一种四轮车的制作方法

文档序号:12173518阅读:559来源:国知局

本实用新型涉及移动机器人、越障车,具体涉及一种四轮车。



背景技术:

随着自然灾害、森林事故、核能工业、探险救援、军事侦察、地震救援等众多领域的快速发展和人类对未知领域的不断探索,人类迫切需要一种不仅可以在平坦地面上行走自如,又能适应复杂地形自由行走和越障的移动机器人。目前,机器人所使用的运动机构主要有轮式、履带式、混合式、足式等结构,在这些运动机构中都存在一定的不足之处:其中履带具有对地压力小,在松软的地面附着能力和通过性能好,爬楼梯、越障平稳性高,但是不能避免笨重的履带、功耗高和对地形的破坏等代价;腿式越障机构能够在非规整的地形下很好的行走,但它付出了运动效率过低、控制较复杂等代价;混合式越障机构综合使用了各种机构的优点,尽量使其适应各种地形,但是机械结构复杂,控制难度较大,效率较差。

在这些运动机构中轮式运动机构应用最为广泛。轮式运动机构具有效率高、速度快、行动稳定等优点。但轮式运动机构的越障效果不如前面的所述的几种运动机构。通过大量科学的实验表明,如果能让轮式运动机构实现车轮的左右同步,则可以大大增强它的越障性能,然而车轮的左右同步增强轮式运动机构的越障性能的同时,又给它带来难以左右转弯、难以行动自如的弊病



技术实现要素:

本实用新型的目的是提出一种四轮车,该四轮车不仅具有良好的越障性能,还具有良好的转向性能。

本实用新型所述的一种四轮车,包括车体,所述车体上设有两个电机和用于控制两个所述电机运行的控制系统,所述车体的前部的左侧和右侧各设有一个前轮,所述车体后部的左侧和右侧各设有一个后轮,两个所述前轮均与两个所述电机中的一个电机传动连接,两个所述后轮均与另一个电机传动连接;两个所述前轮和两个所述后轮均由一个大直径轮和一个小直径轮组成,所述大直径轮的外径大于所述小直径轮的外径,且两个所述大直径轮分别位于所述车体的左侧和右侧;当四轮车在水平地面上运行时,两个所述前轮和两个所述后轮同时与水平地面接触。

进一步,所述控制系统包括为所述控制系统和两个所述电机提供电力的电池、分别用于控制两个所述电机运行的两个电机驱动控制器、用于控制两个所述电机驱动控制器的中央控制器以及用于接收控制信号并将控制信号传递给所述中央控制器的无线通讯单元。

进一步,所述电机为双输出电机。

进一步,所述大直径轮和所述小直径轮均通过传动轴与所述电机的输出轴传动连接。

本实用新型中两个前轮同步运行,两个后轮同步运行,使得本实用新型所述的四轮车具有良好的越障性能;通过设置大直径轮和小直径轮,且两个大直径轮沿车体的对角线设置,使得本实用新型所述的四轮车能够很方便的进行转向;由于本实用新型采用轮式运动机构,具有效率高、速度快、行动稳定等优点;所以本实用新型不仅具有良好的越障性能,还具有良好的转向性能,并且具有结构简单、体积小、重量轻、控制简单的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中:1—车体;2—大直径轮;3—小直径轮;4—电机;5—中央控制器;6—电机驱动控制器;7—电池;8—第一实线箭头;9—第一虚线箭头;10—第二实线箭头;11—第二虚线箭头。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示的一种四轮车,包括车体1,车体1上设有两个电机4和用于控制两个电机4运行的控制系统,车体1的前部的左侧和右侧各设有一个前轮,车体1后部的左侧和右侧各设有一个后轮,两个前轮均与两个电机4中的一个电机4传动连接,两个后轮均与另一个电机4传动连接;两个前轮和两个后轮均由一个大直径轮2和一个小直径轮3组成,大直径轮2的外径大于小直径轮3的外径,且两个大直径轮2分别位于车体1的左侧和右侧;当四轮车在水平地面上运行时,两个前轮和两个后轮同时与水平地面接触。

作为一种优选,两个电机4均为双输出电机,大直径轮2和小直径轮3均通过传动轴与电机4的输出轴传动连接,传动轴与电机4的输出轴之间通过联轴器相连。

具体的,上述的控制系统包括为控制系统和两个电机4提供电力的电池7、分别用于控制两个电机4运行的两个电机驱动控制器6、用于控制两个电机驱动控制器6的中央控制器5以及用于接收控制信号并将控制信号传递给中央控制器5的无线通讯单元。

本实用新型的工作原理为:以图1中的四轮车为例,四轮车的左前轮和右后轮为大直径轮2,右前轮和左后轮为小直径轮3。

四轮车的四个车轮同向旋转时,四轮车实现向前或向后的行进。具体为:当两个前轮沿第二虚线箭头11旋转,且两个后轮沿第一实线箭头8旋转时,四轮车向前行进。这是由于在四轮车的右侧,右后轮的线速度大,相对于地面转得快,会给右前轮一个推力;在四轮车的左侧,左前轮线速度大,相对于地面转得快,会给左后轮一个拉力,所以四轮车整体受到的力是向前的,故而四轮车向前行进。同理,当两个前轮沿第二实线箭头10旋转,且两个后轮沿第一虚线箭头9旋转时,四轮车向后行进。

四轮车的两个前轮和两个后轮反向旋转时,四轮车实现向左或向右的转向。具体为:当两个前轮沿第二虚线箭头11旋转,且两个后轮沿第一虚线箭头9旋转时,四轮车向右转向;这是由于大直径轮2和小直径轮3的线速度不一样,所以它们相对于地面速度不一样,大直径轮2相对于地面速度大,小直径轮3相对于地面速度小,由于左前轮为大直径轮2,右前轮为小直径轮3,故而四轮车的前部向左拐;右后轮为大直径轮2,左后轮为小直径轮3,故四轮车后部向右拐,从而实现了四轮车向左的转向。同理,当两个前轮沿第二实线箭头10旋转,且两个后轮沿第一实线箭头8旋转时,四轮车向右转向。

本实用新型通过调节四轮车两个前轮和两个后轮的旋向来实现四轮车的转向,并且在转向过程中两个前轮的旋转方向是一致的,两个后轮的旋转方向是一致的,有效的解决了现有技术中车轮左右同步时四轮车转向性能差的问题。该四轮车不仅能够兼顾在规整地形上运行时系统功能的平稳性,在非规整地形上运行时具有良好的越障能力。同时,该四轮车又克服了转向性能差的缺点,它的控制简单、结构简洁而且可以很好的适应地形。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位为基于附图1中的坐标系所表示的方位,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

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