CN206012216U - 运载工具的自驱动自适应底盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种运载工具的自驱动自适应底盘，包括底盘本体，其特征在于：在所述底盘本体上设置有至少一个动力轮，和，一个自适应轮，其余为万向轮，所述动力轮具有第一动力装置且动力轮可在第一动力装置的作用下滚动，所述自适应轮上设置有维持其向下伸出的复位力。本实用新型可实现运载工具的自驱动、自适应的功能，同时，还具有转向和刹车功能，且结构简单，易操控。

Description

运载工具的自驱动自适应底盘

技术领域

本实用新型涉及一种底盘结构，尤其涉及一种运载工具的自驱动自适应底盘。

背景技术

对于需要移动的各类设备，如：各类装载有其他设备的车体，往往通过在设备的底部设置数个滚轮实现移动，常见的为在设备的底部设置3-4个滚轮。这类设备在平地上行走效率高、稳定性好；但是，在粗糙路面或不平坦路面上往往不够稳定。由于三点决定一个平面，因此，当地面不平坦时，第四个滚轮往往往往无法与其他三个滚轮维持在一个平面上，从而整个设备的底盘不能维持在一个平面上，使设备在移动过程中产生颠簸，影响设备的移动以及运行。另一方面，现代人工智能的发展，越来越多的运载工具需要实现自驱动。为此，需要设计一种运载工具的自驱动自适应设备。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中，运载工具难以实现自驱动、自适应的技术问题，提供一种运载工具的自驱动自适应底盘，在为运载工具提供动力的同时，可自动适应不平整地面，保证设备的稳定、高效地移动和运行。

为此，本实用新型采用如下技术方案：

运载工具的自驱动自适应底盘，包括底盘本体，其特征在于：在所述底盘本体上设置有至少一个动力轮，和，一个自适应轮，其余为万向轮，所述动力轮具有第一动力装置且动力轮可在第一动力装置的作用下滚动，所述自适应轮上设置有维持其向下伸出的复位力。

进一步地，所述动力轮包括：行走车轮，用于驱动行走车轮的第一动力装置，以及，用于使行走车轮转向的转向机构，所述第一动力装置的输出轴与行走车轮的转轴连接，驱动行走车轮滚动；所述转向机构包括：设置于行走车轮上方的回转支撑轴承，回转支撑轴承的外圈固定，回转支撑轴承外圈的圆周上设置有齿轮，回转支撑轴承内圈的外侧固定有一连接板，连接板上设置第二动力装置，第二动力装置的输出端连接第一齿轮，第一齿轮与外圈啮合传动；连接板上还固定有一侧板，侧板位于行走车轮的一侧。

进一步地，在所述连接板的一端，设置有第一导套，所述第二动力装置的输出端穿过第一导套与所述第一齿轮连接，在连接板的另一端，设置有第二导套，第二导套内设置有导杆和第二齿轮，第二齿轮与外圈啮合。

进一步地，所述第一动力装置为带刹车的伺服电机、带刹车的绝对值伺服马达、油压马达或气动马达；所述第二动力装置为伺服电机，第一动力装置和第二动力装置分别设置在行走车轮的两侧。

进一步地，所述第一动力装置和第二动力装置的输出端分别连接有一减速机。

进一步地，所述自适应轮包括：轮架和设置在轮架上的滚轮，其特征在于：所述滚轮通过一连接杆及一垂直杆连接在轮架上，连接杆的一端连接在滚轮的轮轴处，连接杆的另一端与垂直杆连接；所述垂直杆的一端与连接杆连接，垂直杆的另一端穿过轮架形成自由端；还包括一连接板，连接板的一端设置在轮架上，连接板的另一端连接在连接杆上；在所述垂直杆上套设有一弹性件，当滚轮受到向上的压力时，弹性件压缩。

进一步地，所述连接板的另一端连接在连接杆的中部。

进一步地，所述垂直杆通过一导套设置在轮架上，垂直杆的自由端上形成挡块，所述弹性件为弹簧，弹簧设置在导套内、垂直杆上挡块的下方。

进一步地，所述滚轮为尺寸相等的双轮，在滚轮的两外侧面分别连接有一连接杆，所述连接板具有一个水平部和两个垂直部，连接板通过两个垂直部分别与连接杆连接。

进一步地，所述动力轮为两个，两个动力轮设置于底盘前端的两侧，或者，两个动力轮设置于底盘后端的两侧，或者，两个动力轮设置于底盘两对角线上。

本实用新型的运载工具的自驱动自适应底盘，通过设置动力轮和自适应轮，动力轮为运载工具提供动力，自适应轮因具有维持其向下伸出的复位力，可自动适应不平坦或粗糙路面，从而实现运载工具底盘的自驱动和自适应；作为进一步优化的技术方案：动力轮同时具有刹车和转向功能，可满足一般速度要求不高的智能运载工具的使用要求。且结构简单，易操控。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2、图3为本实用新型动力轮的结构示意图；

