两个，并且驱动器之间相互独立，这种设置形式在驱动轮进行等速、差速、同向转动、异向转动时，可以实现底盘本体的转向和移动。

本实用新型还提供一种车辆，所述车辆包括上述任一项中的所述的全向移动底盘。

本实用新型还提供一种机器人，所述机器人包括上述任一项中的所述的全向移动底盘。

附图说明

下面结合附图来描述本实用新型的优选实施方式，附图中：

图1是本实用新型提供的全向移动底盘的结构示意图；

图2是图1在另外一个角度上的结构示意图；

图3是图1的左视图；

图4是图3中A-A处的剖视图。

图中：1、底盘本体；11、上架；12、下架；2、连接体；3、旋转架；4、驱动轮；5、驱动器；6、从动轮；7、角度编码器。

具体实施方式

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示相关装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，序数词“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图4所示，本实用新型提出了一种全向移动底盘，该全向移动底盘包括底盘本体1、连接体2、旋转架3、驱动组件和从动轮6，旋转架3借助连接体2设置在底盘本体1上，从动轮6设置在底盘本体1上，驱动组件包括驱动轮4和驱动器5，驱动轮4设于旋转架3上，驱动器5设于驱动轮4上，驱动轮4与驱动器5一一对应设置，驱动轮4至少为两个，底盘本体1借助连接体2、旋转架3和驱动组件实现在地面上的全方向移动。

本实施例中，全向移动底盘包括底盘本体1、连接体2、旋转架3、驱动组件和从动轮6，连接体2设置在底盘本体1上，旋转架3设置在连接体2上，旋转架3相对于底盘本体1能实现转动和锁定两种状态；从动轮6设置在底盘本体1的底部，驱动组件设置在旋转架3上，驱动组件包括驱动轮4和驱动器5，驱动轮4设置在旋转架3上，驱动器5设置在驱动轮4上，驱动器5与驱动轮4的数量一致，并且驱动轮4与驱动器5之间采取一一对应设置的形式，驱动轮4至少为两个，因此，驱动器5也至少为两个，并且驱动器5之间相互独立，这种设置形式在驱动轮4进行等速、差速、同向转动、异向转动时，可以实现底盘本体1的转向和移动。

当驱动轮4的数量是两个时，两个驱动轮4采用对称设置的形式设置在旋转架3的两侧，并且每个驱动轮4上都设置有驱动器5，驱动器5电连接控制器，驱动器5在控制器的操作下，可以实现驱动轮4的转速和转向。当两个驱动轮4同向等速转动时，驱动轮4上的运动借助连接体2传递到底盘本体1上，由于底盘本体1上设置了从动轮6，因此，底盘相对于地面是可以进行移动的；当两个驱动轮4同向差速转动时，底盘实现转向；当两个驱动轮4异向等速转动时，底盘实现原地进行转动；以上所说的情况都是旋转架3与底盘本体1之间不存在相对转动的情况。

当连接件首先允许底盘本体1与旋转架3之间进行转动，即旋转架3上的动力不会沿着连接件传递到底盘本体1上，此时，当两个驱动轮4出现同向差速转动时，旋转架3会进行一定角度的转动，然后连接件再禁止底盘本体1与旋转架3之间的转动，即旋转架3上的动力能沿着连接件传递到底盘本体1上，此时，底盘本体1就可以沿着调整后的方向进行移动，只是移动的方向与底盘本体1的姿态之间具有一定的角度，这个角度也是旋转架3上轴线与底盘本体1上的轴线之间的夹角。这种形式实现了底盘本体1上一些零部件的工作方向与运动方向之间存在夹角，方便进行各种操作，提高了车辆的适应性。

当驱动轮4的数量是偶数时，为了保证底盘的稳定性，驱动轮4都采用对称设置在旋转架3两侧的形式，并且运动情况也跟两个驱动轮4的情况相同。只是需要注意的是，同一侧的驱动轮4的转向和转速应该是相同的，否则会出现干涉的情况。

