一种适应复杂地形的运动底盘的制作方法

本发明属于底盘，具体涉及一种适应复杂地形的运动底盘。

背景技术：

1、现有轮式机器人的底盘多为差速转向、前轮转向、或四轮转向底盘。

2、差速转向轮式底盘，通过左右两侧速度差和相对地面的滑动，实现转向，但因地面材质不同或其他外界因素影响，转向精度较差，且对轮胎组件的磨损消耗严重。

3、前轮转向轮式底盘，通过设置在前轮地面法向的旋转副实现前轮转向，后轮差速从动实现整车的转向，虽解决了转向精度与组件磨损的弊端，但存在转弯半径较大的弊端，不适用于狭小的工业应用场景。

4、四轮转向轮式底盘，是在前轮转向的基础上增加后轮转向设计，四轮独立控制和配合实现整车的原地转弯等灵活控制，但四轮仅有转动和转向的能力，在凹凸不平或斜坡地面，无法保证车身稳定和搭载任务设备的正常运行。

5、另外，现有的可适应复杂地形的底盘多采用履带式底盘，移动效率略慢，灵活性比轮式低，在平坦地面灵活性较差。而轮式机器人虽然移动速度快，灵活性高，但难以跨越较大障碍物，也不适合在复杂路面上行驶。因此，需要设计一种适应复杂地形的轮式底盘。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决现有技术中难以跨越较大障碍物，也不适合在复杂路面上行驶的问题。

2、为此，采用的技术方案是，本发明的一种适应复杂地形的运动底盘，包括：底座，底座上设置有四个驱动装置，驱动装置能驱动转轮旋转。

3、优选的，驱动装置由升降单元、转向单元组成。

4、优选的，转向单元包括：支架、转向电机座、转向电机、转向轴承、转向输出轴、转向转轴和转向电机盖，底座上固定有的转向电机座，转向电机座内设置有空腔，转向电机和转向轴承同轴的固设在转向电机座的空腔内，支架顶部的转向转轴沿纵向穿过转向轴承与转向电机的转向输出轴连接，转向电机座顶端设有保护转向电机的转向电机盖。

5、优选的，升降单元包括：升降电机、升降轴承、升降输出轴、升降转轴、升降盘、轮毂，支架的底部设置有横向空腔，升降电机和升降轴承固设在支架的横向空腔内，转轮的轮毂内侧面同轴的固接升降盘，升降盘的内侧面设有横向的升降转轴，升降转轴穿过升降轴承与升降电机的升降输出轴连接，且升降转轴的轴线偏离轮毂的轮轴线。

6、优选的，四个转向电机和四个升降电机分别与控制系统连接。

7、优选的，轮毂内设置有轮毂电机，轮毂电机用于驱动转轮，轮毂电机与控制系统连接。

8、优选的，底座底端设置有清洁装置，清洁装置包括：箱体、电动机、圆盘、弧形滑块、支撑臂、斜滑柱和半球壳体，底座底端中心处设置有箱体，箱体内设置有电动机，电动机与箱体内壁连接，电动机输出轴与圆盘同轴连接，圆盘上设置有弧形滑块，弧形滑块与支撑臂一端连接，支撑臂另一端与斜滑柱连接，箱体内设置有半球壳体，半球壳体上均匀间隔设置有四个弧形凹槽，弧形滑块能与弧形凹槽滑动连接，半球壳体上均匀间隔设置有四个弧形滑槽，四个弧形滑槽与四个弧形凹槽交错设置，斜滑柱能在弧形滑槽内滑动。

9、优选的，半球壳体下方设置有固定块，固定块与箱体内壁连接，竖直方向的转轴穿过固定块，并与固定块转动连接，转轴与半球壳体底端连接，转轴下端延伸至箱体下方与储液箱顶端连接，储液箱内设置有驱动泵，驱动泵输出端与输液管一端连通，输液管另一端延伸至储液箱外与喷嘴连通。

10、优选的，输液管上设置有电磁阀。

11、优选的，储液箱远离喷嘴一端与进液管一端连通，进液管另一端与盖子螺纹连接。

12、优选的，底座底端设置有动力箱，动力箱内设置有矩形滑轨，矩形滑轨的四个角倒圆角，矩形滑轨的中心处设置有驱动电机，驱动电机与动力箱内壁连接，驱动电机输出轴与转板一端垂直连接，转板上设置有沿长度方向延伸的导向槽，导向槽内设置有移动块，移动块能在导向槽内往复滑动，移动块上设置有滑柱，滑柱能在矩形滑轨内滑动，动力箱内设置有固定杆，固定杆两端与动力箱内壁连接，固定杆底端设置有滑槽，固定杆下方设置有滑套，滑套顶端设置有滑块，滑块能在滑槽内滑动，滑杆穿过滑套，并与滑套滑动连接，滑杆与固定杆相垂直，滑杆一端与移动块远离滑柱的一侧转动连接，滑杆另一端与第一矩形块连接。

