一种中心自旋可控万向轮式机器人底盘的制作方法

本实用新型属于机器人技术领域，尤其是涉及一种中心自旋可控万向轮式机器人底盘。

背景技术：

机器人的转动机构一般设置在底盘上，与轮毂连接，通过调整轮毂角度实现机器人的转向，现有技术中多个轮毂间通过皮带或链条连接，以达到同步转向的目的，但是这样的结构非常容易由于皮带或链条脱落导致转向不灵；并且难以实现自动控制的同时进行人工手动操作。例如专利号为20171224544专利名称为一种三轮自由转向机器人底座中涉及的方案，链轮之间通过传动链条连接，链轮和传动链条均设置在传动箱体内，传动链条仅通过三个链轮支撑，链条容易出现松动脱落。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种中心自旋可控万向轮式机器人底盘。

本实用新型采用的技术方案是：一种中心自旋可控万向轮式机器人底盘，包括机架、轮毂电机组件、齿圈和方向盘组件，机架为环形的槽状，齿圈设置在机架槽内，机架向外侧突出设有轮毂安装槽，轮毂电机组件中的连接齿轮设置在轮毂安装槽内，连接齿轮与齿圈啮合，机架向内侧突出设有转向安装槽，方向盘组件中的转向齿轮设置在转向安装槽内，转向齿轮与齿圈啮合。

优选地，轮毂电机组件包括电机轮毂，轮毂转动轴和连接齿轮，连接齿轮固定连接轮毂转动轴，转动轴穿过轮毂安装槽底面，电机轮毂可转动连接在轮毂转动轴下方。

优选地，轮毂转动轴底部固定设有相互平行的安装板，电机轮毂设置在两个或多个安装板之间。

优选地，方向盘组件包括相互连接的方向盘和转向齿轮，转向齿轮可转动连接在转向安装槽内。

优选地，齿圈与机架通过轴承连接。

优选地，轮毂安装槽不少于三个，多个轮毂安装槽均匀分布在机架外侧，轮毂电机组件数量与轮毂安装槽一致。

优选地，还包括机架上盖，机架上盖形状与机架匹配，机架上盖扣在机架上。

本实用新型具有的优点和积极效果是：采用方向盘组件介入，使得机器人能够人工手动操作，增加机器人特殊情况操作的便捷性；采用环形的机架限制齿圈，有效避免了链条或皮带脱落的风险，使得各个轮毂电机组件间的连接关系更为稳固，保持转向的有效性，同时也保证各个齿轮啮合转动的稳定性；这样的机器人底盘结构简单，方便维修。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例截面结构示意图；

图2是本实用新型一个实施例结构示意图；

图3是本实用新型一个实施例轮毂电机组件结构示意图；

图4是本实用新型一个实施例结构示意图。

图中：

1、机架11、轮毂安装槽2、齿圈

3、轮毂电机组件31、连接齿轮32、轮毂转动轴

33、电机轮毂41、转动齿轮42、方向盘

5、机架上盖

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的一个实施例做出说明。

如图1图4所示，本实用新型涉及一种中心自旋可控万向轮式机器人底盘，包括机架1、轮毂电机组件3、齿圈2和方向盘组件。机架1为环形的槽状，齿圈2设置在机架1槽内，齿圈2与机架1通过轴承连接，齿圈2在环状的机架1范围内转动，通过齿圈2与环状机架1的配合替代传统使用的皮带或链条，有效避免了脱落的风险，增加轮子转动的稳定性。机架1向外侧突出设有轮毂安装槽11，用于安装地盘下方的轮子，轮毂安装槽11与机架1的环形槽贯通为一体，其内设置的转动齿轮41与齿圈2啮合，齿圈2转动时能够带动转动齿轮41转动，从而改变轮子方向；轮毂安装槽11至少包括3个，轮毂电机组件3数量与轮毂安装槽11一致，根据机器人大小及体积，设定不同轮子数量，各个轮毂安装槽11均匀分布在机架1外侧，保持机架1重心稳定。为了能够实现手动控制轮毂方向，在环形机架1内侧突出设有转向安装槽，并在转向安装槽内设有能够转动的转型齿轮，转向齿轮可以套在固定在转向安装槽中的转型固定轴上，并且转向齿轮与齿圈2啮合，通过转动与转向齿轮固定连接方向盘42实现转动齿圈2的目的，从而转送连接齿轮31，转动轮毂方向；方向盘42可以通过电机传动或通过人手动旋转，提高机器人移动的灵活性。