当驱动轮4的数量是奇数时，同样是为了保证底盘的稳定性，需要将驱动轮4设置成旋转架3一侧的数量比另一侧多一个驱动轮4的形式，虽然驱动轮4的数量不一致，但在同侧驱动轮4都处于等速同向的转动情况下，并不会相互之间出现干涉的情况，也就不影响底盘的移动和转向。

进一步，如图1至图4所示，连接体2包括公部和母部，公部设置在底盘本体1或旋转架3上，母部对应设置在旋转架3或底盘本体1上，公部和母部以吸合和分离的两种状态连接。

本实施例中，连接体2包括公部和母部，公部与母部之间以吸合和公开的两种状态连接，公部设置在底盘本体1或者旋转架3上，母部对应的设置在旋转架3或底盘本体1上。当公部与母部之间以吸合的方式进行连接时，连接体2就能将旋转架3上的运动传递到底盘本体1上；当公部与母部之间以分离的方式进行连接时，连接体2就不能传递运动。

进一步，连接体2为电磁铁制动器，公部为带绕组线圈的槽盘，母部为衔铁和盖板的组合件。

本实施例中，在一种实际应用的情况中，连接体2选择为电磁铁制动器，公部为带绕组线圈的槽盘，母部为衔铁和盖板的组合件。电磁铁制动器在断电的情况下，公部与母部采用吸合的方式进行连接；当电磁铁制动器在通电的情况下，公部与母部采用分离的方式进行连接。

进一步，连接体2包括连接柱、连接槽、电磁铁和磁铁，电磁铁设置在连接柱上，磁铁设置在连接槽内，公部为电磁铁和连接柱的组合件，母部为磁铁和连接槽的组合件。

进一步，连接体2包括连接柱、连接槽、电磁铁和磁铁，电磁铁设置在连接槽内，磁铁设置在连接柱上，公部为电磁铁和连接槽的组合件，母部为磁铁和连接柱的组合件。

本实施例中，在一种实际应用的情况下，连接体2的具体结构可由连接柱、连接槽、电磁铁和磁铁组成，电磁铁设置在连接柱上或者连接槽内，磁铁对应的设置在连接槽内或者连接柱上，连接柱穿设在连接槽内，连接柱的外壁与连接槽的内壁之间具有间隙。电磁铁通电时，电磁铁与磁铁吸合在一起，此时，连接槽上的动力就可以传递到连接柱上，又由于连接柱设置在旋转架3或者底盘本体1上，连接槽对应设置在底盘本体1或者旋转架3上，因此，在电磁铁通电的情况下，就能实现旋转架3将动力传递给底盘本体1。

需要特殊说明的是，在连接槽的底部可以设置电磁铁，也可以在连接槽的内壁上设置电磁铁，只要保证在通电的情况下，电磁铁可以与磁铁吸合到一起即可。

进一步，如图1至图4所示，底盘本体1包括上架11和下架12，上架11设置在下架12上，下架12开设有贯穿孔，旋转架3借助连接体2设置在上架11的底部，驱动轮4穿过贯穿孔与地面接触。

本实施例中，为了降低底盘本体1的重心的高度，底盘本体1包括上架11和下架12，上架11设置在下架12上，下架12上开设贯穿孔，旋转架3和连接体2设置在上架11的底部，驱动轮4设置在旋转架3上，驱动轮4的一部分可以穿过贯穿孔后与地面保持接触。这种设置形式，可以有效降低底盘本体1整体的重心的高度，有利于提高底盘本体1在运动过程中的稳定性。

进一步，驱动器5为轮毂电机。

本实施例中，为了降低底盘整体的成本，并且还能方便对驱动轮4进行控制，将驱动器5选择为轮毂电机。

需要特殊说明的是，轮毂电机的驱动电源可以为蓄电池的形式，并且设置在底盘本体1上，也可以是采用电缆与电源连接的形式。

进一步，如图1至图4所示，从动轮6为多个且以均布的形式设置在底盘本体1上，从动轮6为万向轮。

本实施例中，为了提高底盘本体1在运动过程中的稳定性，从动轮6设置为多个，并且多个从动轮6采用均布的形式设置在底盘本体1的底部，由于从动轮6需要进行方向上的转动，为了提高底盘本体1的灵活性，将从动轮6选择为万向轮。

