CN209683862U - 植保无人车支腿、车轮朝向控制装置以及植保无人车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及植保无人车领域，公开了一种植保无人车支腿、一种植保无人车的车轮朝向控制装置以及植保无人车，其中，所述植保无人车支腿包括传动机构以及车轮组，所述传动机构与所述车轮组连接，用于传递动力以驱动所述车轮组中的车轮转向，所述车轮组上安装有用于检测所述车轮朝向的朝向检测元件。本实用新型提供的技术方案能够更加准确地检测植保无人车的车轮朝向，有利于提高植保无人车的车轮转向控制精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及植保无人车领域，具体地涉及一种植保无人车支腿，进一步，本实用新型还涉及一种植保无人车的车轮朝向控制装置以及植保无人车。
背景技术
植保无人车是用于农林植物保护作业的行驶于地面的无人驾驶车，主要包括车架、安装在车架底部的支腿、以及搭载在车架上的导航控制机构和作业机构，可通过地面遥控来实现植保作业，可以实现作物采摘、施肥、喷洒药剂、种子、粉剂等。
控制植保无人车行驶时需要对植保无人车的朝向进行检测，现有技术对植保无人车的朝向检测一般通过在电机上安装检测元件实现，检测结果不准确，导致车轮朝向控制与预定值不一致，最终导致植保无人车在运行过程中阻力增加，出现植保无人车行走路线不直，车架应力增加等现象，不利于植保作业的进行。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种有利于提高植保无人车的车轮朝向控制精度的技术方案。
为了实现上述目的，本实用新型第一方面提供一种植保无人车支腿，所述植保无人车支腿包括传动机构以及车轮组，所述传动机构与所述车轮组连接，用于传递动力以驱动所述车轮组中的车轮转向，其中，所述车轮组上安装有用于检测所述车轮朝向的朝向检测元件。
优选地，所述植保无人车支腿还包括用于输出动力的动力总成，所述动力总成包括电机以及输入轴与所述电机的输出轴同轴固定的减速箱，所述减速箱的输出轴与所述传动机构连接。
优选地，所述传动机构包括与所述减速箱的输出轴同轴固定的齿轮以及与该齿轮啮合的回转支承；所述回转支承与所述车轮组固定连接以在回转时带动所述车轮组中的车轮同步转动；其中，所述齿轮的半径小于所述回转支承的半径。
优选地，所述车轮组包括车轮和轮架机构，所述车轮的中部设置有安装轴，所述轮架机构与所述安装轴固定连接，所述朝向检测元件安装在所述轮架机构上。
优选地，所述轮架机构包括与所述回转支承平行且固定连接的支撑板以及两端分别与所述支撑板和所述安装轴固定连接的连接板，所述朝向检测元件安装在所述支撑板上。
优选地，所述植保无人车支腿还包括安装架板，所述回转支承包括固定在该安装架板的一侧的内圈以及与所述内圈同中心且与所述齿轮啮合的外齿圈，所述支撑板与所述外齿圈固定连接，所述安装架板与所述内圈固定连接。
优选地，所述朝向检测元件为绝对值编码器，所述支撑板上对应所述绝对值编码器开设有通孔，所述绝对值编码器的外壳固定在所述支撑板的背向所述回转支承的一面，其输出轴穿过所述通孔与所述回转支承的内圈固定连接。
优选地，所述内圈为环形，所述内圈与所述安装架板之间还设置有在轴向上覆盖所述内圈的中心孔的夹板，所述夹板上固定有法兰轴，该法兰轴通过穿设在所述中心孔中的联轴器与所述绝对值编码器的输出轴固定连接。
优选地，所述安装架板的另一侧还固定连接有枢转立柱，该枢转立柱能够安装在所述植保无人车的车架上；所述动力总成安装在所述安装架板的所述另一侧。
本实用新型第二方面提供一种植保无人车的车轮朝向控制装置，所述车轮朝向控制装置包括根据本实用新型第一方面所述的植保无人车支腿和控制器，所述控制器信号连接所述朝向检测元件，以能够接收所述朝向检测元件检测的朝向信号并根据该朝向信号控制所述动力总成的输出，从而控制所述车轮的朝向。
