一种基于四轮全动的非独立自适应农用机器人底盘制造技术

本发明专利技术公开了一种基于四轮全动的非独立自适应农用机器人底盘，包括相互对称设置的第一门型架和第二门型架，两个门型架均包括纵梁、两个转向机构、两个转向电机、两个驱动轮；两个门型架之间通过横梁相互连接，以整体形成具有四个驱动轮的四轮独立驱动结构；转向电机通过转向机构与驱动轮相连接，每个转向电机独立驱动一个驱动轮独自转向到所需的位置，以整体形成具有四轮独立转向的八驱底盘结构。本发明专利技术通过电动四轮结构轻松实现原地掉头、上下山坡、跨越山沟、走过碎石等工况，可以实现精准的速度、位置伺服控制，从而为后续的精准农业作业提供硬件保障。

An Independent Adaptive Chassis for Agricultural Robots Based on Four-Wheel Full-Motion

【技术实现步骤摘要】
一种基于四轮全动的非独立自适应农用机器人底盘
本专利技术涉及一种基于四轮全动的非独立自适应农用机器人底盘。
技术介绍
当前大规模的农业植保业务，一般是采用传统的拖拉机拖拽大型挂载附件的形式运行，拖拉机是通用的动力来源，大型挂载附件则根据需求，挂载不同的附件。现有传统技术已经相当成熟，但整体技术水平难以满足农业机械智能化的要求。中国作为世界农业大国，农业机械化势在必行，农用机器人在农业机械化及其自动化过程中起到了关键性的作用。要实现农用机器人的广泛性使用，首先需要解决农用机器人行走底盘在多地形复杂情况下稳定性的问题。如针对黄土地段、砂石碎石地段、平路地段、沟壑地段等，如何实现快速、高效、稳定的运行，是待以解决的问题。随着技术升级，在未来精准化、智能化、节能化和低成本化等方面，需要研发新型设备，以满足上述要求。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种结构简单、使用方便，具有精准、智能、节能、经济性和灵活性特性的基于四轮全动的非独立自适应农用机器人底盘。为实现上述目的，本专利技术一种基于四轮全动的非独立自适应农用机器人底盘，包括相互对称设置的第一门型架和第二门型架，两个门型架均包括纵梁、两个转向机构、两个转向电机、两个驱动轮；两个门型架之间通过横梁相互连接，以整体形成具有四个驱动轮的四轮独立驱动结构；转向电机通过转向机构与驱动轮相连接，每个转向电机独立驱动一个驱动轮独自转向到所需的位置，以整体形成具有四轮独立转向的八驱底盘结构。进一步，所述纵梁的中部设置有横梁安装座，该横梁安装座的上端部为圆弧状结构，所述横梁安装在圆弧状结构上。进一步，所述横梁的两端均设置有轴，通过轴与所述横梁安装座铰接，使得所述横梁与两个所述门型架相互连接。进一步，所述横梁能够在所述横梁安装座上端部的圆弧状结构上摆动。进一步，所述纵梁上位于所述横梁安装座的两侧均设置有板簧限位器，所述横梁的两端均设置有长板簧，该长板簧的两端插接于所述板簧限位器内来受到活动位置约束，并实现动平衡。进一步，所述转向机构5包括转向轴承座、转向联轴器、转向支撑臂以及转角反馈单元。进一步，所述转角反馈单元包括角度传感器、传动单元，角度传感器通过传动单元接收转向电机6的角度值信息，并将其转化为控制信号，控制转向电机6的转向角度，找到航向正方向（绝对零度）。进一步，四个所述驱动轮统一设置为前进的方向，实行直线行走；后轮直线、前轮偏转，实现转向；四个所述驱动轮同时与前进方向偏转90°，实现横向行走。进一步，前部的两个所述驱动轮布置成“正八”形、后部的两个所述驱动轮布置成“倒八”，从而将四个所述驱动轮布置到一个圆的四个相切位置，实现原地旋转驱动。进一步，若干个所述农用机器人底盘进行组合，形成底盘阵列，从而可以组成大功率组合型农用机器人。本专利技术通过电动四轮结构轻松实现原地掉头、上下山坡、跨越山沟、走过碎石等工况，可以实现精准的速度、位置伺服控制，从而为后续的精准农业作业提供硬件保障。附图说明图1为本专利技术立体结构示意图；图2为本专利技术主视示意图；图3为门型架结构示意图；图4为门型架主视示意图；图5为图4中A-A向剖视图；图6为门型架俯视示意图。具体实施方式下面，参考附图，对本专利技术进行更全面的说明，附图中示出了本专利技术的示例性实施例。然而，本专利技术可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本专利技术全面和完整，并将本专利技术的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。如图1至图6所示，本专利技术一种基于四轮全动的非独立自适应农用机器人底盘，包括相互对称设置的第一门型架1、第二门型架2，第一门型架1和第二门型架2通过横梁3相互连接形成底盘结构。第一门型架1、第二门型架2均包括纵梁4、两个转向机构5、两个转向电机6、两个驱动轮7、两个板簧限位器8。纵梁4的中部设置有横梁安装座9，横梁安装座9的上端部为圆弧状结构10，横梁3安装在圆弧状结构10上。本实施例中，横梁安装座9设置为“H”型结构，其下部固定跨接安装在纵梁4上，上部的两个支板的端部设置为圆弧状结构10，支板上还设置有轴安装孔11。横梁3的两端分别设置有轴一3-1、轴二3-2，其通过安装孔11来进行安装，通过轴一3-1、轴二3-2与横梁安装座9铰接，使得横梁3与第一门型架1、第二门型架2相互连接，以整体形成具有四个驱动轮的四轮独立驱动结构。纵梁4上位于横梁安装座9的两侧均设置有板簧限位器8，横梁3的两端分别设置有长板簧一3-3、长板簧二3-4，长板簧一3-3、长板簧二3-4的两端均插接于板簧限位器8内，来受到活动位置约束，使得长板簧只能在其中水平窜动，从而实现横梁3相对两边门型架的动平衡。本专利技术中，横梁3两端的轴一3-1、轴二3-2通过与横梁安装座9铰接，使得横梁3能够在所述横梁安装座上端部的圆弧状结构上摆动。同时，使得两边的第一门型架1、第二门型架2在外力作用下，可以克服板簧的平衡力，做较大幅度的摆动，这个摆动，既可以使得四个驱动轮7相对于地面的自由度与约束数量吻合，从而保证在较大落差的凹凸不平路面四轮着地。横梁3由于两侧受到轴一3-1、轴二3-2的限位，只能旋转运动，同时受到长板簧一3-3、长板簧二3-4的限制，所述旋转运动被限制在一定角度范围之内，无法翻转。从而在实际应用中，横梁3备一定承载能力，可以在横梁3上添加其他负载，如电池、电路、云台等等。转向机构5包括转向轴承座5-1、转向联轴器5-2、转向轴5-3、转向支撑臂5-4以及转角反馈单元5-5。转向联轴器5-2通过转向轴承座5-1与转向电机6连接，转向电机6依次通过转向联轴器5-2、转向轴5-3、转向支撑臂5-4与驱动轮7相连接，从而通过转向电机6来控制四个驱动轮7进行转向。转角反馈单元5-5包括角度传感器、传动单元，其中，角度传感器通过传动单元接收转向电机6的角度值信息，并将其转化为控制信号，控制转向电机6的转向角度，找到航向正方向（绝对零度），进而实现对四个驱动轮7的转向闭环控制。本专利技术中，转向电机6通过转向机构5与驱动轮7相连接，每个转向电机6独立驱动一个驱动轮7独自转向到所需的位置，以整体形成具有四轮独立转向的八驱底盘结构。基于上述构架行程的四轮全动底盘，每个轮子可以独自转向到所需的位置。四个驱动轮7统一设置为前进的方向，实行直线行走；后轮直线、前轮偏转，实现转向；四个驱动轮7同时与前进方向偏转90°，实现横向行走。前部的两个所述驱动轮布置成“正八”形、后部的两个所述驱动轮布置成“倒八”，从而将四个所述驱动轮布置到一个圆的四个相切位置，实现原地旋转驱动。本专利技术通过两个门型架+横梁的底盘结构，两个门型架平行布置，横梁通过两个轴与两个门型架铰接，并通过两组板簧实现平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于四轮全动的非独立自适应农用机器人底盘，其特征在于，该农用机器人底盘包括相互对称设置的第一门型架和第二门型架，两个门型架均包括纵梁、两个转向机构、两个转向电机、两个驱动轮；两个门型架之间通过横梁相互连接，以整体形成具有四个驱动轮的四轮独立驱动结构；转向电机通过转向机构与驱动轮相连接，每个转向电机独立驱动一个驱动轮独自转向到所需的位置，以整体形成具有四轮独立转向的八驱底盘结构。

