WO2020244341A1 - 一种差速驱动装置及agv - Google Patents

Abstract

一种差速驱动装置，涉及轮式驱动器领域，用于AGV中，能够有效的减小差速驱动装置的总高度。其包括差速驱动单元（2）、顶板（1）和外罩（3），顶板（1）安装在外罩（3）的顶端，差速驱动单元（2）位于顶板（1）下侧的外罩（3）中，顶板（1）支撑在差速驱动单元（2）上，外罩（3）的内侧壁为圆环形。本申请适用于具有运输功能的设备。

Description

一种差速驱动装置及AGV

本申请要求于2019年06月06日提交中国专利局、申请号为201910494728.7、发明名称为“一种差速驱动装置”，于2019年06月06日提交中国专利局、申请号为201920858917.3、发明名称为“一种差速驱动装置”以及于2020年04月22日提交中国专利局、申请号为202010322808.7、发明名称为“驱动装置及具有其的AGV”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及轮式驱动器技术领域，特别是涉及一种差速驱动装置及AGV。

背景技术

目前的AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)多采用差速驱动装置驱动，差速驱动装置是指集成了驱动电机、减速机、驱动轮等的一体化机械结构，相比传统AGV小车差速控制方式，差速驱动装置集成化高，适配性强，可快速部署AGV、移动式机器人等。

差速驱动装置与车体之间一般采用回转轴承实现转动连接，但是，回转轴承必须占据差速驱动装置竖直方向的高度，这就造成了差速驱动装置的总高度较大，在对高度空间要求较高的场景中应用受限的问题。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种差速驱动装置及AGV，以有效的减小差速驱动装置的总高度。具体技术方案如下：

本申请实施例提供一种差速驱动装置，包括差速驱动单元、顶板和外罩，顶板安装在外罩的顶端，差速驱动单元位于顶板下侧的外罩中，顶板支撑在差速驱动单元的上方，外罩的内侧壁为圆环形。

可选的，差速驱动单元的侧部设有第一滚动件，第一滚动件与顶板的下侧滚动连接。

可选的，差速驱动单元的侧部安装有两个第一滚动件，两个第一滚动件关于差速驱动单元的回转中心对称布置。

可选的，差速驱动单元的侧部设有第二滚动件，第二滚动件与外罩的内侧壁滚动连接。

可选的，差速驱动单元的侧部安装有两个第二滚动件，两个第二滚动件关于差速驱动单元的回转中心对称布置。

可选的，差速驱动单元的侧部设有第一滚动件，第一滚动件与顶板的下侧滚动连接；第一滚动件靠近外罩内侧壁的一端设有凹槽，凹槽内安装有第二滚动件，第二滚动件部分凸出于凹槽外且与外罩的内侧壁滚动连接。

可选的，第二滚动件为滚轮轴承，差速驱动单元的侧壁上设有轴承座，滚轮轴承安装在轴承座上。

可选的，第一滚动件的顶端高于差速驱动单元；差速驱动单元的回转直径小于外罩的内径。

可选的，差速驱动单元的侧部设有销轴，外罩的内侧壁上对应于销轴的位置设有环形的限位槽，销轴靠近外罩的一端位于限位槽中。

可选的，差速驱动单元包括第一电机、第二电机、第一减速器、第二减速器、第一驱动轮和第二驱动轮；其中：第一电机和第二电机并排设置，且第一电机和第二电机的输出轴相互背离；第一减速器与第一电机的输出轴相连，第二减速器与第二电机的输出轴相连；第一驱动轮安装在第一减速器背离第一电机的一侧，第二驱动轮安装在第二减速器背离第二电机的一侧。

