[實用新型]四輪獨立驅動轉向的全回轉移動底盤

有效

• 申請號: 201822128388.X
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN209274718U
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 郭亭亭;趙炫弟;劉文濤;李希彬;鄭安;趙林萍;段立夫
• 申請（專利權）人: 山東阿圖機器人科技有限公司;山東國興智能科技股份有限公司
• 主分類號: B62D21/18
• 分類號: B62D21/18;B62D21/09
• 代理公司: 濟南舜科知識產權代理事務所(普通合伙) 37274
• 代理人: 徐娟

本實用新型涉及一種四輪獨立驅動轉向的全回轉移動底盤，由骨架、動力驅動組件、轉向驅動組件、輪系組件組成，骨架包括主體、橫梁、轉向橫梁，主體的前后兩端均連接有橫梁，轉向橫梁通過轉向連軸連接于橫梁的兩端；動力驅動組件、轉向驅動組件均安裝于骨架上，輪系組件包括車輪和輪軸，車輪通過輪軸固定于轉向橫梁的外端。本實用新型的四輪獨立驅動轉向的全回轉移動底盤集成度高，利用轉向驅動組件可實現輪式移動平臺的原地轉向功能，大大提高移動平臺轉彎靈活度，提高移動平臺控制精度和動力響應速度，提升了系統的自動化和智能化程度。

技術領域

本實用新型屬于移動機械技術領域，具體涉及一種四輪獨立驅動轉向的全回轉移動底盤。

背景技術

輪式行走機構行駛阻力小、噪聲小、轉向性能好，具有高機動性，因此廣泛應用于各種高機動性移動平臺中，包括各種類型的汽車、軍事特種車輛(如輪式戰車、導彈運載車等)。輪式行走機構的好壞將直接影響到移動平臺的通過性和機動性。為了提高輪式移動平臺的靈活機動特性，一般盡可能降低移動平臺轉彎半徑。

目前，輪系移動平臺通過減小轉彎半徑來提高靈活機動特性的方案主要通過球輪、麥克納母輪、萬向輪或是基于它們的變形產品，而通過原來輪系基礎上的方案較少。

(1)球輪結構技術方案

例如申請號為201110421107.X的專利“基于球輪全向驅動的運動平臺”，涉及一種能夠自主運動的智能運動平臺，特別涉及一種通過控制三個球輪的運動從而實現平臺整體的全向運動的機構，屬于電機驅動、傳感器測距、無線通訊和自動控制技術領域；具體包括三套同樣的球輪驅動機械結構和三個電機驅動器、環境感知系統和平臺控制系統；平臺主控制模塊處理得出控制指令，發給電機驅動器控制模塊，球輪在驅動電機的控制下滾動，實現平臺的運動。該發明基于球體滾動的全向性原理，可實現人工操控與自主運行兩種工作模式，以及單平臺運行和多平臺運行方式，具有體積小，平衡性好，運動行為表現力突出，快速機動和全向運動性的特點。相似的還有申請號為201280035387.3的專利“全向運動平臺”等。

球形輪一般采用磁性或其它方式，對球輪進行完全控制，從而實現輪子在XY方向上全向運動。但是球形輪控制起來較難，實際使用中很少采用，目前較多的存在于概念產品中，例如奧迪的球形輪胎機構等。

(2)麥克納母輪結構技術方案

申請號為201611060832.8的專利公布了“一種全向移動平臺”，包括車體框架、擺動組件、擺動車橋以及減震器，所述擺動組件固定在車體框架底部，所述擺動車橋通過所述擺動組件可相對所述車體框架底部上下擺動的安裝在所述車體框架上；所述擺動車橋包括與所述擺動組件連接的中間部分和位于中間部分兩側的擺臂，所述中間部分與所述擺動組件連接，所述擺臂遠離所述中間部分的端部安裝有車輪；所示減震器一端與所述車體框架連接，另一端與所述擺臂連接。該移動平臺，在地面不平的情況下，也能夠使得全向移動平臺平穩作業，同時使用壽命較長。相似的，還有申請號為201620216799.2的專利公布了“一種全向移動平臺的獨立懸掛機構”等。

麥克納母輪因其設計和控制都較簡單，在全向移動產品中使用較為廣泛。但是因為它與地面的接觸點不連續，而且只有一個可控運動自由度，導致運行中會引起打滑和噪音，造成運動效率低。由于正交輪在運動過程中兩個輪子是交替接觸地面的，這就導致在運動過程中每個輪子所承受的壓力變化大，從而影響與地面接觸的摩擦力，影響輪子轉動速度，不能保證車體運動速度的平穩性；此外麥克納姆輪的滾子之間存在間隙，容易產生振動或打滑，導致能量損失嚴重，造成車體不穩定，無法保證位置精確度，而且這種輪子對加工設計有很高要求，從而導致使用成本高。

(3)萬向輪結構技術方案

該類方案中，一般采用將驅動電機直接安裝在驅動輪輪轂上以簡化結構。