一种植物工厂巡检机器人转向装置

本技术涉及一种农用机，尤其是涉及一种植物工厂巡检机器人转向装置。

背景技术：

1、电动农机是发展环保绿色农业的重要工具，随着智能农业化的发展，虽然农业机械化水平已经比较高，但是农机的作业环境依然比较恶劣，劳动强度也比较大，而且对农机操作人员的驾驶水平要求比较高，无人驾驶具有广阔的应用前景。作为无人驾驶农机的核心部件，一款控制精度高、响应迅速、成本低、可靠性高且集成度高的自动转向装置尤为重要。

2、为了减轻操作人员的工作强度，传统转向装置大多是液压助力转向，传统的液压装置在机械转向系统的基础上加上一套转向助力装置，驾驶员在转向的时候力矩会减小很多。传统转向装置由人力操作，需要要求操作人员清楚并熟知此类农机的操作细节以及操作流程，这对人员基础要求高，在操作过程中传统的转向装置会导致农作人员身心疲惫，从而精准度大大降低，电动转向装置具有精度高、反应快、稳定性强等特点，并且对于操作人员的要求较低，不仅降低了田间工作的强度，而且农作物收获率也会大大增加。

技术实现思路

1、本实用新型针对上述传统转向装置由人力操作，需要要求操作人员清楚并熟知此类农机的操作细节以及操作流程，这对人员基础要求高，在操作过程中传统的转向装置会导致农作人员身心疲惫，从而精准度大大降低。电动转向装置具有精度高、反应快、稳定性强等特点，并且对于操作人员的要求较低，不仅降低了田间工作的强度，而且农作物收获率也会大大增加的问题。

2、为了解决上述问题，本实用新型提供一种植物工厂巡检机器人转向装置，包括方向盘、转向柱、输入轴、输出轴、扭杆、万向节a、主连杆、副连杆、万向节b以及齿条，所述转向柱顶端与所述方向盘相连接，所述输入轴顶端插装在所述转向柱下端内，所述输出轴设置在所述输入轴下端，所述扭杆上端销轴连接在所述输入端内，所述扭杆下端销轴连接在所述输出轴内，所述万向节a一端销轴连接在所述输出轴下端，所述主连杆上端与与所述万向节a另一端销轴连接，所述副连杆上端与所述主连杆下端销轴连接，所述万向节b一端与所述副连杆下端销轴连接，所述齿条设置在所述万向节b下端，所述输出轴上设置有电动助力转向机构，所述齿条与所述万向节b之间设置有转动机构；

3、所述电动助力转向机构，主要包括：壳体a、电机、涡轮以及蜗杆；

4、所述壳体a轴承套装在所述输出轴上，电机设置在所述壳体一侧，所述涡轮固定套装在所述输出轴上，所述蜗杆固定连接在所述电机输出端，所述蜗杆与所述涡轮相互啮合；

5、所述转动机构，主要包括：外壳b以及齿轮；

6、所述外壳b活动套装在所述齿条上，所述齿轮上下两端轴承套装在所述外壳b内，所述齿轮与所述齿条相互啮合，所述齿轮上端与所述万向节b销轴连接。

7、进一步的，所述输出轴上固定套装有传感器。

8、优选的，所述方向盘上固定套装有连接轴。

9、优选的，所述转向柱与所述输入轴之间的插装方式通过花键花槽的插装方式。

10、优选的，所述齿条上活动套装有套管。

11、进一步的，所述齿条相对两端连接有连接杆，所述连接杆上销轴连接有转向轴，所述转向轴之间销轴连接有横向拉杆，所述转向轴一侧设置有转向轮。

12、与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于，本设计的转向装置将方向盘上改装转向电机，通过转向电机控制转向轴转动，转向轴带动输入轴和输出轴转动，从而达到转动传递的作用，在输出轴上设有电动助力转向机构，电动助力转向机构由电机和蜗轮蜗杆传动装置组成，电动助力转向机构可大大降低转动方向时所需要的力矩，从而使方向的控制更加精确。为了更加准确快速的接收方向盘发出的指令，本设计的转向系统采用齿轮齿条传动。

技术特征：

1.一种植物工厂巡检机器人转向装置，包括方向盘(1)、转向柱(2)、输入轴(3)、输出轴(4)、扭杆(5)、万向节 a(6)、主连杆(7)、副连杆(8)、万向节 b(9)以及齿条(10)，其特征在于，所述转向柱(2)顶端与所述方向盘(1)相连接，所述输入轴(3)顶端插装在所述转向柱(2)下端内，所述输出轴(4)设置在所述输入轴(3)下端，所述扭杆(5)上端销轴连接在输入轴（3）内，所述扭杆(5)下端销轴连接在所述输出轴(4)内，所述万向节 a(6)一端销轴连接在所述输出轴(4)下端，所述主连杆(7)上端与所述万向节 a(6)另一端销轴连接，所述副连杆(8)上端与所述主连杆(7)下端销轴连接，所述万向节 b(9)一端与所述副连杆(8)下端销轴连接，所述齿条(10)设置在所述万向节 b(9)下端，所述输出轴(4)上设置有电动助力转向机构，所述齿条(10)与所述万向节 b(9)之间设置有转动机构；

2.根据权利要求 1 所述的一种植物工厂巡检机器人转向装置，其特征在于，所述输出轴(4)上固定套装有传感器(17)。

3. 根据权利要求 1 所述的一种植物工厂巡检机器人转向装置，其特征在于，所述方向盘(1)上固定套装有连接轴(18)。

4. 根据权利要求 1 所述的一种植物工厂巡检机器人转向装置，其特征在于，所述转向柱(2)与所述输入轴(3)之间的插装方式通过花键花槽的插装方式。

5. 根据权利要求 1 所述的一种植物工厂巡检机器人转向装置，其特征在于，所述齿条(10)上活动套装有套管(19)。

6. 根据权利要求 1 所述的一种植物工厂巡检机器人转向装置，其特征在于，所1述齿条(10)相对两端连接有连接杆(20)，所述连接杆(20)上销轴连接有转向轴(21)，所述转向轴(21)之间销轴连接有横向拉杆(22)，所述转向轴(21)一侧设置有转向轮(23)。

技术总结
本技术公开了一种植物工厂巡检机器人转向装置，包括方向盘、转向柱、输入轴、输出轴、扭杆、万向节A、主连杆、副连杆、万向节B以及齿条，所述转向柱顶端与所述方向盘相连接，所述齿条与所述万向节B之间设置有转动机构。本技术本设计的转向装置将方向盘上改装转向电机，通过转向电机控制转向轴转动，转向轴带动输入轴和输出轴转动，从而达到转动传递的作用，在输出轴上设有电动助力转向机构，电动助力转向机构由电机和蜗轮蜗杆传动装置组成，电动助力转向机构可大大降低转动方向时所需要的力矩，从而使方向的控制更加精确，为了更加准确快速的接收方向盘发出的指令，本设计的转向系统采用齿轮齿条传动。

技术研发人员：郭俊旺,杨延荣,单慧勇,卫勇,赵玉连,李伟
受保护的技术使用者：天津农学院
技术研发日：20230609
技术公布日：2024/1/15