一种中空走线的全向驱动轮机器人底盘结构的制作方法

1.本发明涉及驱动机器人技术领域，具体提供一种中空走线的全向驱动轮机器人底盘结构。


背景技术：

2.近年来360全向的驱动轮结构的应用越来越广泛,他能使整个机器人平台可以横向、纵向，甚至可以原地转弯，能够灵活的通过狭窄的空间。如果整车带有减震功能的话，这个机器人平台还可以在室外作用，预备良好的越野性能。但是现在市面上的全向驱动轮带减震结构大多比较复杂且重量重。例如市面上比较常用的多连杆减震、双减震器减震和双侧减震。
3.其次现在轮毂电机因为其结构简单，设计紧凑，已经渐渐成为机器人运动平台的主要驱动组件，甚至现在的汽车工业也在慢慢的像轮毂电机靠拢，将大大增加汽车的内部空间。由于需要360转向，轮毂电机的通信线必须要从转弯中心穿出，否则通信线将会缠绕而无法运行。机械上普遍会增加很多的传动部件，将转弯的驱动力传递到转弯关节中心。这就造成了设计空间比较大，结构不紧凑，视觉上笨重。


技术实现要素：

4.本发明是针对上述现有技术的不足，提供一种实用性强的全向驱动轮机器人底盘结构。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种中空走线的全向驱动轮机器人底盘结构，其特征在于，包括转向组件、全向轮组件和轮毂电机通讯线，所述转向组件安装在所述全向轮组件的上部，所述轮毂电机通讯线通过所述转向组件安装在全向轮组件上；
7.所述转向组件包括中空电机，所述中空电机放在电机固定座上，所述电机固定座放置在上盖上，所述上盖下依次放置第一行星轮系和第二行星轮系，所述第二行星轮系下设有底板，所述底板通过固定螺丝与所述全向轮组件连接。
8.进一步的，所述电机固定座通过输入法兰与中空电机固定，所述上盖与第五轴承连接，所述第五轴承上设有第三挡圈，上盖与外壳连接。
9.进一步的，在所述壳体内设有第一行星轮系，所述第一行星轮系包括第一级中心轮、第一级内齿轮圈、第一级行星轮和第一级行星架，所述第一级中心轮与第一行星轮啮合，且第一级中心轮和第一行星轮放置在所述第一级行星架上，且所述第一级行星轮与所述第一级内齿轮圈啮合。
10.进一步的，所述第一级行星轮中间设有第二轴承，所述第二轴承上设有第一挡圈，且所述第一中心轮下设有油封。
11.进一步的，所述第一行星轮系下设有第二行星轮系，所述第二行星轮系包括第二级内齿轮圈、第二级行星轮、第二级行星架和第二级中心轮，所述第二级中心轮与所述第二
行星轮啮合，且所述第二级中心轮和第二行星轮均放置在所述第二级行星架上，所述第二级行星轮与所述第二级内齿轮圈啮合。
12.进一步的，所述第一级行星架下设有第三轴承，所述第二级行星架下设有第四轴承，所述第四轴承下设有第二挡圈，所述第二挡圈外侧设有底座；
13.第一级行星架与第二级中心轮之间采用花键链接来传递扭矩，第二级行星架作为最终输出端与转向支架之间同样采用花键链接来传递扭矩。
14.进一步的，所述全向轮组件包括转向支架、下叉臂和轮毂轴夹紧块，所述转向支架一侧与所述转向组件的底板连接，另一侧与所述下叉臂连接，所述下叉臂连接轮毂轴夹紧块，所述轮毂轴夹紧块与轮毂电机驱动轮连接。
15.进一步的，所述轮毂轴夹紧块上设有减震器，所述减震器外侧为减震器外筒，内侧为减震器内桶，所述减震器内桶连接在所述转向支架上，所述通讯线安装在所述轮毂轴夹紧块的内部。
16.本发明的一种中空走线的全向驱动轮机器人底盘结构和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：
17.本发明结构简单，重量轻，在双连杆的基础上取消一连杆，使结构更加紧凑，减震效果也好。为了解决缠绕线问题，转弯关节中心都会设计成中空的形式，以方便走线。通过中控行星齿轮转动机构减小转向电机的功耗，转向扭矩大，结构紧凑。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.附图1是一种中空走线的全向驱动轮机器人底盘结构的结构示意图(一)；
20.附图2是一种中空走线的全向驱动轮机器人底盘结构的结构示意图(二)；
21.附图3是一种中空走线的全向驱动轮机器人底盘结构的俯视图；
22.附图4是一种中空走线的全向驱动轮机器人底盘结构中第一行星轮系和第二行星轮系的结构示意图。
23.附图中的标记分别表示：
24.转向组件1，101、中空电机，112、底板，102、电机固定座，120、输入法兰，121、上盖，106、外壳，1061、第一级内齿轮圈，1062、第二级内齿轮圈108、底座，117、第一挡圈，115、第一级行星轮，107、第二级行星轮，116、第二轴承，103、第一级中心轮，122、第二级中心轮，104、油封，105、第一级行星架，113、第二级行星架，114、第三轴承，111、第四轴承，110、第二挡圈，118、第五轴承，119、第三挡圈。
25.全向轮组件2，201、轴承内圈固定螺丝，202、转向支架，203、减震器内筒，204、减震器外筒，205、轮毂电机通讯线，206、下叉臂，207、轮毂轴夹紧块，208、轮毂电机驱动轮。
