CN110171471B - 全轮驱动、全轮转向的移动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种全轮驱动、全轮转向的移动装置，包括一动力源、由该动力源驱动的沿Y轴横向设置的输入轴；所述输入轴两侧各与一输出轮同轴连接，所述输出轮两侧各设有至少一轴向为Y向的导轮Ⅰ，及位于相邻一对车轮各自上方位置设有轴向为Z向的联动带轮；所述联动带轮、导轮Ⅰ、输出轮之间通过可扭曲变向的同步带实现传动；所述联动带轮两侧各自通过至少一轴向沿X向的导轮Ⅱ与轴向沿Y向的行走带轮实现带传动；所述行走带轮与车轮同轴连接或同轴传动。本发明通过柔性传动结构的设计，通过动力传输方向的多次改变，实现单个动力源条件下的全轮行走驱动，与转向动力巧妙实现良好配合。

Description

全轮驱动、全轮转向的移动装置
技术领域
本发明涉及一种移动装置，具体来说，是一种全轮转向移动装置。
背景技术
现有的能够实现全轮驱动、全轮转向移动装置，在轮子驱动/转向的动力和传动上，一般结构设计都比较复杂，一般行走驱动需要两个以上的动力源，如果只采用一个动力源，则传动结构会很复杂，设计和制造难度均较大，同时往往会空间不足，成本较高。
发明内容
本发明旨在提供一种全轮转向移动装置，通过柔性传动结构的设计，通过动力传输方向的多次改变，实现单个动力源条件下的全轮行走驱动，与转向动力巧妙实现良好配合。
本发明采取以下技术方案：
一种全轮驱动、全轮转向的移动装置，包括一动力源、由该动力源驱动的沿Y轴横向设置的输入轴1；所述输入轴1两侧各与一输出轮同轴连接，所述输出轮两侧各设有至少一轴向为Y向的导轮Ⅰ14，及位于相邻一对车轮12各自上方位置设有轴向为Z向的联动带轮；所述联动带轮、导轮Ⅰ14、输出轮之间通过可扭曲变向的同步带实现传动；所述联动带轮两侧各自通过至少一轴向沿X向的导轮Ⅱ21与轴向沿Y向的行走带轮实现带传动；所述行走带轮与车轮12同轴连接或同轴传动。
进一步的，每个车轮12各自对应一转向电机10，所述转向电机10的输出轴设置为与所述联动带轮同轴。
进一步的，所述动力源是电动机19，所述输出轮是输出带轮16，所述联动带轮是双联同步带轮4，所述输出轮是输出带轮16；所述双联同步带轮、导轮Ⅰ14、输出带轮16通过一级同步带同步传动；所述联动带轮、导轮Ⅱ21、行走带轮13通过二级同步带6同步传动。
更进一步的，所述车轮12固定在L形的转向节臂18上，转向节臂一端与转向电机10的输出轴同轴连接，另一端带动车轮12实施转动动作。
更进一步的，所述导轮Ⅱ21固定在所述转向节臂18上。
再进一步的，所述双联同步带轮4、转向节臂18、导轮Ⅰ14、导轮Ⅱ21均固定在摆动桥17上，所述摆动桥17通过轴承与轴系相连并可绕轴系旋转；转向节臂18与摆动桥17相连并能够绕转向电机轴轴线旋转。
进一步的，平衡摇臂20与两侧摆动桥17相连。
本发明的有益效果在于：
1)巧妙设计带传动形式，使转向节臂动力输入方向与转向动力输入相同，然后通过同步带的扭转，使转向节臂动力输出方向转90°，与车轮旋转方向相同，从而完成车轮行驶的同时，也可以进行转向，替换掉了传统的转向梯形机构，减轻重量，同时不受转向梯形限制，四个车轮可以各自独立完成转向；同步带传动也替换了传统的传动零件，减轻了重量。
2)使用同步带轮及导轮，完成了动力传输方向的改变。四个轮子皆为驱动轮，每个轮子可由转向电机驱动完成独立转向，四个轮子配合可实现直线行驶、前轮转向、全轮转向、原地转向等功能，具有结构轻便、动力传递效率高、控制精确等特点。
3)通过动力传输方向的多次改变，实现单个动力源条件下的全轮行走驱动，同时与各车轮独立设置的转向动力实现巧妙配合。
4)转向幅度大，X向和Y向均可作为行进方向，可以不区分前后和两侧方向。
附图说明
图1是本发明全轮驱动、全轮转向的移动装置其中一摆动桥及其上固定的部件的示意图。
图2是本发明全轮驱动、全轮转向的移动装置的整体结构示意图。
图中，1、输入轴；2、一级同步带；3、摆动桥中钣金件；4、双联同步带轮；5、同步带轮轴；6、二级同步带；7、转向节臂钣金件；8、同步带轮轴装端盖；9、摆动桥金件；10、转向电机；11、编码器；12、车轮；13、行走带轮；14、导轮Ⅰ；15、导轮支架；16、输出带轮；17.摆动桥，18.转向节臂，19.电动机，20.平衡摇臂，21.导轮Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
参见图1-图2，一种全轮驱动、全轮转向的移动装置，包括一动力源、由该动力源驱动的沿Y轴横向设置的输入轴1；所述输入轴1两侧各与一输出轮同轴连接，所述输出轮两侧各设有至少一轴向为Y向的导轮Ⅰ14，及位于相邻一对车轮12各自上方位置设有轴向为Z向的联动带轮；所述联动带轮、导轮Ⅰ14、输出轮之间通过可扭曲变向的同步带实现传动；所述联动带轮两侧各自通过至少一轴向沿X向的导轮Ⅱ21与轴向沿Y向的行走带轮实现带传动；所述行走带轮与车轮12同轴连接或同轴传动。
在此实施例中，参见图1，每个车轮12各自对应一转向电机10，所述转向电机10的输出轴设置为与所述联动带轮同轴。
在此实施例中，参见图1-2，所述动力源是电动机19，所述输出轮是输出带轮16，所述联动带轮是双联同步带轮4，所述输出轮是输出带轮16；所述双联同步带轮、导轮Ⅰ14、输出带轮16通过一级同步带同步传动；所述联动带轮、导轮Ⅱ21、行走带轮13通过二级同步带6同步传动。
在此实施例中，参见图2，所述车轮12固定在L形的转向节臂18上，转向节臂一端与转向电机10的输出轴同轴连接，另一端带动车轮12实施转动动作。
在此实施例中，参见图1-2，所述导轮Ⅱ21固定在所述转向节臂18上。
在此实施例中，参见,1-2，所述双联同步带轮4、转向节臂18、导轮Ⅰ14、导轮Ⅱ21均固定在摆动桥17上，所述摆动桥17通过轴承与轴系相连并可绕轴系旋转；转向节臂18与摆动桥17相连并能够绕转向电机轴轴线旋转。
工作时，电动机19通过同步带轮、同步带与轴系相连，摆动桥17通过轴承与轴系相连并可绕轴系旋转，转向节臂18与摆动桥17相连并可以绕转向电机轴轴线旋转，安装在轴系上的输出带轮16与转向节臂18上的双联同步带轮4通过同步带相连，平衡摇臂20与两侧摆动桥17相连。
车轮旋转方向与车轮转向方向垂直。此带传动形式使转向节臂动力输入方向与转向动力输入相同，然后通过同步带的扭转，使转向节臂动力输出方向转90°，与车轮旋转方向相同，从而完成车轮行驶的同时，也可以进行转向，替换掉了传统的转向梯形机构，减轻重量，同时不受转向梯形限制，四个车轮可以各自独立完成转向。同步带传动也替换了传统的传动零件，减轻了重量。
使用同步带轮及导轮，完成了动力传输方向的改变。四个轮子皆为驱动轮，每个轮子可由转向电机驱动完成独立转向，四个轮子配合可实现直线行驶、前轮转向、全轮转向、原地转向等功能。具有结构轻便、动力传递效率高、控制精确等特点。
以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都有应当属于本发明要求保护的范围之内。