本实用新型第三方面提供一种植保无人车，所述植保无人车包括根据本实用新型第一方面所述的植保无人车支腿。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型提供的无人车支腿包括传动机构以及车轮组，传动机构将动力传递给车轮组，使得车轮组中的车轮转向，朝向检测元件直接安装在车轮组上，用于检测车轮朝向，消除了由于机械传动引起的误差，提高了车轮朝向的检测准确度，从而有利于提高车轮朝向的控制精度，使得车轮按照预定的方向转向，进一步，减小了植保无人车在运行过程中所受到的阻力，使得植保无人车运行路线更直，降低植保无人车的车架应力，提高植保无人车的工作可靠性。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的植保无人车支腿的***结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的另一视觉角度下的植保无人车支腿的***结构示意图；
图3是本实用新型实施例提供的植保无人车支腿的主视图；
图4是本实用新型实施例提供的植保无人车支腿的上部分的***示意图；
图5是本实用新型实施例提供的植保无人车支腿的下部分的***示意图。
附图标记说明
1-枢转立柱；2-减速箱；3-电机；4-安装架板；5-齿轮；6-螺栓；7-螺栓；8-夹板；9-回转支承；10-法兰轴；11-联轴器；12-螺栓；13-绝对值编码器的外壳；14-螺栓；15-连接板。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所指的上、下、左、右。“内、外”是指相对于部件本身轮廓的内、外。
参阅图1-图5，本实用新型实施例第一方面提供一种植保无人车支腿，所述植保无人车支腿包括传动机构以及车轮组；所述传动机构与所述车轮组连接，用于传递动力以驱动所述车轮组中的车轮转向，其中，所述车轮组上安装有用于检测所述车轮朝向的朝向检测元件。
通过在车轮组上安装朝向检测元件检测车轮的朝向可以消除机械传动过程中的误差，更加真实地反应车轮的具体朝向，提高车轮朝向的检测精度，从而有利于控制车轮按照预定的方向转向，进一步，减小了植保无人车在运行过程中所受到的阻力，使得植保无人车运行路线更直，降低植保无人车的车架应力，提高植保无人车的工作可靠性。
为了驱动所述植保无人车的车轮转向，所述植保无人车支腿还包括用于输出动力的动力总成，动力总能具有输出轴，输出轴与所述传动机构连接，其能够将电能转化为使输出轴转动的机械能，并通过传动机构传递给所述车轮组件，从而驱动车轮组中的车轮转向。
具体地，所述动力总成包括电机3以及输入轴与所述电机3的输出轴同轴固定的减速箱2，所述减速箱2的输出轴与所述传动机构连接。所述电机3例如可以为57闭环步进电机3，所述减速箱2例如可以为蜗轮蜗杆减速箱2，该步进电机3的输出轴与减速箱2的输入轴同轴固定，减速箱2的输出轴与传动机构固定连接，减速箱2能够对步进电机3的输出轴的转速进行调节，使得减速箱2输出轴的转速小于步进电机3的输出轴的转速，从而便于车轮朝向的精准控制。
进一步，所述传动机构包括与所述减速箱2的输出轴同轴固定的齿轮5以及与该齿轮5啮合的回转支承9；所述回转支承9与所述车轮组固定连接以在回转时带动所述车轮组中的车轮同步转动；其中，所述齿轮5的半径小于所述回转支承9的半径。
具体地，所述齿轮5例如可以为直齿轮5，该直齿轮5与所述减速箱2的输出轴同轴固定，减速箱2的输出转旋转带动直齿轮5同步转动，直齿轮5带动回转支承9回转，回转支承9带动车轮组中的车轮转动，实现对动力的传递作用。齿轮5半径小于回转支承9半径，能够进一步降低车轮转向时的速度，提高车轮组中车轮的转向控制精度。
