一种轮距可调型全轮转向机器人底盘制造技术

本实用新型专利技术公开了一种轮距可调型全轮转向机器人底盘，包括：若干组单轴系组件和整体车架；其中，各组单轴系组件按照由头部至尾部的方向纵向排列布置；单轴系组件通过自身的单轴系组件车架与整体车架采用螺钉连接或焊接方式固定。本实用新型专利技术所述的轮距可调型全轮转向机器人底盘，由单动力驱动，通过机构自身实现对两侧车轮的同步驱动调整功能。

【技术实现步骤摘要】
一种轮距可调型全轮转向机器人底盘
本技术涉及无人系统
，尤其涉及一种轮距可调型全轮转向机器人底盘。
技术介绍
随着国民经济发展和智慧产业升级，机器人已经越来越多的应用于国民生产和生活领域之中，作为移动式机器人，底盘的运动能力和对各种环境的适应能力很大程度上影响了机器人整体的功能和性能。全轮转向底盘工作原理是车轮采用轮毂电机，其自身可提供正、反两向的驱动。全轮转向机构最顶部为转向电机，通过转向减速机带动转向支架旋转配合轮系转向。对于4轮或6轮底盘，通过控制每个轮的转向电机控制每个车轮的朝向，配合每个车轮的正、反转，实现底盘整体的前进、后退、横向、斜向及原地转向等各种运动模式的控制。机器人底盘对于复杂路况的适应能力很大程度上由底盘的轮距和轴距确定，缩小轮距可以在狭小的环境下实现灵活的机动性能，增加轮距可以在开阔的复杂路况下增加整体的稳定性，现有的各型机器人、无人车全轮转向底盘轴距、轮距是不可调整的，因此底盘对路面的适应能力在设计后就已经确定，不具备根据使用环境进行可变的适应性调整的能力。虽然底盘在行驶过程中车轮通过颠簸路面，车轮上下跳动会产生一定的轮距变化，该变化量影响微小且为路面颠婆时的瞬时被动变化，不具备可控的大幅度调整的能力。因此通过调整机器人轮距可以提高全轮转向机器人底盘整体的运动性能。对于同一轴两侧的两个车轮，轮距加宽或变窄过程需要两轮尽量与中心对称同步分离或靠近，否则会出现整体偏载，重心倾斜，甚至会造成调整过程受阻或结构损坏等现象。轮距调整最简单的方式是在每一个车轮组件的固定端安装一个具备伸缩功能的驱动元件。如果两个车轮分别由独立的调整机构控制，则各自需要独立的驱动单元，即需要2个电机(对于重载可以采用液压元件)控制，当2个电机控制不同步或某个电机出现故障时，都会影响调整机构的正常工作。因此轮距调整更好的解决方案是设计一种由单动力驱动，通过机构自身实现对两侧车轮的同步驱动调整功能。
技术实现思路
本技术的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种轮距可调型全轮转向机器人底盘，由单动力驱动，通过机构自身实现对两侧车轮的同步驱动调整功能。为了解决上述技术问题，本技术公开了一种轮距可调型全轮转向机器人底盘，包括：若干组单轴系组件和整体车架；其中，各组单轴系组件按照由头部至尾部的方向纵向排列布置；单轴系组件通过自身的单轴系组件车架与整体车架采用螺钉连接或焊接方式固定。在上述轮距可调型全轮转向机器人底盘中，单轴系组件，包括：单轮组件和轮距调整机构；其中，两个单轮组件通过轮距调整机构连接；单轮组件包括两种状态：减震机构与转向支架分离式状态和减震机构与转向支架集成式状态。在上述轮距可调型全轮转向机器人底盘中，单轮组件，包括：转向减速机、转向减速机固定座和转向电机；其中，减震机构与转向支架分离式状态和减震机构与转向支架集成式状态中，转向减速机与转向电机连接部分结构相同：转向减速机通过螺钉固定在转向减速机固定座上，转向电机通过螺钉固定在转向减速机上。在上述轮距可调型全轮转向机器人底盘中，在减震机构与转向支架分离式状态中，单轮组件，还包括：轮系主支座A、主支座端盖、转向支架A、轮毂电机、轮系固定支座、上摆臂、下摆臂、减震器、联轴器、转向输出轴和轴承；其中，轮系主支座A内部为腔体结构，转向减速机固定座与轮系主支座A通过螺钉固定；转向输出轴通过联轴器与转向减速机的输出轴固定；转向输出轴与位于轮系主支座A腔体内部的轴承安装；主支座端盖通过螺钉与轮系主支座A固定，并对轴承进行限位固定；转向支架A通过螺钉与转向输出轴固定，转向支架A底部安装孔内安装有轮毂电机并采用螺母固定；轮系固定支座与轮系主支座A之间通过销轴连接上摆臂和下摆臂；轮系固定支座两侧各安装1个减震器，形成双摆臂减震结构。