CN101830247B - 一种移动平台转向机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种移动平台转向机构，包括电机、接收器、遥控器、轮轴、支撑板、转动件、连杆、拨杆、U形钢和机架。直流电机通过U形钢固定在机架上，通过遥控器和接收器控制电机正反转；电机正反转动带动拨杆左右摆动，拨杆摆动引起转动件的运动，转动件带动连杆左右移动，连杆移动带动支撑板左右摆动，通过轮轴带动车轮的转动。该转向机构结构简单，操作方便，造价低廉，可远程控制移动平台的转向，并可通过调整连杆和支撑板前侧距离来调整最小转弯半径。

Description

一种移动平台转向机构

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种移动平台转向机构，通过控制直流电机的正反转动能实现移动平台前轮自动转向。

背景技术

在生产实际中，如农业生产中为实现农业机器自主作业，实现对农田信息采集、精确自动喷施化肥、农药、除草剂，在工业生产中实现物料搬运、转移等，往往需要一种能实现自主行走及转向的四轮移动平台。目前移动平台转向方式主要有两种：一种智能化较高的移动平台，采用四轮驱动、四轮转向方式。四个电机同时驱动4个轮子，另外使用4个电机控制四个轮子转向，使其中任一车轮均可实现360°内自由转动，但采用该种转向方式对同步性要求较高，可靠性差，操作复杂，成本较高，目前还处在试验阶段。一种较简单的转向方式，是用手直接控制转向盘等提供转向力矩使车轮转向，但在实际应用中自主移动平台往往需要深入到各种人手难以直接接触的场合，因此此种转向方式不适宜远程控制，适用范围有限。

2008年3月5日公开的中国专利申请200610086128.X提供了一种全轮驱动的电动转向***。采用多个循环球电动转向器+控制器+转向杆系组成了整个全轮电动转向***。该多轴驱动车辆，每根轴既是驱动轴又是转向轴，在每根轴上都安装了电动转向器和相应的转向杆系。该多轴电动转向***在一个总控制器的控制下，实施多轴电机助力转向；在每个驱动——转向轴上专门设计的转向杆系的限制下，每个车轮按规定的轨迹可以实施小转弯半径转向和蟹行行走。控制器通过扭矩传感器和车速传感器控制车辆的前进和转向，但由于对控制器要求较高，其实时性、同步性、稳定性很难得到保证，且不适宜远程控制车辆自动转向。

发明内容

本发明的目的是针对现有移动平台存在的问题，提供了一种结构简单，操作方便，成本较低的电动转向机构。

为实现上述目的，本发明采用技术方案如下：

一种四轮移动平台转向机构，包括直流电机、接收器、遥控器、轮轴、支撑板、转动件、连杆、拨杆和机架。直流电机固定在机架上，直流电机通过导线与接收器相连，直流电机输出轴固定在拨杆一端轴套中，接收器内部含红外或无线接收模块；手工控制遥控器，使得直流电机正反转动，直流电机的转动带动拨杆的摆动；拨杆一端穿过转动件，转动件上下两端分别放置在紧固件和连杆的通孔中，转动件可自由转动；拨杆摆动引起转动件的运动，转动件带动连杆左右移动，连杆与支撑板前侧相连，通过连杆的左右移动带动两侧支撑板的摆动，支撑板下侧与轮轴相连，通过轮轴的带动实现两轮的同步转动，从而实现四轮移动平台的转动。