具体实施方式
26.为了使本技术领域的人员更好的理解本发明的方案，下面结合具体的实施方式对
本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本发明保护的范围。
27.下面给出一个最佳实施例：
28.如图1-4所示，本实施例中的一种中空走线的全向驱动轮机器人底盘结构，包括转向组件1、全向轮组件2和轮毂电机通讯线通讯线205，转向组件1安装在全向轮组件2的上部，轮毂电机通讯线205通过转向组件1安装在全向轮组件2上。
29.其中，转向组件1包括中空电机101，中空电机101放在电机固定座102上，电机固定座102放置在上盖121上，上盖121下依次放置第一行星轮系和第二行星轮系，第二行星轮系下设有底板112，底板112通过固定螺丝与所述全向轮组件2连接。
30.电机固定座102通过输入法兰120与中空电机101固定，上盖121与第五轴承118连接，第五轴承118上设有第三挡圈114，上盖121与外壳106连接。
31.在壳体106内设有第一行星轮系，第一行星轮系包括第一级中心轮103、第一级内齿轮圈1061、第一级行星轮115和第一级行星架105，第一级中心轮103与第一行星轮115啮合，且第一级中心轮103和第一行星轮115放置在第一级行星架105上，且第一级行星轮115与所述第一级内齿轮圈1061啮合。
32.第一级行星轮中间设有第二轴承116，第二轴承116上设有第一挡圈117，且第一中心轮103下设有油封104。
33.第一行星轮系下设有第二行星轮系，第二行星轮系包括第二级内齿轮圈1062、第二级行星轮107、第二级行星架113和第二级中心轮122，第二级中心轮122与第二行星轮107啮合，且第二级中心轮122和第二级行星轮107均放置在第二级行星架113上，第二级行星轮107与所述第二级内齿轮圈1062啮合。
34.第一级行星架105下设有第三轴承114，第二级行星架113下设有第四轴承111，第四轴承111下设有第二挡圈110，第二挡圈110外侧设有底座108。
35.第一级行星轮系作为输出端，第二行星轮系作为输出端。
36.全向轮组件2包括转向支架202、下叉臂206和轮毂轴夹紧块207，转向支架202一侧与转向组件1的底板112连接，另一侧与下叉臂206连接，下叉臂206连接轮毂轴夹紧块207，轮毂轴夹紧块207与轮毂电机驱动轮208连接。
37.轮毂轴夹紧块207上设有减震器，减震器外侧为减震器外筒204，内侧为减震器内桶203，减震器内桶203连接在转向支架202上，轮毂电机通讯线207安装在轮毂轴夹紧块207的内部。
38.采用两级行星齿轮体系，第一级中心轮103、第一级行星轮115、第一级行星架105的行星架部分、外壳106上的内齿圈构成第一级行星轮系，第一级行星架105上的齿轮部分、第二级行星轮107、第二级行星架113、外壳106上的内齿圈构成第二级行星轮系，通过中空行星减速器实现了输入中空电机101的降速和提高转矩、以及中空走线三项需求。
39.中空电机101的输出端作为第一级行星轮系减速的输入端，接入第一级行星轮系减速的中心轮103，靠第五轴承118支撑，中空电机101通过电机固定座102与外壳106相连。第一级行星轮系减速的输出端作用在了第一级行星架105上，之后作为第二级行星轮系的输入端，第一级内齿轮圈1061与1第二级内齿轮圈1062与外壳106加工为一体，第一级行星
轮115与第二级行星轮107都与其啮合。第一级行星架105与第二级中心轮122之间采用花键链接来传递扭矩，第二级行星架113作为整个行星减速的最终输出端与转向支架202之间同样采用花键链接来传递扭矩。这样整个转弯扭矩就传递到了转向支架202上，带动转向支架202旋转。
40.转向支架202是轮毂减震的主要载体，减震器内筒203与转向支架202做销链接，减震筒外筒204与轮毂电机的固定轴做一体式的固定。减震器内筒203与外筒204之间设计有尼龙衬套、弹簧、橡胶密封圈等，提供整机所需的缓冲性能。轮毂电机驱动轮208的固定通过轮毂轴夹紧块207与轮毂固定座相互平面夹紧来固定。下叉臂206的两端分别与转向支架202和减震器外筒204做销链接。下叉臂206是整个结构强度的关键部件，所以设计成了一体式。下叉臂206的一体式设计巧妙的避开了，轮毂轴夹紧块207的螺丝定位孔。这样拆卸轮毂就会比较方便。
41.上述具体的实施方式仅是本发明具体的个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体的实施方式，任何符合本发明的一种中空走线的全向驱动轮机器人底盘结构权利要求书的且任何所述技术领域普通技术人员对其做出的适当变化或者替换，皆应落入本发明的专利保护范围。
42.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。