可选的，顶板上设有通孔，差速驱动单元通过通孔与AGV连接。

可选的，差速驱动装置还包括：支撑体；

差速驱动单元与支撑体铰接，以使差速驱动单元相对于支撑体绕横向轴向摆动；

顶板与外罩合围组成安装架，安装架中形成有容纳腔，支撑体和差速驱动单元布置在容纳腔中，支撑体承托起安装架，差速驱动单元以可绕容纳腔的纵向轴线转动的方式设置。

可选的，支撑体为水平支撑板，差速驱动单元布置在水平支撑板的下方。

可选的，差速驱动装置还包括连接轴，差速驱动单元与水平支撑板之间通过连接轴连接，连接轴的中轴线与横向轴线重合。

可选的，支撑体包括两个间隔布置的立板，差速驱动单元布置在两个立板之间。

可选的，差速驱动装置还包括连接轴，两个立板和差速驱动单元之间通过连接轴连接，连接轴的中轴线与横向轴线重合。

可选的，在容纳腔的侧壁上形成有呈环形布置的限位槽，连接轴的端部伸出差速驱动单元且布置在限位槽中。

可选的，差速驱动装置还包括第一滚动件，第一滚动件设置在差速驱动单元与外罩之间或支撑体与外罩之间。

可选的，第一滚动件为滚珠、滚轮或轴承。

可选的，差速驱动装置还包括多个设置在支撑体上的第二滚动件，支撑体通过多个第二滚动件承托起顶板。

可选的，第二滚动件为滚珠、滚轮或轴承。

可选的，差速驱动单元包括驱动轮和连接驱动轮的动力单元，动力单元与支撑体铰接。

可选的，驱动轮的轮轴垂直于横向轴线。

本申请实施例还提供了一种AGV，包括上述差速驱动装置。

本申请实施例提供的一种差速驱动装置及AGV，差速驱动单元位于由顶板和外罩组成的倒扣的桶状容器内，顶板由差速驱动单元支撑，外罩的底端高于差速驱动单元的底端，这样能够使差速驱动单元背着顶板和外罩进行行走运动；并且，由于差速驱动单元自身可以进行旋转，因此，差速驱动单元能够相对于顶板和外罩进行旋转运动；综上，差速驱动装置可以实现原地差速旋转和前进后退的行走功能。本实施例提供的差速驱动装置，采用顶板和外罩代替回转轴承，由于顶板的厚度可以远远小于回转轴承的高度，因此，本实施例提供的差速驱动装置能够有效的减小差速驱动装置的总高度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例和现有技术的技术方案，下面对实施例和现有技术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申请的一些实施例，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为本申请实施例的差速驱动装置的轴测图；

图2为本申请一实施例的差速驱动装置的局部爆炸图；

图3为本申请一实施例的差速驱动装置的整体爆炸图；

图4为本申请另一实施例的差速驱动装置的局部爆炸图；

图5为本申请另一实施例的差速驱动装置的整体爆炸图；

图6为本申请实施例的差速驱动装置的第一滚动件和第二滚动件的轴测图；

图7为本申请实施例的差速驱动装置的剖视图。

图8是本申请实施例的差速驱动装置的结构示意图；

图9是本申请再一实施例的差速驱动装置的整体爆炸图；

图10是本申请又一实施例的差速驱动装置的整体爆炸图；

图11是本申请实施例的差速驱动装置的主视示意图(省略了顶板)；

图12是本申请实施例的差速驱动装置的俯视示意图(省略了顶板)。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本申请进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供一种差速驱动装置及AGV，能够有效的减小差速驱动装置的总高度。

图1和图2为本申请实施例的差速驱动装置的结构示意图，如图1和图2所示，本实施例的差速驱动装置包括差速驱动单元2、顶板1和外罩3，顶板1安装在外罩3的顶端，差速驱动单元2位于顶板1下侧的外罩3中，顶板1支撑在差速驱动单元2的上方，外罩3的内侧壁为圆环形。

本实施例，差速驱动单元是指集成了驱动电机、减速器和驱动轮的一体化的机械结构，既能够直线行走，也能够实现转向的功能；差速驱动单元位于由顶板和外罩组成的倒扣的桶状容器内，且顶板支撑在差速驱动单元的上方，即顶板由差速驱动单元支撑，外罩的底端高于差速驱动单元的底端，这样能够使差速驱动单元背着顶板和外罩进行行走运动。

并且，由于差速驱动单元自身可以进行旋转，因此，差速驱动单元能够相对于顶板和外罩进行旋转运动，这时，差速驱动单元的顶部与顶板之间发生滑动摩擦，差速驱动单元的侧部与外罩的内侧壁之间发生滑动摩擦；综上，差速驱动装置可以实现原地差速旋转和前进后退的行走功能。

当差速驱动装置应用于AGV时，AGV是指装备有电磁或光学等自动导引装置，它能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，AGV属于WMR(Wheeled Mobile Robot，轮式移动机器人)的范畴。

可选的，顶板上设有通孔，差速驱动单元通过通孔与自动引导运输车连接。

将顶板和/或外罩固定在AGV的车体上，并且在顶板上可以开设通孔，通过顶板上开设的通过实现差速驱动单元与AGV之间的接线(例如差速驱动单元的电机供电线需要与AGV上的电池相连)，即实现了将差速驱动装置应用于AGV，可实现差速驱动单元与车体之间的相对转动。本实施例提供的差速驱动装置，采用顶板和外罩代替回转轴承，由于顶板的厚度可以远远小于回转轴承的高度，因此，本实施例提供的差速驱动装置能够有效的减小差速驱动装置的总高度。