13、优选的，第一矩形块上方设置有第二矩形块，第二矩形块底端设置有连接柱，连接柱一端与第二矩形块连接，连接柱另一端转动连接有滚珠，连接柱穿过第一矩形块，并与第一矩形块滑动连接，连接柱上套设有弹簧，弹簧一端与第一矩形块连接，弹簧另一端与第二矩形块连接，动力箱内壁上设置有直线形滑台，直线形滑台与固定杆相平行，直线形滑台两端对称设置有弧形滑台，弧形滑台由靠近直线形滑台的一端向另一端的厚度逐渐变小，固定杆位于矩形滑轨和直线形滑台之间，滚珠能在直线形滑台、弧形滑台上滚动，动力箱侧壁上设置有开口，连接杆一端与第二矩形块连接，连接杆另一端穿过开口与激光距离传感器连接。

14、本发明技术方案具有以下优点：本发明的一种适应复杂地形的运动底盘，包括：底座，底座上设置有四个驱动装置，驱动装置能驱动转轮旋转。驱动装置由升降单元、转向单元组成。转向单元包括：支架、转向电机座、转向电机、转向轴承、转向输出轴、转向转轴和转向电机盖，底座上固定有的转向电机座，转向电机座内设置有空腔，转向电机和转向轴承同轴的固设在转向电机座的空腔内，支架顶部的转向转轴沿纵向穿过转向轴承与转向电机的转向输出轴连接，转向电机座顶端设有保护转向电机的转向电机盖。升降单元包括：升降电机、升降轴承、升降输出轴、升降转轴、升降盘、轮毂，支架的底部设置有横向空腔，升降电机和升降轴承固设在支架的横向空腔内，转轮的轮毂内侧面同轴的固接升降盘，升降盘的内侧面设有横向的升降转轴，升降转轴穿过升降轴承与升降电机的升降输出轴连接，且升降转轴的轴线偏离轮毂的轮轴线。控制装置可结合底座的平衡监测系统识别底座的倾斜，进而实现根据实际的行驶路况控制各升降电机工作，保证行驶过程中底座的水平、平衡，进而保证整车及其重心的行驶稳定。

15、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

16、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种适应复杂地形的运动底盘，其特征在于，包括：底座(1)，底座(1)上设置有四个驱动装置(2)，驱动装置(2)能驱动转轮旋转。

2.根据权利要求1所述的一种适应复杂地形的运动底盘，其特征在于，驱动装置(2)由升降单元、转向单元组成。

3.根据权利要求2所述的一种适应复杂地形的运动底盘，其特征在于，转向单元包括：支架(3)、转向电机座(4)、转向电机(5)、转向轴承(6)、转向输出轴(7)、转向转轴(8)和转向电机盖(9)，底座(1)上固定有的转向电机座(4)，转向电机座(4)内设置有空腔，转向电机(5)和转向轴承(6)同轴的固设在转向电机座(4)的空腔内，支架(3)顶部的转向转轴(8)沿纵向穿过转向轴承(6)与转向电机(5)的转向输出轴(7)连接，转向电机座(4)顶端设有保护转向电机(5)的转向电机盖(9)。

4.根据权利要求3所述的一种适应复杂地形的运动底盘，其特征在于，升降单元包括：升降电机(10)、升降轴承(11)、升降输出轴(12)、升降转轴(13)、升降盘(14)、轮毂(15)，支架(3)的底部设置有横向空腔，升降电机(10)和升降轴承(11)固设在支架(3)的横向空腔内，转轮的轮毂(15)内侧面同轴的固接升降盘(14)，升降盘(14)的内侧面设有横向的升降转轴(13)，升降转轴(13)穿过升降轴承(11)与升降电机(10)的升降输出轴(12)连接，且升降转轴(13)的轴线偏离轮毂(15)的轮轴线。

5.根据权利要求4所述的一种适应复杂地形的运动底盘，其特征在于，四个转向电机(5)和四个升降电机(10)分别与控制系统连接。

6.根据权利要求3所述的一种适应复杂地形的运动底盘，其特征在于，轮毂(15)内设置有轮毂电机，轮毂电机用于驱动转轮，轮毂电机与控制系统连接。

7.根据权利要求3所述的一种适应复杂地形的运动底盘，其特征在于，底座(1)底端设置有清洁装置，清洁装置包括：箱体(16)、电动机(17)、圆盘(18)、弧形滑块(19)、支撑臂(20)、斜滑柱(21)和半球壳体(22)，底座(1)底端中心处设置有箱体(16)，箱体(16)内设置有电动机(17)，电动机(17)与箱体(16)内壁连接，电动机(17)输出轴与圆盘(18)同轴连接，圆盘(18)上设置有弧形滑块(19)，弧形滑块(19)与支撑臂(20)一端连接，支撑臂(20)另一端与斜滑柱(21)连接，箱体(16)内设置有半球壳体(22)，半球壳体(22)上均匀间隔设置有四个弧形凹槽(23)，弧形滑块(19)能与弧形凹槽(23)滑动连接，半球壳体(22)上均匀间隔设置有四个弧形滑槽(24)，四个弧形滑槽(24)与四个弧形凹槽(23)交错设置，斜滑柱(21)能在弧形滑槽(24)内滑动。

