一种具有良好转向性能的四轮车的制作方法

本实用新型涉及移动机器人、越障车，具体涉及一种具有良好转向性能的四轮车。

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。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具有良好转向性能的四轮车，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具有良好转向性能的四轮车，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高摩擦轮和一个低摩擦轮组成，且两个所述高摩擦轮分别位于所述车体的左侧和右侧；所述高摩擦轮的表面结构与所述低摩擦轮的表面结构不同，以使得在同等条件下所述高摩擦轮的滑动摩擦系数大于所述低摩擦轮的滑动摩擦系数。

进一步，所述控制系统包括用于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，所述前轮和所述后轮均通过驱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；通过设置高摩擦轮和低摩擦轮，且两个高摩擦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，同时具有结构简单、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2为本实用新型的工作示意图。

图中：1—车体；2—左前轮；3—右前轮；4—右后轮；5—左后轮；6—电机；7—驱动轴；8—电机驱动控制器；9—中央控制器；10—电池；11—第一实线箭头；12—第二实线箭头；13—第一虚线箭头；14—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所示的一种具有良好转向性能的四轮车，包括车体1，车体1上设有两个电机6和用于控制两个电机6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6中的一个电机6传动连接，两个后轮均与另一个电机6传动连接，前轮和后轮均通过驱动轴7与电机6的输出轴传动连接，作为一种优选，电机6为双输出电机，驱动轴7通过联轴器与电机6的输出轴相连；两个前轮和两个后轮均由一个高摩擦轮和一个低摩擦轮组成，且两个高摩擦轮分别位于车体1的左侧和右侧；高摩擦轮的表面结构与低摩擦轮的表面结构不同，以使得在同等条件下高摩擦轮的滑动摩擦系数大于低摩擦轮的滑动摩擦系数。这里所述的同等条件是指高摩擦轮和低摩擦轮在同样的地面运行且受到同样大小的压力。

具体的，上述控制系统包括用于为控制系统和两个电机6提供电力的电池10、分别用于控制两个电机6运行的两个电机驱动控制器8、用于控制两个电机驱动控制器8的中央控制器9以及用于接收控制信号并将控制信号传递给中央控制器9的无线通讯单元。

在本实施例中，两个前轮分别为左前轮2和右前轮3；两个后轮分别为左后轮5和右后轮4，其中左前轮2和右后轮4为高摩擦轮，右前轮3和左后轮5为低摩擦轮。

如图2所示，当左前轮2和右前轮3沿第二虚线箭头14所示的旋向旋转，且左后轮5和右后轮4沿第一实线箭头11所示的旋向旋转时，四轮车向前运行；当左前轮2和右前轮3沿第二实线箭头12所示的旋向旋转，且左后轮5和右后轮4沿第一虚线箭头13所示的旋向旋转时，四轮车向后运行。由于四轮车在向前运行和向后运行过程中其两个前轮和两个后轮与地面之间的摩擦为滚动摩擦，所以四轮车能够平稳的向前运行和向后运行。

如图2所示，当左前轮2和右前轮3沿第二实线箭头12所示的旋向旋转，且左后轮5和右后轮4沿第一实线箭头11所示的旋向旋转时，四轮车向左转向，此时两个前轮和两个后轮与地面之间的摩擦均为滑动摩擦，由于左前轮2为高摩擦轮，受到地面的反作用力大，右前轮3是低摩擦轮，受到地面的反作用力小，所以对于四轮车的前部受到的合力应朝向左后方，左后轮5为低摩擦轮，受到地面的反作用力小，右后轮4为高摩擦轮，受到地面的反作用力大，所以对于四轮车的前部受到的合力应朝向右前方，综合整体考虑，四轮车整体向左转向。四轮车向右转向的原理与四轮车向左转的原理相同，四轮车向右转向时，左前轮2和右前轮3沿第二虚线箭头14所示的旋向旋转，且左后轮5和右后轮4沿第一虚线箭头13所示的旋向旋转。

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和行走的高效性，以及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。

上述的四轮车均为本实用新型所述的一种具有良好转向性能的四轮车。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。