植保无人车的制作方法

本实用新型涉及植保机械领域，具体地涉及一种植保无人车。

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、安装在车架上的行走组件、以及搭载在车架上的导航控制机构和作业机构，可通过地面遥控实现植保作业，实现作物采摘、施肥和喷洒药剂、种子、粉剂等自动化作业。

针对不同作物和不同种植地域，作物的种植行距不尽相同。为此，需要通过调整植保无人车的轮距，使其适应于不同的种植行距，避免在农田行走时损伤作物。现有植保无人车的轮距调节方式多为手动调节，操作费时费力；或者，植保无人车依赖复杂的调节机构实现轮距调节，成本较高、可调范围较小。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了提供一种植保无人车，该植保无人车无需手动调节轮距，便于以较低的成本实现大范围的轮距调节。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种植保无人车，包括：车架，该车架安装有通过外齿回转轴承传动连接的动力组件和枢转立柱，所述外齿回转轴承的内圈固定连接于所述车架，所述枢转立柱同轴地固定连接于所述外齿回转轴承的外齿圈，所述动力组件包括电机和与该外齿圈啮合的变距驱动齿轮；多个行走组件，该行走组件连接至所述枢转立柱，所述电机能够通过所述变距驱动齿轮驱动所述枢转立柱枢转以改变所述行走组件之间的轮距。

优选地，所述动力组件还包括连接于所述电机和所述变距驱动齿轮之间的传动路径上的减速机。

优选地，所述减速机上集成有与所述变距驱动齿轮同轴布置的编码器。

优选地，所述车架包括彼此相对设置并连接为一体的上车架和下车架，所述枢转立柱沿竖直方向延伸，所述外齿回转轴承的内圈固定连接于所述上车架，所述电机和所述减速机安装于所述上车架的上侧。

优选地，所述动力组件通过所述减速机的外壳体固定连接至所述上车架。

优选地，所述上车架和下车架分别具有四个两两相对设置的边梁，该边梁的端部位置处分别连接有所述枢转立柱和相应的所述行走组件。

优选地，所述行走组件包括高度调节机构和车轮支腿，所述高度调节机构包括彼此平行布置的上摆臂和下摆臂，该上摆臂和下摆臂的两端分别铰接至所述枢转立柱和所述车轮支腿以形成为平行四边形机构，所述高度调节机构具有用于驱动该平行四边形机构动作以调节所述车架高度的高度调节驱动装置。

优选地，所述上摆臂和下摆臂彼此相对的一侧形成有开口槽，所述高度调节驱动装置包括两端分别铰接至所述上摆臂和下摆臂并至少部分地延伸至所述开口槽内的电动推杆。

优选地，所述车轮支腿包括：支腿立柱，所述上摆臂和下摆臂铰接至所述支腿立柱且该支腿立柱的底端设置有转向驱动装置安装板，该转向驱动装置安装板上安装有具有转向驱动齿轮的转向驱动装置；车轮安装架，该车轮安装架通过外齿回转支承安装于所述支腿立柱的底端，其中，所述支腿立柱固定连接于所述外齿回转支承的内圈，并连接为使得所述转向驱动齿轮与该外齿回转支承的外齿圈啮合，所述车轮安装架的顶端固定连接至该外齿圈。

优选地，所述车轮安装架的底端具有l形安装板，该l形安装板安装有车轮，该车轮具有轮毂电机。

通过上述技术方案，本实用新型的植保无人车利用电机驱动外齿回转轴承的外齿圈转动，从而带动枢转立柱和行走组件转动，实现轮距的无极调节，具有结构简单、调节精度高等优点，便于实现大范围的轮距调节。

附图说明

图1是根据本实用新型一种优选实施方式的植保无人车的主视图；

图2是图1中的局部a的放大图；

图3是图1中植保无人车的俯视图；

图4是图3中的局部b的放大图；

图5是图1中植保无人车的动力组件的结构示意图；

图6是图1中植保无人车的行走组件与枢转立柱的连接结构的主视图；

图7是图6中连接结构的立体图。

附图标记说明

1-车架；11-上车架；12-下车架；2-行走组件；21-上摆臂；22-下摆臂；23-开口槽；24-电动推杆；25-支腿立柱；26-转向驱动装置安装板；27-转向驱动装置；27a-转向电机；27b-转向驱动齿轮；27c-转向减速机；27d-转向编码器；28-车轮安装架；28a-l形安装板；29-外齿回转支承；3-外齿回转轴承；4-枢转立柱；5-动力组件；51-电机；52-变距驱动齿轮；53-减速机；54-编码器；6-车轮；6a-轮毂电机。

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、顶端、底端”通常是指参考附图所示的上、下、顶端和底端。可以理解的是，根据放置方位或在作业过程中所处的地面平整度，本实用新型的植保无人车并不必然地保持图1所示的方位状态(车架1整体保持水平)，但其方位可参照该图1所示的方位确定。

参照图1至图4所示，根据本实用新型一种优选实施方式的植保无人车，包括车架1和安装于该车架1的多个行走组件2，该行走组件2具有车轮6并支撑车架1，以能够通过该车架1搭载如导航控制机构、药箱、电池等部件。

