一种基于利用太阳能的无动力除草小车的制作方法

文档序号:17139399发布日期:2019-03-19 21:18阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于利用太阳能的无动力除草小车,其特征在于,主要由通用底盘模块、除草模块和云台发电模块组成;

通用底盘模块包含底盘支架、驱动轮总成、转向轮总成、通用底盘电控总成和太阳能发电外壳;驱动轮总成和转动轮总成与底盘支架构成独立悬挂机构,驱动轮总成包含驱动电机、花键万向节传动轴,驱动电机通过花键万向节传动轴与车轮连接实现转主动旋转,转向轮总成包括转向电机、花键万向节传动轴和转向器,转动电机通过与花键万向节传动轴和转向器的传动连接实现正负转向轮90°主动转向和从动旋转;太阳能发电外壳由多片太阳能板组成,覆盖在底盘支架的上面和四周,通用底盘电控总成设置在底盘支架上,与驱动电机、转向电机连接,控制整体运转;

除草模块包含除草基架总成和除草装置总成,除草基架总成由除草基架支架、摆动自锁电机和除草模块电控总成构成;除草装置总成由除草滚刀、除草动力电机、同步轮、同步带和除草装置支架构成;除草基架支架与底盘支架的前侧连接,除草模块电控总成设置在除草基架支架上,控制除草模块运转,摆动自锁电机固结在除草基架支架上,摆动自锁电机的输出端与除草装置支架固结连接,除草装置支架上面设置有除草动力电机、除草滚刀,电机通过同步带同步轮传动带动除草滚刀滚动;

云台发电模块包括水平旋转机构,俯仰机构和折展机构;

水平旋转机构包括云台底架、下转盘总成、上转盘总成和圆锥滚子轴承,下转盘总成包括下转盘、第一齿轮和导电滑环,第一齿轮和导电滑环固结在下转盘上,上转盘总成包括水平旋转电机、第二齿轮、上转盘和导电滑环同轴固定架,水平旋转电机和导电滑环同轴固定架都固结在上转盘上,第二齿轮固定在水平旋转电机的输出轴上,云台底架与下转盘总成固结,下转盘总成与圆锥滚子轴承的内孔过盈配合,上转盘总成与圆锥滚子轴承的外圆过盈配合,第一齿轮和第二齿轮啮合,构成行星齿轮传动机构,导电滑环同轴固定架的长轴一端与导电滑环内孔的滑环过盈配合;

俯仰机构包括俯仰固定支架、俯仰电机、云台模块电控总成、云台蜗杆1、云台蜗轮1和云台同步轮1-1;云模块电控总成和俯仰电机固定在俯仰固定支架上,云台蜗杆1固定在俯仰步进电机输出轴上,云台蜗杆1和云台蜗轮1啮合传动,蜗轮1和两个同步轮1-1通过蜗轮轴固结,俯仰机构与折展机构通过同步轮同步带啮合传动控制折展机构的俯仰姿态;

折展机构包括折展基架总成、一级折展总成、二级折展总成、三级折展总成,折展基架总成包括折展基架总成支架、折展步进电机,折展基架总成支架分别与两块俯仰固定支架连接形成转动副,折展步进电机固定在折展基架总成支架上,折展步进电机输出轴的两端是通过蜗轮蜗杆传动和同步带同步轮传动连接到一级折展总成,折展基架总成支架、一级折展总成、二级折展总成和三级折展总成通过转动副依次铰接连接,一级折展总成、二级折展总成和三级折展总成构成Z型折展机构,通过两级行星同步轮传动机构,实现一个电机控制整个折展机构的折叠和展开状态,其中,第一级行星同步轮传动的传动比为1:2,第二级行星同步轮传动的传动比为1:1,两级行星同步轮传动能够使一、二、三级折展总成在折展方向同步达到平直姿态,实现单一驱动的折展功能;各级折展总成上设置有太阳能板。

2.根据权利要求1所述的基于利用太阳能的无动力除草小车,其特征在于,所述的云台发电模块包括电控部分,电控部分包括主控制器、步进电机驱动器、稳压电源模块、电流检测传感器和9轴姿态传感器,所述主控制器、步进电机驱动器、稳压电源模块和电流检测传感器均安装在云台控制板上,主控制器控制机械部分和电控部分运行,太阳能板电力输出端和稳压电源模块、电流检测传感器连接,分别用于发电稳压输出和电流检测,稳压电源模块输出端与步进电机驱动器连接,9轴姿态传感器安装在一级折展总成上。

