一种独立驱动的车轮组件制造技术

本实用新型专利技术公开一种独立驱动的车轮组件，包括两个车轮、两个旋转电机、上下摆动机构、转向机构和转向驱动装置，转向机构、上下摆动机构、转向驱动装置依次设置在两个车轮之间，车轮的轮毂内设置有旋转电机，转向机构设有两个向车轮延伸的转向连接端，上下摆动机构设有两个向车轮延伸的摆动连接端，转向驱动装置的驱动端与转向机构连接，转向机构、上下摆动机构同一侧的转向连接端和摆动连接端共同连接至旋转电机。本实用新型专利技术对于每个车轮采用独立驱动，利用转向机构实现车轮的转向，可大大减少转弯半径，以提高灵活机动特性；再者，利用上下摆动机构可实现对于高低不平地面的车盘高度的即时调整，使得车轮始终与地面接触，保证了运动平稳性。运动平稳性。运动平稳性。

【技术实现步骤摘要】
一种独立驱动的车轮组件


[0001]本技术涉及一种车轮结构，具体涉及一种独立驱动的车轮组件。

技术介绍

[0002]轮式行走机构行驶阻力小、噪声小、转向性能好，具有高机动性，因此广泛应用于各种高机动性移动平台中，包括各种类型的汽车、军事特种车辆（如轮式战车、导弹运载车等）。轮式行走机构的好坏将直接影响到移动平台的通过性和机动性。为了提高轮式移动平台的灵活机动特性，一般尽可能降低移动平台转弯半径。
[0003]目前，轮系移动平台通过减小转弯半径来提高灵活机动特性的方案主要采用球轮和麦克纳母轮。
[0004]（1）球轮结构技术方案
[0005]例如申请号为201110421107.X的专利“基于球轮全向驱动的运动平台”，涉及一种能够自主运动的智能运动平台，特别涉及一种通过控制三个球轮的运动从而实现平台整体的全向运动的机构，属于电机驱动、传感器测距、无线通讯和自动控制
；具体包括三套同样的球轮驱动机械结构和三个电机驱动器、环境感知系统和平台控制系统；平台主控制模块处理得出控制指令，发给电机驱动器控制模块，球轮在驱动电机的控制下滚动，实现平台的运动。该专利技术基于球体滚动的全向性原理，可实现人工操控与自主运行两种工作模式，以及单平台运行和多平台运行方式，具有体积小，平衡性好，运动行为表现力突出，快速机动和全向运动性的特点。相似的还有申请号为201280035387.3的专利“全向运动平台”等。
[0006]球形轮一般采用磁性或其它方式，对球轮进行完全控制，从而实现轮子在XY方向上全向运动。但是球形轮控制起来较难，实际使用中很少采用，目前较多的存在于概念产品中，例如奥迪的球形轮胎机构等。
[0007]（2）麦克纳母轮结构技术方案
[0008]申请号为201611060832.8的专利公布了“一种全向移动平台”，包括车体框架、摆动组件、摆动车桥以及减震器，所述摆动组件固定在车体框架底部，所述摆动车桥通过所述摆动组件可相对所述车体框架底部上下摆动的安装在所述车体框架上；所述摆动车桥包括与所述摆动组件连接的中间部分和位于中间部分两侧的摆臂，所述中间部分与所述摆动组件连接，所述摆臂远离所述中间部分的端部安装有车轮；所示减震器一端与所述车体框架连接，另一端与所述摆臂连接。该移动平台，在地面不平的情况下，也能够使得全向移动平台平稳作业，同时使用寿命较长。相似的，还有申请号为201620216799.2的专利公布了“一种全向移动平台的独立悬挂机构”等。
[0009]麦克纳母轮因其设计和控制都较简单，在全向移动产品中使用较为广泛。但是因为它与地面的接触点不连续，而且只有一个可控运动自由度，导致运行中会引起打滑和噪音，造成运动效率低。由于正交轮在运动过程中两个轮子是交替接触地面的，这就导致在运动过程中每个轮子所承受的压力变化大，从而影响与地面接触的摩擦力，影响轮子转动速
度，不能保证车体运动速度的平稳性；此外麦克纳姆轮的滚子之间存在间隙，容易产生振动或打滑，导致能量损失严重，造成车体不稳定，无法保证位置精确度，而且这种轮子对加工设计有很高要求，从而导致使用成本高。