【技术特征摘要】
1.一种基于四轮全动的非独立自适应农用机器人底盘，其特征在于，该农用机器人底盘包括相互对称设置的第一门型架和第二门型架，两个门型架均包括纵梁、两个转向机构、两个转向电机、两个驱动轮；两个门型架之间通过横梁相互连接，以整体形成具有四个驱动轮的四轮独立驱动结构；转向电机通过转向机构与驱动轮相连接，每个转向电机独立驱动一个驱动轮独自转向到所需的位置，以整体形成具有四轮独立转向的八驱底盘结构。2.如权利要求1所述的基于四轮全动的非独立自适应农用机器人底盘，其特征在于，所述纵梁的中部设置有横梁安装座，该横梁安装座的上端部为圆弧状结构，所述横梁安装在圆弧状结构上。3.如权利要求2所述的基于四轮全动的非独立自适应农用机器人底盘，其特征在于，所述横梁的两端均设置有轴，通过轴与所述横梁安装座铰接，使得所述横梁与两个所述门型架相互连接。4.如权利要求2所述的基于四轮全动的非独立自适应农用机器人底盘，其特征在于，所述横梁能够在所述横梁安装座上端部的圆弧状结构上摆动。5.如权利要求2所述的基于四轮全动的非独立自适应农用机器人底盘，其特征在于，所述纵梁上位于所述横梁安装座的两侧均设置有板簧限位器，所述横梁的两端均设置有长板簧，该长板簧的两端插接于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：高欣，于洪金，潘春翔，凌钰龙，
申请(专利权)人：深圳凌众大通智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44