在上述轮距可调型全轮转向机器人底盘中，在减震机构与转向支架集成式状态中，单轮组件，还包括：主支座端盖、轮毂电机、轮系固定支座、上摆臂、下摆臂、减震器、联轴器、转向输出轴、轴承、轮系主支座B、转向支架B和轮毂电机固定座；其中，轮系主支座B内部为腔体结构，转向减速机固定座与轮系主支座B通过螺钉固定，轮系主支座B侧面安装有轮系固定支座；转向输出轴通过联轴器与转向减速机的输出轴固定；转向输出轴与位于轮系主支座B腔体内部的轴承安装；主支座端盖通过螺钉与轮系主支座B固定，并对轴承进行限位固定；转向支架B通过螺钉与转向输出轴固定；上摆臂和下摆臂的一端分别通过销轴与转向支架B连接，上摆臂和下摆臂的另一端通过销轴与轮毂电机固定座连接；转向支架B两侧各安装1个减震器，形成双摆臂减震结构；轮毂电机固定座底部安装孔内安装有轮毂电机并采用螺母固定。在上述轮距可调型全轮转向机器人底盘中，轮距调整机构，包括：曲柄转盘、曲柄转盘支座、左曲柄连杆、左连杆Ⅰ、左连杆Ⅱ、轮组固定支架、右曲柄连杆、右连杆Ⅰ、右连杆Ⅱ、电推杆、电推杆支座、单轴系车架横梁和单轴系纵梁；其中，轮组固定支架为两个，左右对称设置；单轴系车架横梁与单轴系纵梁之间采用螺钉连接或焊接固定，构成单轴系组件车架；曲柄转盘通曲柄转盘支座固定在单轴系组件车架上；曲柄转盘上设置有3个呈120°排列的固定点，第一个固定点通过销轴连接左曲柄连杆的一端，第二个固定点通过销轴连接右曲柄连杆的一端，第三个固定点通过销轴连接电推杆的一端；左连杆Ⅰ和左连杆Ⅱ的顶端固定孔通过销轴连接固定在单轴系车架横梁的左侧，其中一个轮组固定支架通过销轴连接在左连杆Ⅰ和左连杆Ⅱ的底部固定孔上，左曲柄连杆的另一端通过销轴与左连杆Ⅰ的中间部位固定孔连接；右连杆Ⅰ和右连杆Ⅱ的顶端固定孔通过销轴连接固定在单轴系车架横梁的右侧，另一个轮组固定支架通过销轴连接在右连杆Ⅰ和右连杆Ⅱ的底部固定孔上，右曲柄连杆的另一端通过销轴与右连杆Ⅰ的中间部位固定孔连接；电推杆的另一端通过销轴与电推杆支座连接，电推杆支座通过螺钉固定在单轴系车架横梁上。在上述轮距可调型全轮转向机器人底盘中，还包括：控制设备舱和电池舱；整体车架上设置有若干组机械接口，整体车架通过所述若干组机械接口与控制设备舱、电池舱及所述轮距可调型全轮转向机器人底盘以上的上装设备连接。在上述轮距可调型全轮转向机器人底盘中，控制设备舱内安装固定有用于控制所述轮距可调型全轮转向机器人底盘运动的控制设备。在上述轮距可调型全轮转向机器人底盘中，电池舱中存储和固定有供电设备；其中，供电设备，包括：蓄电池和电源设备。在上述轮距可调型全轮转向机器人底盘中，整体车架，包括：两根整体车架纵梁和整体车架底梁；其中，两根整体车架纵梁分别位于整体车架的两侧，各组单轴系组件自身的单轴系组件车架采用螺钉连接或焊接的方式与整体车架纵梁侧端面连接牢固；整体车架底梁位于整体车架的底部，采用螺钉连接或焊接的方式与整体车架纵梁x底平面连接牢固。本技术具有以下优点：本技术公开了一种轮距可调型全轮转向机器人底盘，由单动力驱动，通过机构自身实现对两侧车轮的同步驱动调整功能。附图说明图1是本技术实施例中一种轮距可调型全轮转向机器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮距可调型全轮转向机器人底盘，其特征在于，包括：若干组单轴系组件(1)和整体车架(2)；其中，各组单轴系组件(1)按照由头部至尾部的方向纵向排列布置；单轴系组件(1)通过自身的单轴系组件车架与整体车架(2)采用螺钉连接或焊接方式固定。/n