所述车轮组包括车轮和轮架机构，所述车轮的中部设置有安装轴，所述轮架机构与所述安装轴固定连接，所述朝向检测元件安装在所述轮架机构上。轮架机构直接与车轮的安装轴固定连接，朝向检测元件安装在轮架机构上可以使得车轮朝向的检测结果更加准确。其中，所述车轮例如可以为带编码器轮毂电机3动力总成。
所述轮架机构的具体结构可以有多种，在一优选实施例中，所述轮架机构包括与所述回转支承9平行且固定连接的支撑板以及两端分别与所述支撑板和所述安装轴固定连接的连接板15，所述朝向检测元件安装在所述支撑板上。
具体地，所述支撑板与所述连接板15例如可以一体成型制作，为了提高轮架机构的结构稳定性，所述支撑板的两侧对称设置有所述连接板15，即，两块连接板15分别对称设置在所述支撑板的两侧。为了实现所述支撑板与所述回转支承9的固定连接，所述支撑板上开设有沿着所述支撑板的厚度方向贯穿所述支撑板的通孔，所述回转支承9上对应该通孔开设有安装孔，可通过贯穿所述通孔和所述安装孔的连接件例如螺栓14将所述回转支承9与所述支撑板固定连接。更具体地，所述回转支承9包括具有中心孔的内圈以及与该内圈同中心设置的外齿圈，其中，所述外齿圈上对应所述通孔开设有安装孔，通过贯穿所述通孔和所述安装孔的连接件将所述回转支承9的外齿圈与所述支撑板固定连接。
为了安装所述回转支承9，所述植保无人车支腿还包括安装架板4，所述安装架板4与所述回转支承9的内圈固定连接。具体地，所述回转支承9的内圈上开设有沿着平行于所述回转支承9的轴线方向贯穿所述内圈的通孔，所述安装架板4上对应该通孔开设有安装孔，所述内圈通过贯穿通孔和安装孔的连接件例如螺栓6与所述安装架板4固定连接。
在一具体实施例中，所述朝向检测元件为绝对值编码器，所述支撑板上对应所述绝对值编码器开设有通孔，所述绝对值编码器的外壳13通过螺栓12固定在所述支撑板的背向所述回转支承9的一面，其输出轴穿过所述通孔与所述回转支承9的内圈固定连接。由于回转支承9的内圈与安装架板4固定连接，而外齿圈与齿轮5啮合，因此，当动力总成的电机3转动时，外圈转动并带动支撑板转动，而内圈保持静止。由于绝对值编码器的外壳13与支撑板固定连接，而输出轴与内圈固定连接，因此，当电机3转动时，绝对值编码器的外壳13转动，而输出轴保持静止，如此，绝对值编码器的外壳13与输出轴之间具有相对转动，从而可以直接检测车轮的转动角度。
参阅图5，回转支承9的内圈通常为环形，即内圈具有中心孔，在一具体实施例中，为了将绝对值编码器的输出轴与回转支承9的内圈固定连接，所述内圈与所述安装板之间还设置有在轴向上覆盖所述内圈的中心孔的夹板8，所述夹板8中部固定有法兰轴10，该法兰轴10通过穿设在所述中心孔中的联轴器11与所述绝对值编码器的输出轴固定连接。具体地，夹板8上开设有通孔，法兰轴10包括法兰以及与法兰同轴的轴，法兰轴10的法兰上开设有法兰孔，法兰通过贯穿通孔和法栏孔的螺栓7固定在夹板8上。法兰轴10的轴通过联轴器11与绝对值编码器的输出轴同轴连接。
植保无人车支腿安装在植保无人车的车架上，为了将植保无人车支腿与车架连接，所述安装架板4的另一侧还固定连接有枢转立柱1，通过枢转立柱1与植保无人车的车架连接。优选地，所述枢转立柱1与所述回转支承9同轴设置，以提高植保无人车支腿的结构紧凑性。
为了进一步提高植保无人车支腿的结构紧凑性，所述动力总成安装在所述安装架板4的所述另一侧。
在此需要说明的是，前文所述的“固定连接”指的是两个部件连接后，二者之间没有相对运动的连接方式。
本实用新型实施例第二方面提供一种植保无人车的车轮朝向控制装置，所述车轮朝向控制装置包括本实用新型实施例第一方面提供的植保无人车支腿以及控制器，该控制器信号连接所述朝向检测元件，以能够接收所述朝向检测元件检测的朝向信号并根据该朝向信号控制所述动力总成的输出，从而控制所述车轮的朝向。具体地，控制器例如可以为单片机，可编程逻辑控制器等，其能够接收绝对值编码器检测的朝向信号，并根据该朝向信号调整电机3的输出，从而使得车轮按照预定的方向行驶。
