一种扭转式猕猴桃果园作业底盘制造技术

技术编号:40481850 阅读:8 留言:0更新日期:2024-02-26 19:15
本技术涉及一种扭转式猕猴桃果园作业底盘,主要包括一体式车架、电机平台、直流无刷电机、减速器、转向轴总成、同步带传动总成、支撑架、车轮总成、扭转机构。其特征在于:有四个转向电机和四个行走电机,每个电机搭配一个减速器和同步带传动,分别实现四个车轮的转向和行走,且四个车轮上的转向机构、行走机构和同步带传动机构相同。本技术的底盘与现有的猕猴桃果园作业底盘相比,一体式车架的承载能力更强,八个电机使得四轮可以独立控制,扭转轴结构设计消除了底盘前部与车架的刚性联接,有效隔离底盘前部传递给车身的冲击载荷。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于果园农业机械领域,具体涉及一种扭转式猕猴桃果园作业底盘


技术介绍

1、我国猕猴桃品种资源丰富,种植面积大,发展智能化果园机器人的前提是发展出适应于果园环境的果园作业地盘。现有的猕猴桃栽培模式大多为棚架式,是典型的郁闭型果园,其中遮挡物多,作业空间较为狭窄,传统果园作业底盘大多采用类似拖拉机底盘的两轮转向系统,其中两轮转向系统转弯半径较大,转向不够灵活,特别是在转向和车身调整时需要多次调整才能实现,使生产和工作效率受到影响。

2、四轮独立驱动-独立转向(4wid-4wis)底盘融合了四轮独立驱动模型与四轮独立转向模型,可实现直行、斜行、蟹行、前轮转向、后轮转向、四轮转向、原地转向等多种模式,机动性及可操纵性更高,十分适合作为棚架式猕猴桃果园作业的机器人底盘。但由于果园地面高低不平,行驶条件恶劣,地面的波动会引起上面放置的执行器晃动,导致作业效果变差,因此,需要对底盘进行结构上的优化,有效隔离地面传递给车身的冲击,增加其对猕猴桃果园的适应性。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足和缺陷,本技术的主要目的是提供了一种带有四轮独立驱动装置、四轮独立转向装置且车身可扭转的猕猴桃果园作业地盘,旨在有效隔离地面传递给车身的冲击,增加其对猕猴桃果园的适应性;提高底盘的机动性和可操纵性,提升底盘的工作效率。

2、为实现上述目的,本技术提供了如下的技术方案:一种扭转式猕猴桃果园作业底盘,包括车架、电机平台、转向电机、蜗轮蜗杆减速器、转向轴总成、车轮、支撑架、行走电机、行星齿轮减速器、转向同步带、扭转机构、行走同步带。

3、进一步地,所述的车架包括螺栓孔、横梁、纵梁、保护梁、加固梁、后座、车底板、通线孔1和预留控制箱。其中,所述横梁、纵梁、后座、车底板通过铁板焊接在一起;其中,左右侧纵梁的一端与横梁焊接在一起;所述的保护梁通过两个加固梁与纵梁焊接在一起,且左右两侧的保护梁的一端与横梁焊接在一起;所述的控制箱底部依托于车底板,上面与两个加固梁焊接在一起,两侧铁板均预留了通线孔;所述电机平台与后座焊接在一起;

4、进一步地,所述的转向电机和蜗轮蜗杆减速器通过螺栓固定在电机平台;其中,转向电机的电线经过通线孔1进入预留控制箱。所述的转向轴总成通过法兰盘和螺栓固定在电机平台;所述的蜗轮蜗杆减速器输出轴和转向轴通过轴承固定在电机平台;所述的转向同步带轮固定在蜗轮蜗杆减速器输出轴的一端和转向轴上,并处在同一水平面上,通过转向同步带连接;所述的支撑架与转向轴通过螺栓固定在一起,可随之转动;

5、进一步地,所述的行走电机和行星齿轮减速器通过螺栓固定在支撑架;所述的行星齿轮减速器输出轴和车轮轴通过轴承固定在支撑架;所述的行走同步带轮固定在行星齿轮减速器输出轴和车轮轴的一端上,并处在同一铅垂面上,通过行走同步带连接;车轮固定在车轮轴的一端。

6、扭转式猕猴桃果园作业底盘工作过程为:

7、所述的转向电机转动,通过蜗轮蜗杆减速器和蜗轮蜗杆减速器输出轴带动转向同步带轮转动,再通过转向同步带带动转向轴转动,再带动支撑架和车轮转动,从而实现车轮转向。

8、进一步地,所述行走电机转动,通过行星齿轮减速器和行星齿轮减速器输出轴带动行走同步带轮转动,再通过行走同步带带动车轮轴转动,从而带动车轮转动,实现车轮行走。

9、所述的电机共有八个,包括四个转向电机和四个行走电机,每个转向电机搭配一个蜗轮蜗杆减速器和转向同步带传动,其有益效果是:可实现四轮独立转向,充分发挥每个轮胎的驱动力,增强底盘的动力性。