图4-图7为本实用新型自适应轮的结构示意图；

图中，100为底盘本体；200为动力轮，201为行走车轮，202为第一动力装置，203为回转支撑轴承，203a为内圈，203b为外圈，204为连接板，204a为第一导套，204b为第二导套，205为第二动力装置，206为第一齿轮，207为第二齿轮，208为侧板；300为自适应轮，301为轮架，302为滚轮，303为连接杆，304为垂直杆，305为连接板，305a为水平部，305b为垂直部，306为弹性件，307为导套，308为挡块；400为万向轮。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1所示，本实用新型的运载工具的自驱动自适应底盘，包括底盘本体100，在底盘本体100上设置有至少一个动力轮200，和，一个自适应轮300，其余为万向轮400。在本实施例中，所述动力轮200为两个，该两个动力轮200可以分别设置于底盘本体前端的两侧，或者，两个动力轮分别设置于底盘后端的两侧，或者，两个动力轮分别设置于底盘两对角线上。在本实施例中，两个动力轮分别设置于底盘两对角线上。

如图2-3所示，动力轮200包括：行走车轮201，用于驱动行走车轮201的第一动力装置202，以及，用于使行走车轮转向的转向机构，其中，第一动力装置202的输出轴与一减速机的输入轴连接，减速机的输出轴与行走车轮的转轴连接，驱动行走车轮滚动；转向机构包括：设置于行走车轮上方的回转支撑轴承203，回转支撑轴承的外圈203b固定在车体上，外圈203b的圆周上设置有齿轮，在回转支撑轴承内圈203a的外侧固定有一连接板204，连接板204上设置第二动力装置205，第二动力装置205的输出端连接第一齿轮206，第一齿轮206与外圈203b啮合传动。

为了获得更好的技术效果，在连接板204的一端，设置有第一导套204a，第二动力装置205的输出端穿过第一导套204a与所述第一齿轮206连接，在连接板204的另一端，设置有第二导套204b，第二导套204b内设置有导杆和第二齿轮207，第二齿轮207同样地与外圈203b啮合传动。这样的设置可以使转盘转动时更加平稳，从而使行走车轮的转向更加平稳。

连接板204上还固定有一侧板208，侧板208位于行走车轮的一侧。在侧板208的车轮侧形成减震摩擦垫（图中未示出）。当连接板204在第三动力装置作用下绕外圈203b转动时，带动侧板208转动，侧板208带动行走车轮转向；为了获得更好的技术效果，在侧板208的车轮侧形成减震摩擦垫，可减少震动，保护侧板。第三动力装置的输出端也可连接一减速机，以增大扭矩。第一动力装置可以采用带刹车的伺服电机、带刹车的绝对值伺服马达、油压马达或气动马达；第二动力装置可以采用伺服电机。第一动力装置和第二动力装置分别设置在行走车轮的两侧。这样可以使整个动力装置更为平衡。

文中，所述滚轮的“滚动”是指滚轮沿轴向旋转从而整个滚轮前进，滚轮的“转动”是指滚轮沿径向旋转从而使整个滚轮的前进方向发生改变。

如图4-7所示，所述自适应轮300上设置有维持其向下伸出的复位力。具体地：

自适应轮300，包括轮架301和设置在轮架301上的滚轮302，所述滚轮302通过一连接杆303及一垂直杆304连接在轮架上，连接杆303的一端连接在滚轮302的轮轴处，连接杆303的另一端与垂直杆304连接；垂直杆304的一端与连接杆303连接，垂直杆304的另一端穿过轮架301形成自由端；还包括一连接板305，连接板的一端设置在轮架上，连接板305的另一端连接在连接杆303上；在所述垂直杆304上套设有一弹性件306，当滚轮受到向上的压力时，弹性件306压缩。所述弹性件306可以为弹簧、橡胶弹簧等，原则上只要在收到压缩时能产生一个复位力的弹性材料都可以使用。

连接板305起到一个力的传递作用；向滚轮装置传递来自运载工具，如车体的压力；连接板305与连接杆303连接；连接杆303起到一个杠杆的作用，一端连接在滚轮302的轮轴处，另一端与垂直杆304连接；连接板305与连接杆303的连接位置，决定了连接板305传递过来的力对连接杆303两端的影响大小，当连接板305连接在连接杆303中部附近时，连接板305传递过来的力对连接杆303两端的影响大致相等；由于弹性件306在受到压力时，会产生方向相反的回复力，从而，相对于滚轮302而言，总有一个来自弹性件的使其向下伸出的力。

垂直杆304通过一导套307设置在轮架301上，垂直杆304的自由端上形成挡块308，所述弹性件306为弹簧，弹簧设置在导套307内、垂直杆上挡块308的下方。

为了获得更好的技术效果，如图7所示，滚轮302为尺寸相等的双轮，在滚轮的两外侧面，即双轮的两侧，分别连接有一连接杆303，所述连接板305具有一个水平部305a和两个垂直部305b，连接板305通过两个垂直部305b分别与连接杆303连接。双轮具有更好的平衡和支撑效果，同时，结实耐用。

