一种双驱动机器人平板小车的制作方法

本实用新型属于机器人结构设计技术领域，特别涉及一种双驱动机器人平板小车。

背景技术：

随着科技水平的提高，机器人技术日新月异的发展，具有搬运功能的机器人平板小车已经普遍应用在生活和工作中，比如扫地机器人、分拣快递的机器人小车等。而机器人的智能化也越来越贴近人们的生活，现代化的智能电子产品是今后发展的趋势，越来越多的科研机构和大型企业开始在智能机器人方面涉足研究，但当前市场上存在的机器人平板小车发现有如下几个问题：(1)大多数智能小车的控制系统或者控制平台呈现两极分化分布状态，过于简单或者过于复杂，致使目前市场应用还不够广泛，没有形成一定的使用规模，而机器人控制系统是根据其主体机械结构设计而成，因此，机械结构过于简单，会导致控制系统设计简单，产品存在一定的功能性缺陷；机械结构过于复杂，则相应的控制系统设计也比较复杂，线路错综复杂，会在一定程度上影影响机器人整机的稳定性，研发成本大，维修困难。(2)目前市场上或者科研机构存在的机器人平板小车一般为两驱或者四驱，机械主体结构比较传统，缺少进一步的创新性研究，而且传统的结构使得机器人的整体性能无法达到最优化。(3)结构过于复杂，有的甚至达到了几十个自由度，虽然能完成的动作很多，但是加大了机器人性能的不稳定性，降低了机器人完成动作的质量和效率，很简单的动作可能会通过很复杂的控制平台来控制。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种双驱动机器人平板小车，用以解决现有机器人平板小车存在结构冗余、驱动控制复杂的问题。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是，一种双驱动机器人平板小车，包括小车底板，所述小车底板上设置有两电机、两前桥轴支架和两后桥轴支架，每个所述电机的输出轴上均连接有主轴，每个所述主轴上均设置有输入电磁离合器，每个所述输入电磁离合器的铁芯上均套设有输入直齿轮；每个所述前轴支架内均可转动地设置有前桥轴，每个所述前桥轴上均设置有输出电磁离合器和前轮，每个所述输出电磁离合器的铁芯上均套设有与输入直齿轮相啮合的输出直齿轮，两个所述后桥轴支架之间可转动地设置有后桥轴，所述后桥轴的两端分别设置有后轮。

本实用新型的技术方案，还具有以下特点：

每个所述电机的外部设置有电机支架，所述电机支架固定在小车底板上。

所述小车底板上还设置有两个第一离合器支架和两个第二离合器支架，每个所述输入电磁离合器均可转动地设置在对应的第二离合器支架中，每个所述输出电磁离合器均可转动地设置在对应的第一离合器支架中。

所述前桥轴通过轴承转动可转动地设置在对应的前桥轴支架内，所述输入电磁离合器通过轴承可转动地设置在对应的第二离合器支架中，所述输出电磁离合器通过轴承可转动地设置在对应的第一离合器支架中。

所述电机为步进电机。

本实用新型的有益效果是：(1)本实用新型的一种双驱动机器人平板小车，利用齿轮轮系传动系统与电磁离合器的吸合相互配合，最终实现小车的前进、后退及转弯的动作，结构设计原理简单，齿轮传动精确，效率高，电磁离合器控制系统设计也比较简单可靠。(2)本实用新型的一种双驱动机器人平板小车采用采用双驱动方式，小车整体结构紧凑，驱动系统动力直接输出到小车前轮，动力系统损耗低，通过控制电机的转速可以实现对小车前进和后退速度的调节，利用电机和控制电磁离合器的驱动电压可以实现小车进行转弯动作。(3)本实用新型的一种双驱动机器人平板小车的控制原理简单，仅仅对两个驱动电机和两个电磁离合器进行控制就能实现小车的直线运动和转弯动作，可靠性高。(4)本实用新型的一种双驱动机器人平板小车的制备材料为铝合金，充分体现了机械设计轻量化原则，且具有足够的强度，使小车的动作迅捷，也降低了研发设计和制造成本。