技术实现思路

[0010]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种独立驱动的车轮组件，通过减少转弯半径，以提高灵活机动特性，且控制简单，运动平稳性高。
[0011]本技术的技术方案如下：
[0012]一种独立驱动的车轮组件，包括两个车轮、两个旋转电机、上下摆动机构、转向机构和转向驱动装置，所述转向机构、上下摆动机构、转向驱动装置依次设置在两个车轮之间，所述车轮的轮毂内设置有旋转电机，所述旋转电机的电机轴与车轮转动连接，所述转向机构设有两个向所述车轮延伸的转向连接端，所述上下摆动机构设有两个向所述车轮延伸的摆动连接端，所述转向驱动装置的驱动端与所述转向机构连接，所述转向机构、上下摆动机构同一侧的转向连接端和摆动连接端共同连接至所述旋转电机。
[0013]进一步的，所述转向机构包括减速机及相称设置在减速机两侧的两个伸缩装置和转向块，所述伸缩装置的一端与所述减速机连接，所述伸缩装置的另一端枢转连接有转向块，所述转向块与所述旋转电机连接。
[0014]进一步的，所述转向驱动装置的驱动端通过联轴器与所述减速机连接。
[0015]进一步的，所述转向驱动装置为伺服电机。
[0016]进一步的，所述上下摆动机构包括固定座、摆动臂、第一转动轴及两个第二转动轴，所述转向机构、转向驱动装置相对设置在所述固定座的前后两侧，所述固定座上设有转动槽，所述摆动臂的中部设有第一转动孔，所述固定座的前后两侧面设有连通所述转动槽的第二转动孔，所述第二转动孔与第一转动孔相对应，所述第一转动孔、第二转动孔中插设有第一转动轴，使所述摆动臂转动连接在转动槽内，所述摆动臂的两端通过第二转动轴与所述转向块转动连接。
[0017]进一步的，所述上下摆动机构包括固定座、摆动臂、两个第一转动轴及两个第二转动轴，所述转向驱动装置、转向机构相对设置在所述固定座的前后两侧，所述固定座上设有转动槽，所述摆动臂的中部两侧相称设有两个第一转动孔，所述固定座的前后两侧面分别设有连通所述转动槽的两个第二转动孔，所述第二转动孔与第一转动孔相对应，所述第一转动孔、第二转动孔中插设有第一转动轴，使所述摆动臂转动连接在转动槽内，所述摆动臂的两端通过第二转动轴与所述转向块转动连接。
[0018]进一步的，所述摆动臂为弓形摆动臂。
[0019]进一步的，所述转向驱动装置上设置有固定架。
[0020]相对于现有技术，本技术的有益效果在于：本技术对于每个车轮采用独立驱动，利用转向机构实现车轮的转向，可大大减少转弯半径，以提高灵活机动特性；再者，利用上下摆动机构可实现对于高低不平地面的车盘高度的即时调整，使得车轮始终与地面接触，保证了运动平稳性。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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技术的一些实施例，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。
[0022]图1为本技术实施例一所提供的一种独立驱动的车轮组件的结构示意图；
[0023]图2为本技术实施例二所提供的一种独立驱动的车轮组件的结构示意图。
具体实施方式
[0024]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0025]为了说明本技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0026]实施例一
[0027]请参阅图1，本实施例提供一种独立驱动的车轮组件，包括两个车轮1、两个旋转电机2、上下摆动机构3、转向机构4和转向驱动装置5，转向机构4、上下摆动机构3、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种独立驱动的车轮组件，其特征在于：包括两个车轮、两个旋转电机、上下摆动机构、转向机构和转向驱动装置，所述转向机构、上下摆动机构、转向驱动装置依次设置在两个车轮之间，所述车轮的轮毂内设置有旋转电机，所述旋转电机的电机轴与车轮转动连接，所述转向机构设有两个向所述车轮延伸的转向连接端，所述上下摆动机构设有两个向所述车轮延伸的摆动连接端，所述转向驱动装置的驱动端与所述转向机构连接，所述转向机构、上下摆动机构同一侧的转向连接端和摆动连接端共同连接至所述旋转电机。2.根据权利要求1所述的一种独立驱动的车轮组件，其特征在于：所述转向机构包括减速机及相称设置在减速机两侧的两个伸缩装置和转向块，所述伸缩装置的一端与所述减速机连接，所述伸缩装置的另一端枢转连接有转向块，所述转向块与所述旋转电机连接。3.根据权利要求2所述的一种独立驱动的车轮组件，其特征在于：所述转向驱动装置的驱动端通过联轴器与所述减速机连接。4.根据权利要求3所述的一种独立驱动的车轮组件，其特征在于：所述转向驱动装置为伺服电机。5.根据权利要求2所述的一种独立驱动的车轮组件，其特征在于：所述上下摆动机构包括固定座、摆动臂、第一转动轴及两个第二转动...

【专利技术属性】
技术研发人员：张福清，李圣望，蒋亦瑄，魏基栋，谭柱，曹升和，
申请(专利权)人：松灵机器人东莞有限公司，
类型：新型
国别省市：