如图4所示，连接板的垂直部305b呈三角形，垂直部通过三角形的一个角与连接杆303连接。节省原材料，同时，连接稳固，效果好。

自适应轮的工作原理如下：

当设置有本自适应滚轮的车体，在不平坦的地面上行走时，滚轮由于受到来自弹性件的复位力，具有向下伸出的趋势；当滚轮所处的地面为向下陷时，由于滚轮具有向下伸的趋势，刚好可以适应该下陷地面，且滚轮在来自车体的压力（由连接板305传递）、来自地面的压力，以及，来自弹性件复位力的作用下维持平衡；当滚轮所处的地面为凸起时，滚轮302被向上抬起，通过连接杆303向下拉垂直杆304，弹性件306为进一步压缩，滚轮302一方面通过压缩弹性件306，产生向上的位移空间，另一方面，被压缩的弹性件306提供给其向下的力，在地面凸起处经过后，滚轮302随即向下伸出，适应平坦或低洼地面。当在平坦地面上行走时，在具有4个轮子的车体的情形下，由于三点决定一个平面，当4个轮子中的3个轮子处于一个平面上时，第4个轮子往往难以找到并适应前3个轮子所在的平面，此时，本发明的自适应滚轮，由于其在车体垂直方向上的位置不是固定的，自适应滚轮在前文分析的三个力的作用下，很容易找到并适应前3个轮子所在的平面，从而维持车体的平衡和稳定运行；当然，在具有3个轮子的车体的情形下，工作原理也类似，在此不在赘述。

本实用新型的万向轮400可采用现有技术中的可随意转向的万向轮。

显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.运载工具的自驱动自适应底盘，包括底盘本体，其特征在于：在所述底盘本体上设置有至少一个动力轮，和，一个自适应轮，其余为万向轮，所述动力轮具有第一动力装置且动力轮可在第一动力装置的作用下滚动，所述自适应轮上设置有维持其向下伸出的复位力。

2.根据权利要求1所述的运载工具的自驱动自适应底盘，其特征在于：所述动力轮包括：行走车轮，用于驱动行走车轮的第一动力装置，以及，用于使行走车轮转向的转向机构，所述第一动力装置的输出轴与行走车轮的转轴连接，驱动行走车轮滚动；所述转向机构包括：设置于行走车轮上方的回转支撑轴承，回转支撑轴承的外圈固定，回转支撑轴承外圈的圆周上设置有齿轮，回转支撑轴承内圈的外侧固定有一连接板，连接板上设置第二动力装置，第二动力装置的输出端连接第一齿轮，第一齿轮与外圈啮合传动；连接板上还固定有一侧板，侧板位于行走车轮的一侧。

3.根据权利要求2所述的运载工具的自驱动自适应底盘，其特征在于：在所述连接板的一端，设置有第一导套，所述第二动力装置的输出端穿过第一导套与所述第一齿轮连接，在连接板的另一端，设置有第二导套，第二导套内设置有导杆和第二齿轮，第二齿轮与外圈啮合。

4.根据权利要求2所述的运载工具的自驱动自适应底盘，其特征在于：所述第一动力装置为带刹车的伺服电机、带刹车的绝对值伺服马达、油压马达或气动马达；所述第二动力装置为伺服电机，第一动力装置和第二动力装置分别设置在行走车轮的两侧。

5.根据权利要求2所述的运载工具的自驱动自适应底盘，其特征在于：所述第一动力装置和第二动力装置的输出端分别连接有一减速机。

6.根据权利要求1所述的运载工具的自驱动自适应底盘，其特征在于：所述自适应轮包括：轮架和设置在轮架上的滚轮，其特征在于：所述滚轮通过一连接杆及一垂直杆连接在轮架上，连接杆的一端连接在滚轮的轮轴处，连接杆的另一端与垂直杆连接；所述垂直杆的一端与连接杆连接，垂直杆的另一端穿过轮架形成自由端；还包括一连接板，连接板的一端设置在轮架上，连接板的另一端连接在连接杆上；在所述垂直杆上套设有一弹性件，当滚轮受到向上的压力时，弹性件压缩。

7.根据权利要求6所述的运载工具的自驱动自适应底盘，其特征在于：所述连接板的另一端连接在连接杆的中部。

8.根据权利要求6所述的运载工具的自驱动自适应底盘，其特征在于：所述垂直杆通过一导套设置在轮架上，垂直杆的自由端上形成挡块，所述弹性件为弹簧，弹簧设置在导套内、垂直杆上挡块的下方。

9.根据权利要求6所述的运载工具的自驱动自适应底盘，其特征在于：所述滚轮为尺寸相等的双轮，在滚轮的两外侧面分别连接有一连接杆，所述连接板具有一个水平部和两个垂直部，连接板通过两个垂直部分别与连接杆连接。

10.根据权利要求1所述的运载工具的自驱动自适应底盘，其特征在于：所述动力轮为两个，两个动力轮设置于底盘前端的两侧，或者，两个动力轮设置于底盘后端的两侧，或者，两个动力轮设置于底盘两对角线上。