本实用新型实施例第三方面提供一种植保无人车，该植保无人车包括本实用新型实施例第一方面提供的植保无人车支腿。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。
Claims (11)
1.一种植保无人车支腿，其特征在于，所述植保无人车支腿包括传动机构以及车轮组；所述传动机构与所述车轮组连接，用于传递动力以驱动所述车轮组中的车轮转向，其中，所述车轮组上安装有用于检测所述车轮朝向的朝向检测元件。
2.根据权利要求1所述的植保无人车支腿，其特征在于，所述植保无人车支腿还包括用于输出动力的动力总成，所述动力总成包括电机以及输入轴与所述电机的输出轴同轴固定的减速箱，所述减速箱的输出轴与所述传动机构连接。
3.根据权利要求2所述的植保无人车支腿，其特征在于，所述传动机构包括与所述减速箱的输出轴同轴固定的齿轮以及与该齿轮啮合的回转支承；所述回转支承与所述车轮组固定连接以在回转时带动所述车轮组中的车轮同步转动；其中，所述齿轮的半径小于所述回转支承的半径。
4.根据权利要求3所述的植保无人车支腿，其特征在于，所述车轮组包括车轮和轮架机构，所述车轮的中部设置有安装轴，所述轮架机构与所述安装轴固定连接，所述朝向检测元件安装在所述轮架机构上。
5.根据权利要求4所述的植保无人车支腿，其特征在于，所述轮架机构包括与所述回转支承平行且固定连接的支撑板以及两端分别与所述支撑板和所述安装轴固定连接的连接板，所述朝向检测元件安装在所述支撑板上。
6.根据权利要求5所述的植保无人车支腿，其特征在于，所述植保无人车支腿还包括安装架板，所述回转支承包括固定在该安装架板的一侧的内圈以及与所述内圈同中心且与所述齿轮啮合的外齿圈，所述支撑板与所述外齿圈固定连接，所述安装架板与所述内圈固定连接。
7.根据权利要求6所述的植保无人车支腿，其特征在于，所述朝向检测元件为绝对值编码器，所述支撑板上对应所述绝对值编码器开设有通孔，所述绝对值编码器的外壳固定在所述支撑板的背向所述回转支承的一面，其输出轴穿过所述通孔与所述回转支承的内圈固定连接。
8.根据权利要求7所述的植保无人车支腿，其特征在于，所述内圈为环形，所述内圈与所述安装架板之间还设置有在轴向上覆盖所述内圈的中心孔的夹板，所述夹板上固定有法兰轴，该法兰轴通过穿设在所述中心孔中的联轴器与所述绝对值编码器的输出轴固定连接。
9.根据权利要求6所述的植保无人车支腿，其特征在于，所述安装架板的另一侧还固定连接有枢转立柱，该枢转立柱能够安装在所述植保无人车的车架上；所述动力总成安装在所述安装架板的所述另一侧。
10.一种植保无人车的车轮朝向控制装置，其特征在于，所述车轮朝向控制装置包括根据权利要求1-9中任意一项所述的植保无人车支腿和控制器，所述控制器信号连接所述朝向检测元件，以能够接收所述朝向检测元件检测的朝向信号并根据该朝向信号控制所述动力总成的输出，从而控制所述车轮的朝向。
11.一种植保无人车，其特征在于，所述植保无人车包括根据权利要求1-9中任意一项所述的植保无人车支腿。
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Cited By (1)
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2019
- 2019-02-01 CN CN201920184418.0U patent/CN209683862U/zh active Active
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