如图3所示，可选的，差速驱动单元2的侧部设有第一滚动件21，第一滚动件21与顶板1的下侧滚动连接。

本实施例，差速驱动单元在相对于顶板转动时，与顶板的下侧转动连接 的第一滚动件可以减小差速驱动单元与顶板之间的摩擦，从而能够减少差速驱动单元和顶板的磨损，延长差速驱动装置的使用寿命，还能提高差速驱动单元的运动精度。另外，第一滚动件设置在差速驱动单元的侧部而非顶部，可以减小第一滚动件的整体高度对差速驱动装置的总高度的影响，例如，在安装第一滚动件时，使第一滚动件的最高点高于差速驱动单元即可，至于第一滚动件的最高点和差速驱动单元的最高点之间的高度差，则可以根据实际需要做相应调整。本实施例中，第一滚动件安装在差速驱动单元的侧部，相较于目前将回转轴承安装在差速驱动单元的顶端的技术方案，可以有效地减小差速驱动装置的整体高度。

如图3所示，可选的，差速驱动单元2的侧部安装有两个第一滚动件21，两个第一滚动件21关于差速驱动单元2的回转中心对称布置。

本实施例，两个第一滚动件关于差速驱动单元的回转中心对称布置，可以使差速驱动单元与顶板接触时受力平衡，从而能够减少差速驱动单元在顶板的压力作用下发生侧倾的情况，进而提高了差速驱动装置的稳定性。

如图3所示，可选的，第一滚动件21可以为滚轮轴承。滚轮轴承具有安装结构简单，便于安装的特点，因此，第一滚动件采用滚轮轴承可以简化差速驱动装置的结构，提高差速驱动装置的组装效率。

可以理解的是，第一滚动件也可以为滚珠、牛眼轮等，也可以达到减小差速驱动单元与顶板之间的摩擦的作用。

如图3所示，在第一滚动件21为滚轮轴承的情况下，可选的，差速驱动单元2的侧部连接有侧板28，滚轮轴承安装在侧板28上。

本实施例，第一滚动件的轴线水平，将滚轮轴承的轴头安装在侧板上即可实现滚轮轴承与顶板之间的滚动连接，并且，滚轮轴承与顶板之间为线接触，可以减小顶板的局部受力，提高顶板的使用寿命；另外，滚轮轴承的安装方式简单，例如，选用轴头带螺纹的滚轮轴承和带有螺纹孔的侧板，则滚轮轴承和侧板之间就可以通过螺纹连接，螺纹连接的方式简单可靠，提高了第一滚动件安装和拆卸的便捷性。

并且，第一滚动件安装在侧板上而非直接安装在差速驱动单元上，可以 减少差速驱动单元上的安装位，提高差速驱动单元的结构强度；第一滚动件与侧板组装为一体后，通过紧固件与差速驱动单元的侧壁相连即可。

如图3所示，可选的，当差速驱动单元2的侧部安装有两个第一滚动件21，两个第一滚动件21关于差速驱动单元2的回转中心对称布置，且第一滚动件21为滚轮轴承时，在将第一滚动件21安装在差速驱动单元2的侧部时，可以使滚轮轴承的回转中心轴垂直且相交于差动驱动单元2的回转中心轴。

本实施例，滚轮轴承采用上述布置方式，可以减小滚轮轴承与顶板之间的滚动摩擦，还可以使两个对称布置的滚轮轴承受力平衡，从而使差动驱动单元能够尽可能的实现原地差速旋转。

如图3所示，可选的，差速驱动单元2的侧部设有第二滚动件22，第二滚动件22与外罩3的内侧壁滚动连接。

本实施例，差速驱动单元在相对于外罩转动时，与外罩的内侧壁转动连接的第二滚动件可以减小差速驱动单元与外罩之间的摩擦，从而能够减少差速驱动单元和外罩的磨损，延长差速驱动装置的使用寿命，还能提高差速驱动单元的运动精度。另外，第二滚动件设置在差速驱动单元的侧壁上而非顶端或底端，这样，可以在布置第二滚动件时使第二滚动件的最高点低于差速驱动单元的最高点，最低点高于差速驱动单元的最低点，这样可以使第二滚动件不对差速驱动装置的总高度产生影响。