直流电机通过U形钢固定于机架上，U形钢中间开一圆孔，直流电机输出轴通过圆孔固定在拨杆一端的轴套中。

所述支撑板分为下侧，上侧和前侧三部分；下侧两边使用轴承、连接板和螺栓螺母与轮轴相连，上侧起支撑机架作用，前侧通过圆柱销和连杆相连。

所述拨杆为一轴套和一圆杆焊接而成；轴套开一螺纹孔并旋入紧固螺钉，直流电机输出轴固定在轴套内。

采用本发明所述的移动平台转向机构由于采用了以上技术方案，使其具有以下的优势与特点：

1、接收器内部含无线或红外接收模块，可使用遥控器实现远程控制移动平台的转向。

2、转向机构成对称结构布置，结构简单，可实现两轮同步转向。转动件和紧固件及连杆圆孔中留有一定空隙，转动件转动灵活，不会被咬死。

3、可通过调节支撑板前侧和连杆之间的距离来调节最小转弯半径。整个转向机构装拆方便，成本低，传动效率较高。

附图说明

通过以下对本发明的实施例并结合其附图的描述，可以进一步理解本发明的目的及具体结构特征。其中，附图为：

图1是移动平台转向机构立体图

图2是连杆、拨杆、转动件、紧固件位置关系图

图3是直流电机输出轴和拨杆连接图

图4是转动件零件图

图5是支撑板零件图

图中：1.机架；2.接收器；3.遥控器；4.直流电机；5.U形钢；6.支撑板；7.连杆；8.拨杆；9.轮轴；10.紧固件；11.转动件

具体实施方式

下面结合附图和实例进一步说明本发明的技术方案。

如图1、2所示的本发明转向机构包括遥控器3，遥控器3用来发出控制指令，可通过不同按键控制直流电机4正转、反转和停止；接收器2，内部含红外接收模块，可接受遥控器3发出的指令，并通过这些指令控制直流电机4正反转及停止，接收器2采用24V直流电源供电；直流电机4，和接收器2通过导线相连，直流电机4通过螺栓螺母固定在U形钢5上，U形钢5焊接在机架1上，U形钢5中间开有一通孔，直流电机输出轴通过该通孔向下放置；拨杆8，由长圆杆和轴套焊接而成，如图3所示，通过紧固螺钉将直流电机输出轴固定在拨杆8一端轴套内，拨杆8另一端穿过转动件11；如图4所示，转动件11，上下细圆柱体部分分别置于紧固件10和连杆7圆孔中，可自由转动；紧固件10，通过螺栓螺母固定在连杆7上；连杆7，连接两侧支撑板6，通过圆柱销和支撑板6前侧相连；支撑板6，如图5所示，支撑板6分为上侧，下侧，前侧三部分，下侧通过轴承、连接板、螺栓螺母和轮轴9相连，上侧起支撑移动平台机架1作用，前侧和连杆7铰接，支撑板上侧和下侧之间有加强筋结构；轮轴9，连接支撑板6和车轮。

本发明的工作过程是：通过手动按下遥控器3的不同按键实现控制直流电机4正转，反转和停止，直流电机4转动带动拨杆8摆动，通过紧固件10和转动件11的作用，带动连杆7左右移动，连杆7移动带动支撑板6左右摆动，支撑板下侧通过轮轴带动车轮的转动。

虽然本发明已依据较佳实施例在上文加以说明，但这并不表示本发明只局限于上述的结构，例如U形钢5和机架1可以通过焊接或者螺栓螺母连接，只要达到U形钢5固定在机架1上目的即可。

Claims (4)

1.一种四轮移动平台转向机构，其特征在于：所述转向机构包括直流电机(4)、接收器(2)、遥控器(3)、轮轴(9)、支撑板(6)、转动件(11)、连杆(7)、拨杆(8)和机架(1)；直流电机(4)固定在机架(1)上，直流电机(4)通过导线与接收器(2)相连，直流电机(4)输出轴固定在拨杆(8)一端的轴套中，接收器(2)内部含红外或无线接收模块；手工控制遥控器(3)，使得直流电机(4)正反转动，直流电机(4)的转动带动拨杆(8)的摆动；拨杆(8)一端穿过转动件(11)，转动件(11)上下两端分别放置在紧固件(10)和连杆(7)的通孔中，转动件(11)能自由转动；拨杆(8)摆动引起转动件(11)的运动，转动件(11)带动连杆(7)左右移动，连杆(7)与支撑板(6)前侧相连，通过连杆(7)的左右移动带动两侧支撑板(6)的摆动，支撑板(6)下侧与轮轴(9)相连，通过轮轴(9)的带动实现两轮的同步转动，从而实现四轮移动平台的转动。

2.根据权利要求1所述的转向机构，其特征在于：直流电机(4)通过U形钢(5)固定于机架上，U形钢(5)中间开一圆孔，直流电机(4)输出轴通过圆孔固定在拨杆(8)一端的轴套中。

3.根据权利要求1所述的转向机构，其特征在于，所述支撑板(6)分为下侧，上侧和前侧三部分；下侧两边使用轴承、连接板和螺栓螺母与轮轴(9)相连，上侧起支撑机架作用，前侧通过圆柱销和连杆(7)相连。

4.根据权利要求1所述的转向机构，其特征在于，所述拨杆(8)为一轴套和一圆杆焊接而成；轴套开一螺纹孔并旋入紧固螺钉，直流电机(4)输出轴固定在轴套内。

Images