[发明专利]一种基于轮毂电机的独立转向驱动轮

说明书

一种基于轮毂电机的独立转向驱动轮，属于驱动轮技术领域。本发明设计的全向移动机器人独立转向驱动轮，轴台固定在轮毂架中央，中空方便轮毂电机走线，在轴台上装有万向轮，减小相对转动时的摩擦。小法兰同轴套在轴台上并固定，中空轴同轴嵌入小法兰内固定。套筒同轴套在轴台上，套筒圆盘与向上万向轮接触。套筒内同轴套有下角接触轴承与上角接触轴承，下角接触轴承与上角接触轴承分别同轴套在中空轴上下两端，上角接触轴承下面与中空轴接触，下角接触轴承上表面与中空轴接触，下表面与小法兰接触。光轴均匀分布并固定在套筒上面，光轴上端嵌入上法兰盘并固定。在行进的过程中通过相连接的减震器较少颠簸与震动，保证了在行进过程中的平稳性。

技术领域

本发明用于全方位移动机器人，主要是作为机器人的驱动轮，可以实现机器人全方位移动以及独立转向的功能。本设计方案结构紧凑，方便安装更换零件，也满足对于全方位移动机器人灵活，机动性高的要求，属于驱动轮技术领域。

背景技术

全方位移动机器人快速发展，作为行进装置的独立驱动轮，为机器人灵活地全方位移动提供了保障，可以使机器人能够在更狭小的环境内自由移动。独立驱动轮由行进机构、受力机构、减震机构组成，独立转向轮涉及到机械技术，控制技术等。经过调研发现，现存在的同类装置，虽然可以满足要求，但是存在或多或少的缺点，行走过程中不够稳定，比较颠簸，噪声较大等。

发明内容

本方案是提供了一种用于全方位移动机器人的行进装置。第一，本方案选择使用轮毂电机，轮毂电机将电机集成于轮子内部，使得装置整体更加紧凑，同时轮毂电机更加方便安装更换；第二，考虑到机器人的平稳性，驱动轮通过减震装置与底盘连接，可以减少机器人因路面不平带来的跳动；第三驱动轮设有与摆臂连接的零件，增加驱动轮活动范围，从而给机器人提供一定的跨越低矮门槛的能力。

为了解决上述问题，采用以下方案：

一种基于轮毂电机的独立转向驱动轮，其特征在于，包括轮毂电机轮(101)、轮毂架A(102)、轮毂架B(103)、轴台(201)、套筒(202)、万向轮(203)、小法兰(204)、中空轴(205)、光轴(206)、上法兰盘(207)、上交接触轴承(208)、下角接触轴承(209)、摆臂铰链连接(301)、减震器铰链连接(302)、减震器(303)、摆臂(304)；轮毂电机轮(101)轴向两侧固定有向上的轮毂架A(102)，两个轮毂架A(102)的上面固定有同一个轮毂架B(103)，轮毂架B(103)的上面固定有轴台(201)，轴台(201)包括下端盘和下端盘上设有的向上凸起的中空桶状槽；中空桶状槽外侧下端盘上表面上固定有可转动的万向轮(203)；套筒(202)：底部为圆环底盘结构，圆环底盘结构上设有凸起向上的中空桶状结构，圆环平板结构的内径与中空桶状结构内径同尺寸且齐平；中空轴(205)为中空轴状结构，外表面的轴向中间部位相对于两端具有径向尺寸扩大形成的凸台；中空轴(205)同轴套在套筒(202)中空桶状结构内，万向轮(203)的上表面与套筒(202)圆环平板结构的下表面接触；在轴台(201)中空桶状槽的上端固定有同轴的中空的小法兰(204)，同时小法兰(204)整体位于套筒(202)的中空桶状结构中，中空轴(205)同轴嵌入小法兰(204)内并固定；在中空轴(205)外侧表面和套筒(202)中空桶状结构内侧表面之间，小法兰(204)的上表面设有下角接触轴承(209)，下角接触轴承(209)套在中空轴(205)下端外侧并与中空轴(205)固定在一起，下角接触轴承(209)的上表面与中空轴(205)外侧凸台的下表面接触，中空轴(205)外侧凸台的上表面设有上交接触轴承(208)，上交接触轴承(208)套在中空轴(205)上端外侧且与上端外侧固定在一起；多根光轴(206)轴向下端均匀分布固定在套筒(202)的中空桶状结构桶壁的上端，多根光轴(206)轴向上端于同一上法兰盘(207)固定连接；上法兰盘(207)上设有与中空轴(205)相对应的孔，同时中空轴(205)伸入到上述上法兰盘(207)的孔中；在套筒(202)圆环平板结构上表面中空桶状结构径向相对的两侧分别通过减震器铰链连接(302)固定有一个减震器(303)；在两个减震器(303)之间套筒(202)中空桶状结构的外侧通过摆臂铰链连接(301)固定有摆臂(304)；上法兰盘(207)上安装有转向电机，转向电机与中空轴(205)匹配固定，带动中空轴(205)转动，进而带动轮毂电机轮(101)转动，套筒(202)不随中空轴(205)转动；