10、进一步地,每个行走电机搭配一个行星齿轮减速器和行走同步带传动,其有益效果是:可实现四轮独立驱动,可实现直行、斜行、蟹行、前轮转向、后轮转向、四轮转向、原地转向等多种模式,底盘的机动性及可操纵性更高。

11、所述的四个轮胎上的转向机构、行走机构均相同。

12、所述的扭转机构包括固定板、两个加强肋、连接板、扭转轴、底座、四个支座和通线孔2。

13、其中,所述的底座通过螺栓固定在底板上,两个支座焊接在底座上,两个支座倒置焊接在连接板上,两侧的加强肋一边焊接在连接板上,一边焊接在固定板上;所述的四个支座通过扭转轴和套筒连接在一起,使得底座和连接板可绕扭转轴转动。

14、所述的固定板通过螺栓孔与车架相连,使得固定板、两个加强肋、连接板与车架成为一个刚体;所述的左右挡板一端与电机平台焊接在一起,一端与底板焊接在一起;所述的底座通过螺栓固定在底板上,使得左右挡板、电机平台、底板与底座成为一个刚体。

15、底座和连接板可绕扭转轴转动,使得底盘前部和车架可通过扭转机构发生相对转动,其有益效果是:消除了底盘前部与车架的刚性联接,有效隔离底盘前部传递给车身的冲击载荷,当一个车轮受到不平地面影响时仍能保证每个车轮附着地面,可以使每个车轮更为可靠的贴合起伏不平的果园地面,有效的发挥每个车轮的驱动力。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种扭转式猕猴桃果园作业底盘,包括车架(1)、电机平台(2)、转向电机(3)、蜗轮蜗杆减速器(4)、转向轴总成(5)、车轮(6)、支撑架(7)、行走电机(8)、转向同步带(9)、扭转机构(10)、行走同步带(11)、行星齿轮减速器(12),其特征在于:所述的车架(1)包括螺栓孔(21)、横梁(22)、纵梁(23)、保护梁(24)、加固梁(25)、后座(26)、车底板(27)、通线孔1(28)和控制箱(29);其中,所述横梁(22)、纵梁(23)、后座(26)、车底板(27)通过铁板焊接在一起;其中,左右侧纵梁(23)的一端与横梁(22)焊接在一起;所述的保护梁(24)通过两个加固梁(25)与纵梁(23)焊接成一体,且左右两侧的保护梁(24)的一端与横梁(22)焊接在一起;所述的控制箱(29)底部与车底板(27)成一体,上面与两个加固梁(25)焊接在一起,两侧铁板均预留了通线孔;所述电机平台(2)与后座(26)焊接在一起;所述的转向电机(3)和蜗轮蜗杆减速器(4)通过螺栓固定在电机平台(2);其中,转向电机(3)的电线经过通线孔1(28)进入控制箱(29)。

2.根据权利要求1所述的一种扭转式猕猴桃果园作业底盘,其特征在于:所述的转向电机(3)和蜗轮蜗杆减速器(4)通过螺栓固定在电机平台(2);所述的转向轴总成(5)通过法兰盘(35)和螺栓固定在电机平台(2);所述的蜗轮蜗杆减速器(4)包括蜗轮蜗杆减速器输出轴(34),蜗轮蜗杆减速器输出轴(34)和转向轴(36)通过轴承固定在电机平台(2);所述的转向同步带(9)包括与之相匹配的转向同步带轮(37),转向同步带轮(37)固定在蜗轮蜗杆减速器输出轴(34)的一端和转向轴(36)上,并处在同一水平面上,通过转向同步带(9)连接;所述的支撑架(7)与转向轴(36)通过螺栓固定在一起,可随之转动;所述的行走电机(8)和行星齿轮减速器(12)通过螺栓固定在支撑架(7);所述的行星齿轮减速器(12)包括行星齿轮减速器输出轴(32),行星齿轮减速器输出轴(32)和车轮轴(31)通过轴承固定在支撑架(7);所述的行走同步带(11)包括与之相匹配的行走同步带轮(38),行走同步带轮(38)固定在行星齿轮减速器输出轴(32)和车轮轴(31)的一端上,并处在同一铅垂面上,通过行走同步带(11)连接;车轮(6)固定在车轮轴(31)的一端。

3.根据权利要求2所述的一种扭转式猕猴桃果园作业底盘,其特征在于:所述的转向电机(3)转动,通过蜗轮蜗杆减速器(4)和蜗轮蜗杆减速器输出轴(34)带动转向同步带轮(37)转动,再通过转向同步带(9)带动转向轴(36)转动,再带动支撑架(7)和车轮(6)转动,从而实现车轮转向;所述行走电机(8)转动,通过行星齿轮减速器(12)和行星齿轮减速器输出轴(32)带动行走同步带轮(38)转动,再通过行走同步带(11)带动车轮轴(31)转动,从而带动车轮(6)转动,实现车轮行走。