如图3所示，可选的，第二滚动件22也可以为滚轮轴承，这时，滚轮轴承竖直安装在差动驱动单元的侧部。滚轮轴承具有安装结构简单，便于安装的特点，因此，第二滚动件采用滚轮轴承可以简化差速驱动装置的结构，提高差速驱动装置的组装效率。

如图3所示，可选的，差速驱动单元2的侧部安装有两个第二滚动件22，两个第二滚动件22关于差速驱动单元2的回转中心对称布置。

本实施例，两个第二滚动件对称布置在差速驱动单元的两侧，一方面可以使差速驱动单元受力平衡，另一方面还能够对差速驱动单元进行限位，减少了差速驱动单元的其他部位在运动过程中与外罩相接触的情况发生。

如图3所示，可选的，第二滚动件22为滚轮轴承，差速驱动单元2的侧壁 上设有轴承座26，滚轮轴承安装在轴承座26上。

本实施例，滚轮轴承的轴线竖直，将滚轮轴承的轴头安装在轴承座上即可实现滚轮轴承与外罩内侧壁之间的滚动连接，并且，滚轮轴承与外罩之间为线接触，可以减小外罩的局部受力，提高外罩的使用寿命；另外，滚轮轴承的安装方式相较于其他轴承的安装方式较为简单，例如：选用轴头带螺纹的滚轮轴承和带有螺纹孔的安装座，则滚轮轴承和安装座之间就可以通过螺纹连接，螺纹连接的方式简单可靠，提高了第二滚动件安装和拆卸的便捷性。

可以理解的是，第二滚动件也可以为滚珠、牛眼轮等，也能够达到减小差速驱动单元与外罩之间的摩擦的作用。

如图4和图6所示，可选的，差速驱动单元2的侧部设有第一滚动件21，第一滚动件21与顶板1的下侧滚动连接；第一滚动件21靠近外罩3内侧壁的一端设有凹槽，凹槽内安装有第二滚动件22，第二滚动件22部分凸出于凹槽外且与外罩3的内侧壁滚动连接。

本实施例，差速驱动单元通过第一滚动件与顶板滚动连接，第一滚动件一方面可以减小差速驱动单元与顶板之间的摩擦，另一方面还可以用于承载来自顶板的竖直方向的作用力；差速驱动单元通过第二滚动件与外罩的内侧壁滚动连接，第二滚动件一方面可以减小差速驱动单元与外罩之间的摩擦，另一方面还可以用于承载来自外罩的水平方向的作用力。本实施例，第一滚动件和第二滚动件组装在一起，相比于分别将第一滚动件和第二滚动件安装在差速驱动单元上的技术方案，能够减少差速驱动单元上设置的安装位，从而提高了差速驱动单元的结构强度。

可以理解的是，本申请实施例中对第一滚动件和第二滚动件的数量不做限定，本领域技术人员可以根据实际需要做合理选择。

如图2或图4所示，可选的，第一滚动件21的顶端高于差速驱动单元2(参见图3或图6)；差速驱动单元2的回转直径小于外罩3的内径。

本实施例，第一滚动件还构成了平衡桥的功能：差速驱动单元通过第一滚动件与顶板接触，因此差速驱动单元可以绕第一滚动件进行旋转，即差速驱动单元在工作过程中，当遇到地面不平整的情况时，差速驱动单元可以绕 着第一滚动件进行摆动(即当其中一个驱动轮被抬高时，另一个驱动轮仍然可以与地面保持接触)，可以通过这种摆动使两个驱动轮都与地面保持良好的接触，减少驱动轮被架空的情况，这是现有的差速驱动装置中采用回转轴承方案无法实现的。

如图2或图4所示，可选的，当差速驱动单元2的侧部安装有两个第一滚动件21，两个第一滚动件21关于差速驱动单元2的回转中心对称布置的情况下，可以使两个第一滚动件21的连线垂直于差动驱动单元2的两个驱动轮的连线(参见图3或图6)。

本实施例，两个第一滚动件构成了平衡桥的功能：差速驱动单元通过两个第一滚动件与顶板接触，因此差速驱动单元可以绕两个第一滚动件的连线旋转，在地面不平整时，差速驱动单元可以通过这种浮动使两个驱动轮都与地面保持良好的接触，避免驱动轮被架空。

