[實用新型]一種機器人同步轉向底盤

有效

• 申請號: 202021444220.0
• 申請日: 2020-07-21
• 公開（公告）號: CN212241121U
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 韓忠華;李強;駱聰聰;王青;李劍;汪雙洋;楊杰超;李婷婷;夏春雨
• 申請（專利權）人: 公安部第一研究所;北京中天鋒安全防護技術有限公司
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00;B25J5/00
• 代理公司: 北京華仁聯合知識產權代理有限公司 11588
• 代理人: 陳建

本實用新型公開了一種機器人同步轉向底盤，包括轉向驅動機構、傳動機構和輪體；轉向驅動機構包括轉向驅動電機和轉向驅動齒輪；轉向驅動電機可實現正反轉，其輸出端與轉向驅動齒輪同軸連接；傳動機構包括齒形帶，齒形帶與轉向驅動齒輪嚙合；輪體包括有至少四個，每個輪體均包括有驅動輪以及相配合的輪軸、連接架、轉向軸和轉向軸齒輪；轉向軸齒輪與齒形帶嚙合；轉向軸的上端和轉向軸齒輪同軸固定連接，下端與連接架固定連接；輪軸穿過驅動輪的中心，驅動輪可繞輪軸軸向轉動；連接架下部的兩端分別與輪軸的兩端固定連接；驅動輪連接于輪驅動電機。本實用新型具有結構簡單、控制簡便、易加工、易集成的優點。

技術領域

本實用新型涉及機器人移動底盤技術領域，具體涉及一種機器人同步轉向底盤。

背景技術

現有的機器人移動底盤主要有輪式、履帶式、輪履復合式、腿足式和蠕動式等，分別適用于各種不同的場合。其中，輪式移動底盤最為常見，具有速度快，機動性好等優點。

對于在室內或狹小空間中作業的移動機器人，需要移動底盤具有轉彎半徑小、靈活性強等特點，同步轉向和原地轉向是常用的兩種解決方案。其中原地轉向多為二輪和四輪驅動，主要通過兩側車輪的轉數差來實現預定角度的轉向。但實際應用中，由于使用環境的不同，對于凹凸地面、冰雪路面、散沙路面等較差地面條件，此種轉向方式往往難于達到預定角度的準確轉向，由此容易造成因轉向角度不到位而產生的預期行走路線的偏移。

針對兩輪/四輪獨立驅動方式，有研究學者提出同步轉向控制方法，每個驅動輪由單獨的電機控制方向，控制系統需要通過安裝在驅動軸上的編碼器反饋來組成一個閉環系統，結合相應的算法來保證轉動時各個驅動輪同步轉向，控制復雜，成本較高。另外，也有提出采用連桿機構實現驅動輪同步轉向的方案，該方案存在設計分析復雜、零部件多、易產生動載荷、傳動效率低等問題，且該結構無法實現全向移動。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型旨在提供一種機器人同步轉向底盤，具有結構簡單、控制簡便、易加工、易集成的優點。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種機器人同步轉向底盤，包括轉向驅動機構、傳動機構和輪體；

所述轉向驅動機構包括轉向驅動電機和轉向驅動齒輪；所述轉向驅動電機可實現正反轉，其輸出端與所述轉向驅動齒輪同軸連接；

所述傳動機構包括齒形帶，所述齒形帶與所述轉向驅動齒輪嚙合；

所述輪體包括有至少四個，每個輪體均包括有驅動輪以及相配合的輪軸、連接架、轉向軸和轉向軸齒輪；所述轉向軸齒輪與所述齒形帶嚙合；所述轉向軸的上端和所述轉向軸齒輪同軸固定連接，下端與所述連接架固定連接；所述輪軸穿過所述驅動輪的中心，所述驅動輪可繞所述輪軸軸向轉動；所述連接架下部的兩端分別與所述輪軸的兩端固定連接；所述驅動輪連接于輪驅動電機。

進一步地，所述轉向驅動電機為步進電機。

進一步地，所述轉向驅動電機的輸出端與所述轉向驅動齒輪之間設置減速機構。

進一步地，所述傳動機構還包括有張緊輪和卡槽；所述張緊輪設置在所述卡槽內，可在所述卡槽內移動并固定在任意位置；所述張緊輪與所述齒形帶相嚙合并緊貼所述齒形帶，用于控制齒形帶的張緊力。

更進一步地，還包括有承重架，所述轉向驅動電機設于所述承重架的底部，所述轉向驅動齒輪設于所述承重架的頂部，所述轉向驅動電機的輸出端穿過所述承重架與所述轉向驅動齒輪同軸連接；所述齒形帶、轉向軸齒輪和所述卡槽均設于所述承重架的頂部，所述轉向軸的上端穿過所述承重架和所述轉向軸齒輪同軸固定連接。

更進一步地，所述轉向軸上固定套接有支撐件二，所述支撐件二位于所述承重架的底部并與所述承重架接觸，用于支撐承重架。