进一步，如图3和图4所示，全向移动底盘还包括角度编码器7，角度编码器7设置在底盘本体1上。

本实施例中，为了确定旋转架3与底盘本体1之间转动过的角度，在底盘本体1上设置了角度编码器7。在实际应用的车辆上，角度编码器7电连接控制器，通过控制器和角度编码器7可以实现对旋转架3与底盘本体1之间角度的调整和监控。

本实用新型还提供一种车辆或机器人，该车辆或机器人包括上述中的任一项的全向移动底盘。

本实施例中，本实用新型还提供一种车辆或机器人，这种车辆或机器人包括上述的全向移动底盘，由于底盘可以实现全向的移动，并且设置在底盘上的零部件还可以与移动方向呈现一定的角度，因此，在保证了车辆或机器人运行的稳定性的前提下，还实现了车辆或机器人上零部件可操作的灵活性。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种全向移动底盘，其特征在于，所述全向移动底盘包括底盘本体(1)、连接体(2)、旋转架(3)、驱动组件和从动轮(6)，所述旋转架(3)借助所述连接体(2)设置在所述底盘本体(1)上，所述从动轮(6)设置在所述底盘本体(1)上，所述驱动组件包括驱动轮(4)和驱动器(5)，所述驱动轮(4)设于所述旋转架(3)上，所述驱动器(5)设于所述驱动轮(4)上，所述驱动轮(4)与所述驱动器(5)一一对应设置，所述驱动轮(4)至少为两个，所述底盘本体(1)借助所述连接体(2)、所述旋转架(3)和所述驱动组件实现在地面上的全方向移动。

2.根据权利要求1所述的全向移动底盘，其特征在于，所述连接体(2)包括公部和母部，所述公部设置在所述底盘本体(1)或所述旋转架(3)上，所述母部对应设置在所述旋转架(3)或所述底盘本体(1)上，所述公部和所述母部以吸合和分离的两种状态连接。

3.根据权利要求2所述的全向移动底盘，其特征在于，所述连接体(2)为电磁铁制动器，所述公部为带绕组线圈的槽盘，所述母部为衔铁和盖板的组合件。

4.根据权利要求2所述的全向移动底盘，其特征在于，所述连接体(2)包括连接柱、连接槽、电磁铁和磁铁，所述电磁铁设置在所述连接柱上，所述磁铁设置在所述连接槽内，所述公部为所述电磁铁和所述连接柱的组合件，所述母部为所述磁铁和所述连接槽的组合件。

5.根据权利要求2所述的全向移动底盘，其特征在于，所述连接体(2)包括连接柱、连接槽、电磁铁和磁铁，所述电磁铁设置在所述连接槽内，所述磁铁设置在所述连接柱上，所述公部为所述电磁铁和所述连接槽的组合件，所述母部为所述磁铁和所述连接柱的组合件。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的全向移动底盘，其特征在于，所述底盘本体(1)包括上架(11)和下架(12)，所述上架(11)设置在所述下架(12)上，所述下架(12)开设有贯穿孔，所述旋转架(3)借助所述连接体(2)设置在所述上架(11)的底部，所述驱动轮(4)穿过所述贯穿孔与地面接触。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的全向移动底盘，其特征在于，所述驱动器(5)为轮毂电机。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的全向移动底盘，其特征在于，所述从动轮(6)为多个且以均布的形式设置在所述底盘本体(1)上，所述从动轮(6)为万向轮。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的全向移动底盘，其特征在于，所述全向移动底盘还包括角度编码器(7)，所述角度编码器(7)设置在所述底盘本体(1)上。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求1-9中任一项所述的全向移动底盘。

11.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括权利要求1-9中任一项所述的全向移动底盘。