附图说明

图1是本实用新型的一种双驱动机器人平板小车的主视图；

图2是图1的轴视图。

图中，1.小车底板，2.后桥轴，3.后桥轴支架，4.后轮，5.第二离合器支架，6.前轮，7.第一离合器支架，8.输出电磁离合器，9.前桥轴，10.前桥轴支架，11.输出直齿轮，12.输入直齿轮，13.主轴，14.电机支架，15.电机，16.输入电磁离合器。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步地详细说明。

如图1所示，本实用新型的一种双驱动机器人平板小车，包括小车底板1，小车底板1上设置有两电机15、两前桥轴支架10和两后桥轴支架3，每个电机15的输出轴上均连接有主轴13，每个主轴13上均设置有输入电磁离合器16，每个输入电磁离合器16的铁芯部均套设有输入直齿轮12；每个前轴支架10内均可转动地设置有前桥轴9，每个前桥轴9上均设置有输出电磁离合器8和前轮6，每个输出电磁离合器8的铁芯部上均套设有与输入直齿轮12相啮合的输出直齿轮11，两个后桥轴支架3之间可转动地设置有后桥轴2，后桥轴2的两端分别设置有后轮4。

结合图2，该双驱动机器人平板小车在工作时，通过调节两个电机15、两输入电磁离合器16以及两输出电磁离合器8的状态可实现小车的不同运动。具体来说：当电机15驱动时，其运动先通过主轴13传递到输入直齿轮12，在通过齿轮传动传递到小车的两个前桥轴9，然后运动和动力传动到小车前轮6，带动小车后轮4进行相应运动。在此过程中，若平板小车不超过载重量时，外部的控制系统将控制两输入电磁离合器16和两输出电磁离合器8一直处于吸合，在这种状态下，通过调节两输出电磁离合器8的输入电压可以实现速度大小的调节，原理是利用电磁离合器的电压不同，电枢和摩擦盘之间产生的作用力也不同，当电压小于额定电压时，吸合力减小，但未出现打滑，则小车的运行速度将降低。当两输出电磁离合器8的输入电压相等时，小车两个前轮之间不存在速度差，则小车进行直线运动，改变电机的转动方向可以实现小车前进和后退运动。当图1中左边的输出电磁离合器8的输入电压大于右边的输出电磁离合器8的输入电压，则小车的左侧前轮6速度大于右侧前轮6速度，机器人平板小车将进行左转弯运动，反之则进行右转弯运动。若机器人平板小车的负载超过额定载重量，则控制系统会控制两输入电磁离合器16先断开，随后两输出电磁离合器8也将断开，此时小车停止运动。

如图1所示，在本实用新型的一种双驱动机器人平板小车中，每个电机15的外部设置有电机支架14，电机支架14固定在小车底板1上。

电机15通过电机支架14固定在小车底板1上，可以进一步加强其安装的稳定性。

如图1所示，在本实用新型的一种双驱动机器人平板小车中，小车底板1上还设置有两个第一离合器支架7和两个第二离合器支架5，每个所述输入电磁离合器16均可转动地设置在对应的第二离合器支架5中，每个输出电磁离合器8均可转动地设置在对应的第一离合器支架7中。可确保主轴13和前桥轴9的两端分别得到支撑，一方面确保其安装的稳定性，另一方面可防止其在传递过程中发生跳动。

如图1所示，在本实用新型的一种双驱动机器人平板小车中，作为转动装配的一种优选方式，前桥轴9通过轴承转动可转动地设置在对应的前桥轴支架10内，输入电磁离合器16通过轴承可转动地设置在对应的第二离合器支架5中，输出电磁离合器8通过轴承可转动地设置在对应的第一离合器支架7中，后前轴2的两端也分别通过轴承设置在对应的后前轴支架中。

如图1所示，在本实用新型的一种双驱动机器人平板小车中，电机15为步进电机。