如图7所示，可选的，差速驱动单元2的侧部设有销轴27，外罩3的内侧壁上对应于销轴27的位置设有环形的限位槽，销轴27靠近外罩3的一端位于限位槽中。

本实施例，限位槽能够对差速驱动单元起到限位作用，防止差速驱动单元从外罩中脱出，使整个差速驱动装置保持一体。本实施例对销轴的数量不做限定，可以在差速驱动单元的侧面上布置多个销轴。

可选的，外罩在限位槽的下侧开设有安装槽，安装槽的上端与限位槽相互连通，下端与外罩的下侧相互连通，安装槽内设有与外罩可拆卸连接的密封块。本实施例，在将差速驱动单元与外罩安装为一体时，首先将密封块拆下，然后将销轴对准安装槽的下端，接着向上推动差速驱动单元，直到销轴位于限位槽中后，再将密封块固定在安装槽内，防止销轴脱出，最终起到防止差速驱动单元从外罩中脱出的作用。

本实施例，将差速驱动单元从外罩中拆除的过程，与将将差速驱动单元与外罩安装为一体的过程互为逆过程，在此不再赘述。

如图3和图7所示，可选的，销轴27安装在轴承座26上。

本实施例，销轴安装在轴承座上，可以减少差速驱动单元上的安装位， 提高差速驱动单元的结构强度。可选的，销轴的一端设有螺纹，轴承座上设有螺纹孔，销轴与轴承座通过螺纹孔连接。

如图5所示，可选的，差速驱动单元2包括第一电机23、第二电机23’、第一减速器24、第二减速器24’、第一驱动轮25和第二驱动轮25’；其中：第一电机23和第二电机23’并排设置，且第一电机23和第二电机23’的输出轴相互背离；第一减速器24与第一电机23的输出轴相连，第二减速器24’与第二电机23’的输出轴相连；第一驱动轮25安装在第一减速器24背离第一电机23的一侧，第二驱动轮25’安装在第二减速器24’背离第二电机23’的一侧。

本实施例，第一驱动轮由第一电机驱动，第二驱动轮由第二电机驱动，实际运动过程中，可以通过控制第一电机和第二电机的转速和转向，从而使差速驱动单元实现原地差速旋转和前进后退的行走功能。本实施例中，差速驱动单元中的各组件采用对称式的布置方式，能够使差速驱动单元的两个驱动轮受力平衡，从而能够使差速驱动单元运动时更加的平稳。

作为本申请实施例的一可选实施方式，差速驱动单元的侧壁上设有两个限位柱，顶板的下侧设有限位板，限位板位于限位柱的运动轨迹上。本实施例，差速驱动单元的侧壁上设置的限位柱，会随着差速驱动单元相对于顶板进行旋转；差速驱动单元安装在AGV小车上时，差速驱动单元会通过顶板上开设的通孔与AGV小车之间进行连线(例如电机供电线需要与AGV上的电池相连)，因此，顶板上的限位板与差速驱动单元上设置的限位柱配合，可以限制差速驱动单元的旋转角度，从而能够避免差速驱动单元相对于顶板无限旋转造成连线拧断的情况发生。

现有的AGV底盘结构较为复杂，对路面的平整度要求较高，当在高低不平的路面上行驶时，可能会出现仅有一个驱动轮着地的情况，从而导致牵引力不足，造成打滑、方向失控等现象。

为了解决上述技术问题，如图8至图12所示，本申请实施例提供了一种差速驱动装置100，差速驱动装置100包括差速驱动单元10、支撑体20、顶板31与外罩32合围组成的安装架30。具体地，差速驱动单元10与支撑体20铰接， 以使差速驱动单元10相对于支撑体20绕横向轴向摆动。安装架30中形成有容纳腔，支撑体20和差速驱动单元10布置在容纳腔中，支撑体20承托起安装架30，差速驱动单元10以可绕容纳腔的纵向轴线转动的方式设置。可以理解的是，差速驱动装置100应用于AGV时可通过安装架30连接于AGV的底部。顶板31和/或外罩32可用于与AGV的车体进行连接，当安装架30与车体连接之后，顶板31呈水平布置。

根据本申请实施例的差速驱动装置100，其安装架30中形成有容纳腔，支撑体20和差速驱动单元10布置在容纳腔中，并且，支撑体20承托起安装架30，差速驱动单元10以可绕容纳腔的纵向轴线转动的方式设置，同时，差速驱动单元10与支撑体20铰接，以使差速驱动单元10能够相对于支撑体20绕横向轴线摆动。由此，使差速驱动单元10与安装架30之间形成了“万向节”结构。也就是说，差速驱动单元10相对于安装架30具有两个方向上的转动自由度，其中一个是差速驱动单元10可以绕纵向轴线转动的自由度，另一个是可以绕横向轴线摆动的自由度，前者用于在差速驱动单元10的作用下实现AGV的转向功能，后者用于使差速驱动单元10适应路面的高低起伏变化，使差速驱动单元10保持与路面的有效接触，从而避免出现牵引力不足而造成打滑、方向失控等现象。可见，当本申请实施例的差速驱动装置100应用于AGV时，其能够有效降低AGV对路面的平整度的要求。