【技术特征摘要】
1.一种轮距可调型全轮转向机器人底盘，其特征在于，包括：若干组单轴系组件(1)和整体车架(2)；其中，各组单轴系组件(1)按照由头部至尾部的方向纵向排列布置；单轴系组件(1)通过自身的单轴系组件车架与整体车架(2)采用螺钉连接或焊接方式固定。


2.根据权利要求1所述的轮距可调型全轮转向机器人底盘，其特征在于，单轴系组件(1)，包括：单轮组件(11)和轮距调整机构(12)；其中，两个单轮组件(11)通过轮距调整机构(12)连接；单轮组件(11)包括两种状态：减震机构与转向支架分离式状态和减震机构与转向支架集成式状态。


3.根据权利要求2所述的轮距可调型全轮转向机器人底盘，其特征在于，单轮组件(11)，包括：转向减速机(111)、转向减速机固定座(112)和转向电机(117)；其中，减震机构与转向支架分离式状态和减震机构与转向支架集成式状态中，转向减速机(111)与转向电机(117)连接部分结构相同：转向减速机(111)通过螺钉固定在转向减速机固定座(112)上，转向电机(117)通过螺钉固定在转向减速机(111)上。


4.根据权利要求3所述的轮距可调型全轮转向机器人底盘，其特征在于，在减震机构与转向支架分离式状态中，单轮组件(11)，还包括：轮系主支座A(113)、主支座端盖(114)、转向支架A(115)、轮毂电机(116)、轮系固定支座(118)、上摆臂(119)、下摆臂(1101)、减震器(1102)、联轴器(1103)、转向输出轴(1104)和轴承(1105)；其中，轮系主支座A(113)内部为腔体结构，转向减速机固定座(112)与轮系主支座A(113)通过螺钉固定；转向输出轴(1104)通过联轴器(1103)与转向减速机(111)的输出轴固定；转向输出轴(1104)与位于轮系主支座A(113)腔体内部的轴承(1105)安装；主支座端盖(114)通过螺钉与轮系主支座A(113)固定，并对轴承(1105)进行限位固定；转向支架A(115)通过螺钉与转向输出轴(1104)固定，转向支架A(115)底部安装孔内安装有轮毂电机(116)并采用螺母固定；轮系固定支座(118)与轮系主支座A(113)之间通过销轴连接上摆臂(119)和下摆臂(1101)；轮系固定支座(118)两侧各安装1个减震器(1102)，形成双摆臂减震结构。


5.根据权利要求3所述的轮距可调型全轮转向机器人底盘，其特征在于，在减震机构与转向支架集成式状态中，单轮组件(11)，还包括：主支座端盖(114)、轮毂电机(116)、轮系固定支座(118)、上摆臂(119)、下摆臂(1101)、减震器(1102)、联轴器(1103)、转向输出轴(1104)、轴承(1105)、轮系主支座B(1106)、转向支架B(1107)和轮毂电机固定座(1108)；其中，轮系主支座B(1106)内部为腔体结构，转向减速机固定座(112)与轮系主支座B(1106)通过螺钉固定，轮系主支座B(1106)侧面安装有轮系固定支座(118)；转向输出轴(1104)通过联轴器(1103)与转向减速机(111)的输出轴固定；转向输出轴(1104)与位于轮系主支座B(1106)腔体内部的轴承(1105)安装；主支座端盖(114)通过螺钉与轮系主支座B(1106)固定，并对轴承(1105)进行限位固定；转向支架B(1107)通过螺钉与转向输出轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔孟楠，吴平，刘秀娟，牛志朝，刘浩，武欣，窦志红，赵炳英，郑剑，
申请(专利权)人：北京航天自动控制研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11