车架1安装有通过外齿回转轴承3传动连接的动力组件5和枢转立柱4。具体地，外齿回转轴承3的内圈固定连接于车架1，枢转立柱4固定连接于该外齿回转轴承3的外齿圈，行走组件2连接至该枢转立柱4。结合图5所示，动力组件5包括电机51和与外齿回转轴承3的外齿圈啮合的变距驱动齿轮52。由此，当启动电机51时，变距驱动齿轮52由该电机51驱动为自转，从而驱动外齿回转轴承3的外齿圈转动，使得枢转立柱4及其上连接的行走组件2绕枢转立柱4的中心轴线转动，实现轮距调节。在该过程中，电机51能够驱动变距驱动齿轮52在360°范围内转动，便于使得行走组件2完成大范围的轮距调节。通过对电机51转动角度和转速的控制，能够精准控制轮距调节过程，具有结构简单、装配性好等优点。

在作业过程中，轮距调节过程可能因地形等因素而具有较大的阻力，这要求电机51能够输出充分的扭矩。为此，可以在电机51和变距驱动齿轮52之间的传动路径上设置减速机53，通过减速使得电机51能够以较小的输出扭矩驱动行走组件2转动，实现轮距调节。其中，减速机53上可以集成有与变距驱动齿轮52同轴布置的编码器54，由此能够方便地检测变距驱动齿轮52的转动角度，经过换算可得到轮距的变动大小。

在图示优选实施方式中，车架1包括在不同高度位置处彼此相对设置并连接为一体的上车架11和下车架12。枢转立柱4沿竖直方向延伸，并在上端通过外齿回转轴承3枢转连接至上车架11，下端枢转连接至下车架12。典型地，上车架11和下车架12可以分别具有四个两两相对设置的边梁，该边梁的端部位置处分别连接有枢转立柱4和相应的行走组件2。将行走组件2设置于车架1角部，便于防止行走组件2在枢转过程中受到车架1的运动干涉，可以实现较大范围的轮距调节，并有利于保证行驶稳定性。在轮距调节过程中，四个行走组件2可以同步动作，以便保持均匀受力，避免因重心相对偏移导致的倾覆事故。

其中，动力组件5安装为使得其电机51和减速机53位于上车架11的上侧，例如可以通过减速机53的外壳体固定连接至该上车架11上，变距驱动齿轮52在上车架11的下侧连接至减速机53的动力输出轴。

外齿回转轴承3的内圈可以通过如螺栓固定连接至上车架11的下侧，并安装为使得其外齿圈与变距驱动齿轮52啮合。由于枢转立柱4同轴地连接在该外齿圈上，则动力组件5能够驱动该枢转立柱4枢转，以使得其上连接的行走组件2转动，实现轮距调节。本实用新型的优选实施采用集成设置的动力组件5驱动利用外齿回转轴承3枢转连接于车架1上的枢转立柱4枢转，具有结构紧凑、装配性好等优点。

参照图6和图7所示，在一种优选实施方式中，植保无人车的行走组件2可以包括高度调节机构和车轮支腿，以便与前述枢转调节方式一同调节轮距，更好地适应不同种植行距，同时还可以使得车架1处于不同高度，适应不同枝高。具体地，高度调节机构包括彼此平行布置的上摆臂21和下摆臂22，该上摆臂21和下摆臂22的一端铰接至所述枢转立柱4，另一端铰接至车轮支腿，并形成为平行四边形机构。该高度调节机构还包括例如为电动推杆24的高度调节驱动装置，用于驱动所述平行四边形机构动作，由此驱动车轮支腿朝向车架1收拢或向远离车架1的方向叉开，使得车架1处于不同高度。

可以理解的是，为了驱动上述平行四边形机构动作，高度调节驱动装置可以形成为多种不同结构形式，例如可以为安装于枢转立柱4或车架1上并传动连接上摆臂21和/或下摆臂22的电机等，通过驱动该上摆臂21和/或下摆臂22相对枢转立柱4转动而实现平行四边形机构的动作。

在高度调节驱动装置形成为电动推杆24的情形下，由于其占据相对较大的延伸空间，可能导致结构布置困难。为此，可以在上摆臂21和下摆臂22彼此相对的一侧形成有开口槽23，将电动推杆24的两端分别铰接至所述上摆臂21和下摆臂22并至少部分地延伸至所述开口槽23内。由此，可以充分利用上摆臂21和下摆臂22的内部空间，且避免了该电动推杆24连接至枢转立柱4和车轮支腿带来的动作稳定性问题。

进一步地，在图示优选实施方式中，车轮支腿可以包括支腿立柱25和车轮安装架28。上摆臂21和下摆臂22铰接至支腿立柱25且该支腿立柱25的底端设置有转向驱动装置安装板26，该转向驱动装置安装板26上安装有具有转向驱动齿轮27b的转向驱动装置27；车轮安装架28通过外齿回转支承29安装于支腿立柱25的底端，其中，支腿立柱25固定连接于该外齿回转支承29的内圈，并连接为使得转向驱动齿轮27b与该外齿回转支承29的外齿圈啮合，车轮安装架28的顶端固定连接至该外齿圈。转向驱动装置可以包括如转向电机27a、转向减速机27c和转向编码器27d等部件，转向电机27a输出的动力经转向减速机27c减速后驱动转向驱动齿轮27b转动，从而使得外齿回转支承29的外齿圈转动，进而带动车轮安装架28及其底端的车轮6绕该外齿回转支承29的中心轴线回转，改变车轮6的朝向。

其中，车轮安装架28的底端可以具有l形安装板28a，以便安装车轮6，并可以通过设置轮毂电机6a而实现轮边驱动。

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。