可选的，支撑体20为水平支撑板(如图9所示)，差速驱动单元10布置在水平支撑板的下方。其中，水平支撑板是指沿水平方向布置的板结构。另外，在AGV运行于路面的情况下，与路面相平行的方向可以理解为水平方向。在本实施例中，差速驱动单元10设置在水平支撑体的下方，便于水平支撑体对安装架30起到承托作用。

可选的，差速驱动装置100还包括连接轴40，差速驱动单元10与水平支撑体之间通过连接轴40连接，连接轴40的中轴线与横向轴线重合，由此，实现差速驱动单元10与支撑体20之间的铰接，进而使差速驱动单元10能够相对于支撑体20绕横向轴线摆动。

可选的，支撑体20包括两个间隔布置的立板29(如图10至图12所示)，差速驱动单元10布置在两个立板29之间。其中，立板29是指板面沿竖直方向布 置的板结构。在本实施例中，通过两个间隔布置的立板29也能够对安装架30起到承托作用。进一步地，差速驱动装置100还包括连接轴40，两个立板29和差速驱动单元10之间通过连接轴40连接，连接轴40的中轴线与横向轴线重合。具体地，连接轴40的中部穿设于差速驱动单元10，连接轴40的两端对应地穿设于两个立板29，由此，实现差速驱动单元10与支撑体20之间的铰接，进而使差速驱动单元10能够相对于支撑体20绕横向轴线摆动。

可选的，差速驱动装置100还包括第一滚动件50，第一滚动件50设置在差速驱动单元10与外罩32之间或支撑体20与外罩32之间，第一滚动件50用于使差速驱动单元10能够绕容纳腔的纵向轴线转动，并且有利于保证转动的顺滑和稳定。

可选的，第一滚动件50有多个，并且多个第一滚动件50之间呈间隔布置，由此，有利于差速驱动单元10与安装架30之间的稳定转动关系。进一步地，第一滚动件50可以是滚珠、滚轮或轴承等。

可选的，如图9所示，当支撑体20为水平支撑板时，第一滚动件50既可以设置在差速驱动单元10上，也可以设置在水平支撑板上，通过第一滚动件50在外罩32的内壁上的滚动，可以实现差速驱动单元10绕容纳腔的纵向轴线转动。

如图10所示，当支撑体20采用两个立板29时，第一滚动件50可以设置在差速驱动单元10或立板29上，其中，由于差速驱动单元10设置在两个立板29之间，为了减少部件之间的相互干涉的可能性，第一滚动件50设置在立板29上为更佳的方式。

可选的，差速驱动装置100还包括多个设置在支撑体20上的第二滚动件60，支撑体20通过多个第二滚动件60承托起顶板31，由此，使得AGV的车体的重量主要通过第二滚动件60传递给支撑体20，从而可以使第一滚动件50不承受车体的重量，进而避免第一滚动件50发生变形甚至破坏。

进一步地，第二滚动件60可以是滚珠、滚轮或轴承等。

可选的，如图9所示，当支撑体20为水平支撑板时，第二滚动件60可以布置在水平支撑板的拐角位置，具体地，可以在水平支撑板的拐角位置加工形 成凸出部，再将第二滚动件60安装在凸出部。由此，使第二滚动件60不易与其他结构发生干涉。另外，如果第二滚动件60采用滚轮或轴承，其转轴可以平行于水平支撑板的板面设置，由此可以使第二滚动件60为顶板31提供更稳定的支撑。

如图10所示，当支撑体20采用两个立板29时，第二滚动件60可以设置在立板29的外侧(背离差速驱动单元10的一侧)，另外，如果第二滚动件60采用滚轮或轴承，其转轴可以平行于水平支撑板的板面设置，由此可以使第二滚动件60为顶板31提供更稳定的支撑。

另外，也可以将第二滚动件60的转轴与连接轴40集成为一个整体部件，也就是说，可以将连接轴40的端部延长，将第二滚动件60安装于连接轴40的端部，由此，可以有利于减少零件数量，节约成本。