8.根据权利要求7所述的一种适应复杂地形的运动底盘，其特征在于，半球壳体(22)下方设置有固定块(25)，固定块(25)与箱体(16)内壁连接，竖直方向的转轴(26)穿过固定块(25)，并与固定块(25)转动连接，转轴(26)与半球壳体(22)底端连接，转轴(26)下端延伸至箱体(16)下方与储液箱(27)顶端连接，储液箱(27)内设置有驱动泵(28)，驱动泵(28)输出端与输液管(29)一端连通，输液管(29)另一端延伸至储液箱(27)外与喷嘴(30)连通，输液管(29)上设置有电磁阀，储液箱(27)远离喷嘴(30)一端与进液管(31)一端连通，进液管(31)另一端与盖子(32)螺纹连接。

9.根据权利要求7所述的一种适应复杂地形的运动底盘，其特征在于，底座(1)底端设置有动力箱(33)，动力箱(33)内设置有矩形滑轨(34)，矩形滑轨(34)的四个角倒圆角，矩形滑轨(34)的中心处设置有驱动电机(35)，驱动电机(35)与动力箱(33)内壁连接，驱动电机(35)输出轴与转板(36)一端垂直连接，转板(36)上设置有沿长度方向延伸的导向槽(37)，导向槽(37)内设置有移动块(38)，移动块(38)能在导向槽(37)内往复滑动，移动块(38)上设置有滑柱(39)，滑柱(39)能在矩形滑轨(34)内滑动，动力箱(33)内设置有固定杆(40)，固定杆(40)两端与动力箱(33)内壁连接，固定杆(40)底端设置有滑槽(41)，固定杆(40)下方设置有滑套(42)，滑套(42)顶端设置有滑块(43)，滑块(43)能在滑槽(41)内滑动，滑杆(44)穿过滑套(42)，并与滑套(42)滑动连接，滑杆(44)与固定杆(40)相垂直，滑杆(44)一端与移动块(38)远离滑柱(39)的一侧转动连接，滑杆(44)另一端与第一矩形块(45)连接。

10.根据权利要求9所述的一种适应复杂地形的运动底盘，其特征在于，第一矩形块(45)上方设置有第二矩形块(46)，第二矩形块(46)底端设置有连接柱(47)，连接柱(47)一端与第二矩形块(46)连接，连接柱(47)另一端转动连接有滚珠(54)，连接柱(47)穿过第一矩形块(45)，并与第一矩形块(45)滑动连接，连接柱(47)上套设有弹簧(48)，弹簧(48)一端与第一矩形块(45)连接，弹簧(48)另一端与第二矩形块(46)连接，动力箱(33)内壁上设置有直线形滑台(49)，直线形滑台(49)与固定杆(40)相平行，直线形滑台(49)两端对称设置有弧形滑台(50)，弧形滑台(50)由靠近直线形滑台(49)的一端向另一端的厚度逐渐变小，固定杆(40)位于矩形滑轨(34)和直线形滑台(49)之间，滚珠(54)能在直线形滑台(49)、弧形滑台(50)上滚动，动力箱(33)侧壁上设置有开口(51)，连接杆(52)一端与第二矩形块(46)连接，连接杆(52)另一端穿过开口(51)与激光距离传感器(53)连接。

技术总结
本发明的一种适应复杂地形的运动底盘，包括：底座，底座上设置有四个驱动装置，驱动装置能驱动转轮旋转。驱动装置由升降单元、转向单元组成。升降单元包括：升降电机、升降轴承、升降输出轴、升降转轴、升降盘、轮毂，支架的底部设置有横向空腔，升降电机和升降轴承固设在支架的横向空腔内，转轮的轮毂内侧面同轴的固接升降盘，升降盘的内侧面设有横向的升降转轴，升降转轴穿过升降轴承与升降电机的升降输出轴连接，且升降转轴的轴线偏离轮毂的轮轴线。控制装置可结合底座的平衡监测系统识别底座的倾斜，进而实现根据实际的行驶路况控制各升降电机工作，保证行驶过程中底座的水平、平衡，进而保证整车及其重心的行驶稳定。

技术研发人员：乔溢
受保护的技术使用者：国能（惠州）热电有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13