CN109760742B - 一种可变轮距全向四轮驱动移动底盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可变轮距全向四轮驱动移动底盘，包括车架，车架的顶部四角连接有转向电机，转向电机的底端连接有万向传动轴，车架的底部四角连接有驱动轮可变形支架，万向传动轴伸出驱动轮可变形支架的一端连接有驱动轮固定支架，车架的底部前后两侧均设有正反牙丝杠导轨模组，正反牙丝杠导轨模组上左右对称安装有滑块，右侧滑块与左侧驱动轮可变形支架之间铰接有一号可变形支架推拉杆，左侧滑块与右侧驱动轮可变形支架之间铰接有二号可变形支架推拉杆。本发明结构设计合理，适用于各种摩擦力较大的地面，避免了驱动轮在变轮距过程中与地面的滑动摩擦。

Description

一种可变轮距全向四轮驱动移动底盘

技术领域

本发明涉及机械移动底盘技术领域，尤其涉及一种可变轮距全向四轮驱动移动底盘。

背景技术

可变轮距底盘是指在行走过程中，左右两侧成对行走轮之间的间距可根据路面条件进行调整的轮式行走机械平台。目前，随着智能制造的产业规模逐渐扩大，移动底盘被广泛应用于作业运输中，但野外作业环境复杂，不同地面的作业环境不同。

比较接近的现有技术：

[1]一种自走喷药车的轮距可变支撑架，申请号：CN201520268919.9；

[2]一种可变轮距的履带底盘，申请号：CN201721777945.X；

[3]一种可变轮距的行走平台，申请号：CN201611204965.8；

[4]一种驱动轮可变轮距再生稻收割机，申请号：CN201620804158.9；

[5]一种可变轮距的再生稻收割机，申请号：CN201810169020.X。

上述的现有的移动底盘行走模式单一，轮距固定，不能够适应变化多样的作业环境。上述机构直接变轮距会使轮子与地面之间存在滑动摩擦，特别是在农田作业环境中，较大的摩擦力容易使变轮距驱动力不够，或者使机构损坏，或者使底盘的侧向运动不可控，因此单独的强制变轮距机构进行变轮距是不实用的。

发明内容

1、本发明的目的

本发明在于克服现有技术中存在的直接变轮距使地面和轮子之间前进时产生滑动摩擦的问题，提供一种可变轮距全向四轮驱动移动底盘，行走模式多样，适用性高。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

2、本发明所采用的技术方案

本发明提出一种可变轮距全向四轮驱动移动底盘，包括车架，所述车架的顶部四角连接有转向电机，所述转向电机的底端连接有万向传动轴，所述车架的底部四角连接有驱动轮可变形支架，所述万向传动轴伸出驱动轮可变形支架的一端连接有驱动轮固定支架，所述驱动轮固定支架底部安装有驱动轮，所述车架的底部前后两侧均设有正反牙丝杠导轨模组，所述正反牙丝杠导轨模组的左端连接有丝杠导轨模组驱动电机，所述正反牙丝杠导轨模组上左右对称安装有滑块，右侧所述滑块与左侧所述驱动轮可变形支架之间铰接有一号可变形支架推拉杆，左侧所述滑块与右侧所述驱动轮可变形支架之间铰接有二号可变形支架推拉杆。

优选地，一种可变轮距全向四轮驱动移动底盘中，所述驱动轮固定支架包括轮支架和轮轴，所述轮轴的两端通过轮轴螺母固定。

优选地，一种可变轮距全向四轮驱动移动底盘中，所述驱动轮可变形支架由两组平行设置的横板与两组平行设置的侧板铰接而成。

优选地，一种可变轮距全向四轮驱动移动底盘中，所述驱动轮内设有轮毂电机。

优选地，一种可变轮距全向四轮驱动移动底盘中，所述一号可变形支架推拉杆与二号可变形支架推拉杆上均开设有限位槽。

优选地，一种可变轮距全向四轮驱动移动底盘中，所述一号可变形支架推拉杆与二号可变形支架推拉杆交叉设置。

3、本发明的有益效果是：

(1)本发明四轮独立驱动，万向传动轴转向和变轮距机构的结合使变轮距过程中可避免驱动轮与地面之间的滑动摩擦力，适用于各种摩擦力较大的地面。

(2)本发明结构设计合理，一方面通过车架承载重物，初始状态下前后侧的驱动轮保持平行，通过转向电机带动传动轴旋转，从而使得驱动轮固定支架调节驱动轮的角度，使得车架行走模式多样，能够进行前后行走、左右行走、斜向行走和原地旋转，另一方面通过正反牙丝杠导轨模组带动左右两侧滑块相对运动，从而拉动一号可变形支架推拉杆和二号可变形支架推拉杆，使得驱动轮可变形支架受力变形，从而对驱动轮间距进行调节，由于变距过程中驱动轮固定支架角度变化，使得驱动轮外转一定角度配合前进，从而同步提供一个侧向运动分量，避免了驱动轮与地面的滑动摩擦同时，驱动轮转向的驱动电机固定在车架上，为变形支架、固定支架和驱动轮的布局带来便利。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，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。