Claims (5)

1.一种全轮驱动、全轮转向的移动装置，其特征在于：
包括一动力源、由该动力源驱动的沿Y轴横向设置的输入轴(1)；所述输入轴(1)两侧各与一输出轮同轴连接，所述输出轮两侧各设有至少一轴向为Y向的导轮Ⅰ(14)，及位于相邻一对车轮(12)各自上方位置设有轴向为Z向的联动带轮；所述联动带轮、导轮Ⅰ(14)、输出轮之间通过可扭曲变向的同步带实现传动；
所述联动带轮两侧各自通过至少一轴向沿X向的导轮Ⅱ(21)与轴向沿Y向的行走带轮实现带传动；所述行走带轮与车轮(12)同轴连接或同轴传动；
每个车轮(12)各自对应一转向电机(10)，所述转向电机(10)的输出轴设置为与所述联动带轮同轴；
所述动力源是电动机(19)，所述输出轮是输出带轮(16)，所述联动带轮是双联同步带轮(4)，所述输出轮是输出带轮(16)；
所述双联同步带轮、导轮Ⅰ(14)、输出带轮(16)通过一级同步带同步传动；
所述联动带轮、导轮Ⅱ(21)、行走带轮(13)通过二级同步带(6)同步传动。
2.如权利要求1所述的全轮驱动、全轮转向的移动装置，其特征在于：所述车轮(12)固定在L形的转向节臂(18)上，转向节臂一端与转向电机(10)的输出轴同轴连接，另一端带动车轮(12)实施转动动作。
3.如权利要求2所述的全轮驱动、全轮转向的移动装置，其特征在于：所述导轮Ⅱ(21)固定在所述转向节臂(18)上。
4.如权利要求3所述的全轮驱动、全轮转向的移动装置，其特征在于：所述双联同步带轮(4)、转向节臂(18)、导轮Ⅰ(14)、导轮Ⅱ(21)均固定在摆动桥(17)上，所述摆动桥(17)通过轴承与轴系相连并可绕轴系旋转；转向节臂(18)与摆动桥(17)相连并能够绕转向电机轴轴线旋转。
5.如权利要求3所述的全轮驱动、全轮转向的移动装置，其特征在于：平衡摇臂(20)与两侧摆动桥(17)相连。
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