如图3所示，轮毂电机组件3包括电机轮毂33，轮毂转动轴32和连接齿轮31，连接齿轮31固定连接轮毂转动轴32，转动轴穿过轮毂安装槽11底面，电机轮毂33可转动连接在轮毂转动轴32下方；具体可为轮毂转动轴32底部固定设有相互平行的安装板，电机轮毂33设置在两个或多个安装板之间，轮毂方向与齿轮角度一致，即可通过转动齿轮41调整轮毂方向。如图2所示，还包括机架上盖5，机架上盖5形状与机架1匹配，机架上盖5扣在机架1上，封闭机架1的环形槽，避免积累灰尘，方便安装，方向盘伸出机架上盖5，便于操作。

实施例：

一种中心自旋可控万向轮式机器人底盘，包括机架1、轮毂电机组件3、齿圈2和方向盘组件，机架1为环形的槽状，齿圈2设置在机架1槽内，齿圈2与机架1通过轴承连接，机架1向外侧突出设有轮毂安装槽11，轮毂安装槽11包括三个，三个轮毂安装槽11均匀分布在机架1外侧，三个轮毂电机组件3中的连接齿轮31设置在轮毂安装槽11内，连接齿轮31与齿圈2啮合，机架1向内侧突出设有转向安装槽，方向盘组件包括相互连接的方向盘和转向齿轮，转向齿轮可转动连接在转向安装槽内，方向盘组件中的转向齿轮设置在转向安装槽内，转向齿轮与齿圈2啮合。

轮毂电机组件3包括电机轮毂33，轮毂转动轴32和连接齿轮31，连接齿轮31固定连接轮毂转动轴32，转动轴穿过轮毂安装槽11底面，电机轮毂33可转动连接在轮毂转动轴32下方，轮毂转动轴32底部固定设有相互平行的安装板，电机轮毂33设置在两个或多个安装板之间。还包括机架上盖5，机架上盖5形状与机架1匹配，机架上盖5扣在机架1上。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

技术特征：

1.一种中心自旋可控万向轮式机器人底盘，其特征在于：包括机架、轮毂电机组件、齿圈和方向盘组件，所述机架为环形的槽状，所述齿圈设置在所述机架槽内，所述机架向外侧突出设有轮毂安装槽，所述轮毂电机组件中的连接齿轮设置在所述轮毂安装槽内，所述连接齿轮与所述齿圈啮合，所述机架向内侧突出设有转向安装槽，所述方向盘组件中的转向齿轮设置在所述转向安装槽内，所述转向齿轮与所述齿圈啮合。

2.根据权利要求1所述的中心自旋可控万向轮式机器人底盘，其特征在于：所述轮毂电机组件包括电机轮毂，轮毂转动轴和所述连接齿轮，所述连接齿轮固定连接所述轮毂转动轴，所述转动轴穿过所述轮毂安装槽底面，所述电机轮毂可转动连接在所述轮毂转动轴下方。

3.根据权利要求2所述的中心自旋可控万向轮式机器人底盘，其特征在于：所述轮毂转动轴底部固定设有相互平行的安装板，所述电机轮毂设置在两个或多个安装板之间。

4.根据权利要求1所述的中心自旋可控万向轮式机器人底盘，其特征在于：所述方向盘组件包括相互连接的方向盘和所述转向齿轮，所述转向齿轮可转动连接在所述转向安装槽内。

5.根据权利要求1所述的中心自旋可控万向轮式机器人底盘，其特征在于：所述齿圈与所述机架通过轴承连接。

6.根据权利要求1-5任一所述的中心自旋可控万向轮式机器人底盘，其特征在于：所述轮毂安装槽不少于三个，多个所述轮毂安装槽均匀分布在所述机架外侧，所述轮毂电机组件数量与所述轮毂安装槽一致。

7.根据权利要求6所述的中心自旋可控万向轮式机器人底盘，其特征在于：还包括机架上盖，所述机架上盖形状与所述机架匹配，所述机架上盖扣在所述机架上。

技术总结
本实用新型涉及一种中心自旋可控万向轮式机器人底盘，包括机架、轮毂电机组件、齿圈和方向盘组件，机架为环形的槽状，齿圈设置在机架槽内，机架向外侧突出设有轮毂安装槽，轮毂电机组件中的连接齿轮设置在轮毂安装槽内，连接齿轮与齿圈啮合，机架向内侧突出设有转向安装槽，方向盘组件中的转向齿轮设置在转向安装槽内，转向齿轮与齿圈啮合。本实用新型的有益效果是：采用方向盘组件介入，使得机器人能够人工手动操作，增加机器人特殊情况操作的便捷性；采用环形的机架限制齿圈，有效避免了链条或皮带脱落的风险，使得各个轮毂电机组件间的连接关系更为稳固，保持转向的有效性，同时也保证各个齿轮啮合转动的稳定性。

技术研发人员：张武;欧阳晓平;郭凯;吴建飞
受保护的技术使用者：天津市滨海新区军民融合创新研究院
技术研发日：2019.10.31
技术公布日：2020.08.04