图1为本发明的整体结构示意图一；

图2为本发明的整体结构示意图二；

图3为本发明滑块的位置关系结构示意图；

图4为本发明驱动轮可变形支架的结构示意图；

图5为本发明驱动轮行走时速度关系示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4所示，本实施例为一种可变轮距全向四轮驱动移动底盘，包括车架1，车架1的顶部四角连接有转向电机2，转向电机2的底端连接有万向传动轴3，车架1的底部四角连接有驱动轮可变形支架5，万向传动轴3伸出驱动轮可变形支架5的一端连接有驱动轮固定支架4，驱动轮固定支架4底部安装有驱动轮6，车架1的底部前后两侧均设有正反牙丝杠导轨模组7，正反牙丝杠导轨模组7的左端连接有丝杠导轨模组驱动电机9，正反牙丝杠导轨模组7上左右对称安装有滑块10，右侧滑块10与左侧驱动轮可变形支架5之间铰接有一号可变形支架推拉杆8，左侧滑块10与右侧驱动轮可变形支架5之间铰接有二号可变形支架推拉杆11。

驱动轮固定支架4包括轮支架和轮轴，轮轴的两端设有轮轴螺母，方便驱动轮6的安装固定。

驱动轮可变形支架5由两组平行设置的横板与两组平行设置的侧板铰接而成，使其在受力作用后能够进行变形。

驱动轮6内设有轮毂电机，将动力装置、传动装置和制动装置都整合一起到轮毂内，得以将电动车辆的机械部分大为简化。

一号可变形支架推拉杆8与二号可变形支架推拉杆11上均开设有限位槽，一号可变形支架推拉杆8与二号可变形支架推拉杆11交叉设置，避免干涉，便于调节轮距。

本实施例的一个具体应用为：

本装置具有前后行走、左右行走、斜向行走和原地旋转功能。

工作时通过车架1承载重物，初始状态下前后侧的驱动轮6保持平行，车架1能够进行直线行走，需要进行转向时，通过转向电机2带动传动轴3旋转，从而使得驱动轮固定支架4调节驱动轮6的角度，方便进行旋转作业，

车架1在行进过程中能够对轮距进行调节，具体方式为，通过丝杠导轨模组驱动电机9启动正反牙丝杠导轨模组7，使得左右两侧滑块10相对运动，从而拉动一号可变形支架推拉杆8和二号可变形支架推拉杆11，进而使得驱动轮可变形支架5受力变形，使得左右侧的驱动轮6间距产生变化。

如图5所示，在变距过程中通过转向电机2配合传动轴3调节驱动轮固定支架4的角度，使得驱动轮6外转一定角度配合前进，从而提供一个侧向运动分量，避免驱动轮6与地面的滑动摩擦，极限状态下，如处于静止状态，驱动轮6转至90°与前方垂直，变距完成后驱动轮6回正，使得本装置能够适用于各种摩擦力较大的地面；

其中，驱动轮行走线速度V、驱动轮固定支架移动线速度V_变以及驱动轮转向角θ三个变量满足下列关系：

V_变/V＝sinθ。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种可变轮距全向四轮驱动移动底盘，包括车架（1），其特征在于：所述车架（1）的顶部四角连接有转向电机（2），所述转向电机（2）的底端连接有万向传动轴（3），所述车架（1）的底部四角连接有驱动轮可变形支架（5），所述万向传动轴（3）伸出驱动轮可变形支架（5）的一端连接有驱动轮固定支架（4），所述驱动轮固定支架（4）底部安装有驱动轮（6），所述车架（1）的底部前后两侧均设有正反牙丝杠导轨模组（7），所述正反牙丝杠导轨模组（7）的左端连接有丝杠导轨模组驱动电机（9），所述正反牙丝杠导轨模组（7）上左右对称安装有滑块（10），右侧所述滑块（10）与左侧所述驱动轮可变形支架（5）之间铰接有一号可变形支架推拉杆（8），左侧所述滑块（10）与右侧所述驱动轮可变形支架（5）之间铰接有二号可变形支架推拉杆（11），在变距过程中通过转向电机（2）配合传动轴（3）调节驱动轮固定支架（4）的角度，使得驱动轮（6）外转一定角度配合前进，从而提供一个侧向运动分量；

所述驱动轮可变形支架（5）由两组平行设置的横板与两组平行设置的侧板铰接而成；

所述一号可变形支架推拉杆（8）与二号可变形支架推拉杆（11）上均开设有限位槽；

所述一号可变形支架推拉杆（8）与二号可变形支架推拉杆（11）交叉设置。

2.根据权利要求1所述的一种可变轮距全向四轮驱动移动底盘，其特征在于：所述驱动轮固定支架（4）包括轮支架和轮轴，所述轮轴的两端通过轮轴螺母固定。

3.根据权利要求1所述的一种可变轮距全向四轮驱动移动底盘，其特征在于：所述驱动轮（6）内设有轮毂电机。

4.根据权利要求1所述的一种可变轮距全向四轮驱动移动底盘，其特征在于转向电机（2）配合传动轴（3）调节驱动轮固定支架（4）的角度具体为：

驱动轮行走线速度、驱动轮固定支架移动线速度/>以及驱动轮转向角/>三个变量满足下列关系：

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