3.根据权利要求1所述的基于利用太阳能的无动力除草小车,其特征在于,所述驱动轮总成和转向轮总成的基本架构包含第一轮轴架、第二轮轴架、悬挂拉杆、花键万向节传动轴、车轮、减震器和减震器支架,所述第二轮轴架与底盘支架固定连接,所述第一轮轴架、悬挂拉杆、第二轮轴架构成平行四边形四连杆的独立悬挂机构,所述减震器一端与第一轮轴架连接,另一端通过减震器支架与底盘支架连接,花键万向节传动轴在独立悬挂机构下的轴向驱动力矩传动,两个电机通过花键万向节传动轴与车轮连接实现传动;

所述驱动轮总成的第一轮轴架内有轴承,所述驱动轮的花键万向节传动轴的输入端与驱动电机的输出轴连接,花键万向节传动轴的输出端与车轮轴通过第一轮轴架内的轴承连接;

所述转向器设置在转向轮总成的第一轮轴架内,转向器包含转向杯和齿轮系,所述转向轮的花键万向节传动轴的输入端与转向电机的输出轴连接,花键万向节传动轴的输出端与转向器的输入轴连接,通过转向器内的齿轮系,将输入的垂直面的上转向转矩转化为转向杯输出的水平面上的转向转矩,转向杯与车轮轴连接。

4.根据权利要求3所述的基于利用太阳能的无动力除草小车,其特征在于,所述转向轮总成转向器中齿轮系包括一级传动轴、二级传动轴,一级传动轴包括锥齿轮、第一传动轴和轴承,二级传动轴包括直齿轮、锥齿轮、第二传动轴和轴承,转向杯包含转向杯、转向杯车轮轴和轴承;转向轮内的花键万向节传动轴与第一级传动轴通过轴承连接,一级传动轴的锥齿轮与二级传动轴的锥齿轮啮合,二级传动轴的锥齿轮和直齿轮同轴传动,一级传动轴通过锥齿轮与二级传动轴连接,二级传动轴与转向杯通过直齿轮连接。

5.根据权利要求1所述的基于利用太阳能的无动力除草小车,其特征在于,折展基架中蜗轮轴机构包含蜗轮2、蜗杆2、折展涡轮轴,同步轮2-1、同步轮3-1,折展双出轴步进电机的两端输出轴与蜗杆2连接,两端的蜗杆2旋转方向相反,蜗杆2与蜗轮2啮合,蜗轮2和同步轮2-1共同固结在折展涡轮轴上,折展涡轮轴通过轴承固定在折展基架总成支架上;

一级折展总成包括一级折展支架、一级折展总成输入轴、同步轮2-2和同步轮4-1,同步轮2-2固结在一级折展总成输入轴上,一级折展总成输入轴固结在一级折展支架上,一级折展总成输入轴与折展基架总成支架通过转动副连接,同步轮4-1固结在一级折展总成支架上;

二级折展总成包括二级折展总成支架、二级折展总成输入轴、同步轮3-2和同步轮4-2,同步轮3-2固结在二级折展总成输入轴上,二级折展总成输入轴固结在二级折展总成支架上,二级折展总成输入轴与一级折展总成支架通过转动副连接,同步轮4-2通过转动副与二级折展总成支架连接,用于同步带4的导向;

三级折展总成包括三级折展总成支架、三级折展总成输入轴和同步轮4-3,同步轮4-3固结在三级折展总成输入轴上,三级折展总成输入轴固结在三级折展总成支架上,三级折展总成输入轴与二级折展总成支架通过转动副连接;

所述的折展机构中包含的三组同步轮:同步轮2-1、2-2,同步轮3-1、3-2和同步轮4-1、4-2、4-3,每一组同步轮各自通过同步带传动。

6.根据权利要求1所述的基于利用太阳能的无动力除草小车,其特征在于,所述除草模块还包含10轴姿态传感器,所述10轴姿态传感器设置在除草装置支架上。

7.根据权利要求1所述的基于利用太阳能的无动力除草小车,其特征在于,所述底盘支架连接有两个快拆支架,除草模块和云台发电模块通过两个快拆支架实现连接和拆除,除草模块的快拆支架采用交错铝型材支架,云台发电模块的快拆支架采用铝型材支架配合带螺纹盲孔支架。

8.根据权利要求1所述的基于利用太阳能的无动力除草小车,其特征在于,所述太阳能板安装在二级折展总成和三级折展总成上。

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