可选的，差速驱动单元10包括驱动轮11和连接驱动轮11的动力单元12，其中，动力单元12为驱动轮11的转动提供动力，动力单元12与支撑体20铰接。

可选的，驱动轮11的轮轴垂直于横向轴线，在此情况下，当动力单元12绕横向轴线摆动时，驱动轮11的高低变化最为显著，由此，使得驱动轮11对路面的高低变化得到最大程度地适应。

可选的，驱动轮11的数量为2个，通过对两个驱动轮11实施不同的控制方式，可以实现对AGV前进方向进行控制。例如，当两个驱动轮11以相同的速度正向转动时，可以带动AGV前进；当两个驱动轮11以相同的速度反向转动时，可以带动AGV后退；当两个驱动轮11以不同的速度正向转动，或者两个驱动轮11中的一个正向转动而另一个反向转动时，可带动AGV进行转弯。

可以理解的是，在AGV的底部还可以另设有支撑轮，以和差速驱动装置100协作，共同对AGV进行支撑和使AGV在地面上移动。或者，也可以在AGV的底部设置多个差速驱动装置100，以使AGV获得稳定的支撑。

可选的，动力单元12包括电机和减速机构(图中未示出)，电机通过减速机构(例如齿轮减速机构、行星轮减速机构等)连接驱动轮11，从而减小使电机的输出转速，增加电机的输出扭矩。

可选的，电机的数量是一个，此时，减速机构可选用差速减速机，由此， 通过一个电机即可控制两个驱动轮11以相同速度同向转动、以不同速度同向转动或彼此反向转动，进而使驱动轮11可以带动AGV前进、后退以及转向。

可选的，电机和减速机构的数量也可以分别为两个，即每一个电机均通过一个减速机构连接一个驱动轮11，由此，通过不同的电机对相应的驱动轮11进行控制，从而实现两个驱动轮11以相同速度同向转动、以不同速度同向转动或彼此反向转动等。

可选的，在容纳腔的侧壁上形成有呈环形布置的限位槽(图中未示出)，连接轴40的端部伸出差速驱动单元10且布置在限位槽中。由此，可以保证连接轴40始终处于水平方向，进而使支撑体20能够对安装架30形成有效且平稳的支撑。

本申请实施例还提供了一种AGV，其包括上述任一实施例中的差速驱动装置。

根据本申请实施例的AGV，其差速驱动装置的安装架中形成有容纳腔，支撑体和差速驱动单元布置在容纳腔中，并且，支撑体承托起安装架，差速驱动单元以可绕容纳腔的纵向轴线转动的方式设置，同时，差速驱动单元与支撑体铰接，以使差速驱动单元能够相对于支撑体绕横向轴线摆动。由此，使差速驱动单元与安装架之间形成了“万向节”结构。也就是说，差速驱动单元相对于安装架具有两个方向上的转动自由度，其中一个是差速驱动单元可以绕纵向轴线转动的自由度，另一个是可以绕横向轴线摆动的自由度，前者用于在差速驱动单元的作用下实现AGV的转向功能，后者用于使差速驱动单元适应路面的高低起伏变化，使差速驱动单元保持与路面的有效接触，从而避免出现牵引力不足而造成打滑、方向失控等现象。可见，当本申请实施例的差速驱动装置应用于AGV时，其能够有效降低AGV对路面的平整度的要求。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列 出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (24)

1. 一种差速驱动装置，其特征在于，包括差速驱动单元、顶板和外罩，所述顶板安装在所述外罩的顶端，所述差速驱动单元位于所述顶板下侧的所述外罩中，所述顶板支撑在所述差速驱动单元的上方，所述外罩的内侧壁为圆环形。
2. 根据权利要求1所述的差速驱动装置，其特征在于，所述差速驱动单元的侧部设有第一滚动件，所述第一滚动件与所述顶板的下侧滚动连接。
3. 根据权利要求2所述的差速驱动装置，其特征在于，所述差速驱动单元的侧部安装有两个所述第一滚动件，两个所述第一滚动件关于所述差速驱动单元的回转中心对称布置。
4. 根据权利要求1所述的差速驱动装置，其特征在于，所述差速驱动单元的侧部设有第二滚动件，所述第二滚动件与所述外罩的内侧壁滚动连接。
5. 根据权利要求4所述的差速驱动装置，其特征在于，所述差速驱动单元的侧部安装有两个所述第二滚动件，两个所述第二滚动件关于所述差速驱动单元的回转中心对称布置。
6. 根据权利要求4所述的差速驱动装置，其特征在于，所述第二滚动件为滚轮轴承，所述差速驱动单元的侧壁上设有轴承座，所述滚轮轴承安装在所述轴承座上。
7. 根据权利要求1所述的差速驱动装置，其特征在于，所述差速驱动单元的侧部设有第一滚动件，所述第一滚动件与所述顶板的下侧滚动连接；