4.根据权利要求3所述的一种扭转式猕猴桃果园作业底盘,其特征在于:共有八个电机,包括四个转向电机(3)和四个行走电机(8),每个转向电机(3)搭配一个蜗轮蜗杆减速器(4)和转向同步带(9)传动,用于实现四轮独立转向;每个行走电机(8)搭配一个行星齿轮减速器(12)和行走同步带(11)传动,用于实现四轮独立驱动;所述的四个车轮(6)配套的转向机构、行走机构均相同。

5.根据权利要求1所述的一种扭转式猕猴桃果园作业底盘,其特征在于:所述的扭转机构(10)包括固定板(101)、两个加强肋(102)、连接板(103)、扭转轴(104)、底座(105)、四个支座(106)和通线孔2(107);其中,所述的底座(105)通过螺栓固定在底板(39)上,两个支座(106)焊接在底座(105)上,两个支座(106)倒置焊接在连接板(103)上,两侧的加强肋(102)一边焊接在连接板(103)上,一边焊接在固定板(101)上;所述的四个支座(106)通过扭转轴(104)和套筒连接在一起,使得底座(105)和连接板(103)可绕扭转轴(104)相对转动。

6.根据权利要求5所述的一种扭转式猕猴桃果园作业底盘,其特征在于:所述的固定板(101)通过螺栓孔(21)与车架(1)相连,使得固定板(101)、两个加强肋(102)、连接板(103)与车架(1)成为一个刚体;所述的电机平台(2)和底板(39)分别焊接在左右挡板(33)的两端;所述的底座(105)通过螺栓固定在底板(39)上,使得左右挡板(33)、电机平台(2)、底板(39)与底座(105)成为一个刚体;底座(105)和连接板(103)可绕扭转轴(104)转动,使得底盘前部和车架(1)可通过扭转机构(1...

【技术特征摘要】

1.一种扭转式猕猴桃果园作业底盘,包括车架(1)、电机平台(2)、转向电机(3)、蜗轮蜗杆减速器(4)、转向轴总成(5)、车轮(6)、支撑架(7)、行走电机(8)、转向同步带(9)、扭转机构(10)、行走同步带(11)、行星齿轮减速器(12),其特征在于:所述的车架(1)包括螺栓孔(21)、横梁(22)、纵梁(23)、保护梁(24)、加固梁(25)、后座(26)、车底板(27)、通线孔1(28)和控制箱(29);其中,所述横梁(22)、纵梁(23)、后座(26)、车底板(27)通过铁板焊接在一起;其中,左右侧纵梁(23)的一端与横梁(22)焊接在一起;所述的保护梁(24)通过两个加固梁(25)与纵梁(23)焊接成一体,且左右两侧的保护梁(24)的一端与横梁(22)焊接在一起;所述的控制箱(29)底部与车底板(27)成一体,上面与两个加固梁(25)焊接在一起,两侧铁板均预留了通线孔;所述电机平台(2)与后座(26)焊接在一起;所述的转向电机(3)和蜗轮蜗杆减速器(4)通过螺栓固定在电机平台(2);其中,转向电机(3)的电线经过通线孔1(28)进入控制箱(29)。

2.根据权利要求1所述的一种扭转式猕猴桃果园作业底盘,其特征在于:所述的转向电机(3)和蜗轮蜗杆减速器(4)通过螺栓固定在电机平台(2);所述的转向轴总成(5)通过法兰盘(35)和螺栓固定在电机平台(2);所述的蜗轮蜗杆减速器(4)包括蜗轮蜗杆减速器输出轴(34),蜗轮蜗杆减速器输出轴(34)和转向轴(36)通过轴承固定在电机平台(2);所述的转向同步带(9)包括与之相匹配的转向同步带轮(37),转向同步带轮(37)固定在蜗轮蜗杆减速器输出轴(34)的一端和转向轴(36)上,并处在同一水平面上,通过转向同步带(9)连接;所述的支撑架(7)与转向轴(36)通过螺栓固定在一起,可随之转动;所述的行走电机(8)和行星齿轮减速器(12)通过螺栓固定在支撑架(7);所述的行星齿轮减速器(12)包括行星齿轮减速器输出轴(32),行星齿轮减速器输出轴(32)和车轮轴(31)通过轴承固定在支撑架(7);所述的行走同步带(11)包括与之相匹配的行走同步带轮(38),行走同步带轮(38)固定在行星齿轮减速器输出轴(32)和车轮轴(31)的一端上,并处在同一铅垂面上,通过行走同步带(11)连接;车轮(6)固定在车轮轴(31)的一端。

<...

【专利技术属性】
技术研发人员:石复习徐壮壮
申请(专利权)人:西北农林科技大学
类型:新型
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1