   所述第一滚动件靠近所述外罩内侧壁的一端设有凹槽，所述凹槽内安装有第二滚动件，所述第二滚动件部分凸出于所述凹槽外且与所述外罩的内侧壁滚动连接。
8. 根据权利要求2或7所述的差速驱动装置，其特征在于，所述第一滚动件的顶端高于所述差速驱动单元；

   所述差速驱动单元的回转直径小于所述外罩的内径。
9. 根据权利要求1-7任一所述的差速驱动装置，其特征在于，所述差速驱 动单元的侧部设有销轴，所述外罩的内侧壁上对应于所述销轴的位置设有环形的限位槽，所述销轴靠近所述外罩的一端位于所述限位槽中。
10. 根据权利要求1所述的差速驱动装置，其特征在于，所述差速驱动单元包括第一电机、第二电机、第一减速器、第二减速器、第一驱动轮和第二驱动轮；其中：

    所述第一电机和所述第二电机并排设置，且所述第一电机和所述第二电机的输出轴相互背离；

    所述第一减速器与所述第一电机的输出轴相连，所述第二减速器与所述第二电机的输出轴相连；

    所述第一驱动轮安装在所述第一减速器背离所述第一电机的一侧，所述第二驱动轮安装在所述第二减速器背离所述第二电机的一侧。
11. 根据权利要求1所述的差速驱动装置，其特征在于，所述顶板上设有通孔，所述差速驱动单元通过所述通孔与AGV连接。
12. 根据权利要求1所述的差速驱动装置，其特征在于，还包括：支撑体；

    所述差速驱动单元与所述支撑体铰接，以使所述差速驱动单元相对于所述支撑体绕横向轴向摆动；

    所述顶板与所述外罩合围组成安装架，所述安装架中形成有容纳腔，所述支撑体和所述差速驱动单元布置在所述容纳腔中，所述支撑体承托起所述安装架，所述差速驱动单元以可绕所述容纳腔的纵向轴线转动的方式设置。
13. 根据权利要求12所述的差速驱动装置，其特征在于，所述支撑体为水平支撑板，所述差速驱动单元布置在所述水平支撑板的下方。
14. 根据权利要求13所述的差速驱动装置，其特征在于，还包括连接轴，所述差速驱动单元与所述水平支撑板之间通过所述连接轴连接，所述连接轴的中轴线与所述横向轴线重合。
15. 根据权利要求12所述的差速驱动装置，其特征在于，所述支撑体包括两个间隔布置的立板，所述差速驱动单元布置在两个所述立板之间。
16. 根据权利要求15所述的差速驱动装置，其特征在于，还包括连接轴，两个所述立板和所述差速驱动单元之间通过所述连接轴连接，所述连接轴的中轴线与所述横向轴线重合。
17. 根据权利要求14或16所述的差速驱动装置，其特征在于，在所述容纳腔的侧壁上形成有呈环形布置的限位槽，所述连接轴的端部伸出所述差速驱动单元且布置在所述限位槽中。
18. 根据权利要求12所述的差速驱动装置，其特征在于，还包括第一滚动件，所述第一滚动件设置在所述差速驱动单元与所述外罩之间或所述支撑体与所述外罩之间。
19. 根据权利要求18所述的差速驱动装置，其特征在于，所述第一滚动件为滚珠、滚轮或轴承。
20. 根据权利要求18所述的差速驱动装置，其特征在于，还包括多个设置在所述支撑体上的第二滚动件，所述支撑体通过多个所述第二滚动件承托起所述顶板。
21. 根据权利要求20所述的差速驱动装置，其特征在于，所述第二滚动件为滚珠、滚轮或轴承。
22. 根据权利要求12至21中任一所述的差速驱动装置，其特征在于，所述差速驱动单元包括驱动轮和连接所述驱动轮的动力单元，所述动力单元与所述支撑体铰接。
23. 根据权利要求22所述的差速驱动装置，其特征在于，所述驱动轮的轮轴垂直于所述横向轴线。
24. 一种AGV，其特征在于，包括根据权利要求1至23中任一项所述的差速驱动装置。

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