一种模块化的轮式无人平台转向系统的制作方法

本公开涉及机械人的领域，尤其涉及一种模块化的轮式无人平台转向系统。

背景技术：

转向系统是一种轮式无人平台的转向装置。无人平台作为机器人的智能移动载体，根据不同场景可选择加装摄像机、激光雷达、gps、机械手等设备，广泛应用于无人巡检、安防、科研、勘探、物流搬运输送、地面作战等领域。转向机构是轮式无人平台实现转向的关键部件，控制无人平台的运动方向，决定无人平台的操作稳定性和安全性。

目前，轮式无人平台的转向机构多采用动力转向系统。采用动力转向系统的移动平台，轮子在沿轴向方向通过连接机构构成一个整体，占用空间大，结构复杂，且无法原地转向，各轮无法独立转向，导致动力转向的无人平台适用性受限；另无人平台转向也采用差速转向，即通过两轮的不同转速来实现转向，该转向方式虽占用空间小，但存在转向效能低、轮胎磨损严重、无法独立转向等问题。

技术实现要素：

为满足轮式无人平台转向系统轻便灵活转向，且可模块化拆装的要求，本公开提供了一种模块化的轮式无人平台转向系统。

根据本公开的一个方面，一种模块化的轮式无人平台转向系统，包括转向缸尾座、转向电动缸、转向上摇杆、转向传动轴、转向传动轴座、转向下摇杆、第一转向节球头、转向拉杆、第二转向节球头及转向节羊角座；所述转向缸尾座固定于车架上，所述转向电动缸的尾端固定于所述转向缸尾座上，所述转向电动缸的头端固定于所述转向上摇杆的顶部，所述转向上摇杆通过所述转向传动轴座固定于车架上，所述转向下摇杆的一端连接所述转向上摇杆的底部，所述转向下摇杆的另一端通过所述第一转向节球头与所述转向拉杆的一端连接，所述转向拉杆的另一端通过所述第二转向节球头与所述转向节羊角座的一端连接，所述转向节羊角座的另一端与车轮连接。

根据本公开的至少一个实施方式，所述转向拉杆包括双头螺杆和紧固螺母，所述双头螺杆分别与所述第一转向节球头及所述第二转向节球头螺接，通过调整双头螺杆旋入螺孔中的长度以调整轮胎束角的大小，直至束角调至所需尺寸。

根据本公开的至少一个实施方式，所述转向电动缸尾端通过销轴和开口销连接到所述转向缸尾座上，所述转向缸尾座通过螺栓固连到车架上。

根据本公开的至少一个实施方式，所述转向电动缸头端通过销轴与开口销固连在所述转向上摇杆上。

根据本公开的至少一个实施方式，所述转向传动轴通过衬套安装于所述转向传动轴座上，所述转向传动轴座通过螺钉连接在车架上。

采用上述技术方案之后，本公开具有以下有益效果：

本公开通过控制转向电推缸的伸缩长度，可实现轮胎的独立转向；并且将转向机构布置在车体两侧，同时又可躲避悬挂机构的干涉，可充分利用车体侧面的空间，使得转向机构小型化、轻量化。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是本公开的结构示意图。

图2是本公开转向拉杆的结构示意图。

图3是本公开转向传动机构的结构示意图，其中a为结构示意图；b为剖示图。

图4是本公开转向电动工伸缩前后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。

如图1至3本公开提供了一种模块化的轮式无人平台转向系统，包括转向缸尾座1、转向电动缸2、转向上摇杆3、转向传动轴4、转向传动轴座5、转向下摇杆6、第一转向节球头7、转向拉杆8、第二转向节球头9及转向节羊角座10；所述转向缸尾座1固定于车架11上，所述转向电动缸2的尾端固定于所述转向缸尾座1上，所述转向电动缸2的头端固定于所述转向上摇杆3的顶部，所述转向上摇杆3通过所述转向传动轴座5固定于车架11上，所述转向下摇杆6的一端连接所述转向上摇杆3的底部，所述转向下摇杆3的另一端通过所述第一转向节球头7与所述转向拉杆8的一端连接，所述转向拉杆8的另一端通过所述第二转向节球头9与所述转向节羊角座10的一端连接，所述转向节羊角座10的另一端与车轮12连接。

根据本公开的至少一个实施方式，所述转向拉杆8包括双头螺杆81和紧固螺母82，所述双头螺杆81分别与所述第一转向节球头7及所述第二转向节球头9螺接，通过调整双头螺杆旋入螺孔中的长度以调整轮胎束角的大小，直至束角调至所需尺寸。

根据本公开的至少一个实施方式，所述转向电动缸2尾端通过销轴21和开口销22连接到所述转向缸尾座1上，所述转向缸尾座1通过螺栓固连到车架上。

根据本公开的至少一个实施方式，所述转向电动缸2头端通过销轴与开口销固连在所述转向上摇杆3上。

根据本公开的至少一个实施方式，所述转向传动轴4通过衬套41安装于所述转向传动轴座5上，所述转向传动轴座通过螺钉连接在车架上。

如图4所示，本公开通过控制转向电推缸的伸缩长度，可实现轮胎的独立转向；并且将转向机构布置在车体两侧，同时又可躲避悬挂机构的干涉，可充分利用车体侧面的空间，使得转向机构小型化、轻量化。

本公开具有以下优点：1)模块化设计，便于拆装及调整；2)结构简单，占用空间小；3)可实现原地转向；4)各轮可独立转向的转向系统。

无人平台通常采用多个模块化转向机构，例如四轮无人平台，车体可采用前后四轮独立转向方案。前后四轮可以根据阿克曼转向理论绕中间轮轴延长线上一点进行有半径转向，实现行进间转向；也可以绕中间轮轴连线中点进行中心转向，实现狭小环境下原地掉头。使用中，各转向机构可根据指令单独控制，从而实现平台的阿克曼转向、中心转向、侧向平移等功能。本公开可应用于轮式无人平台，主要包括无人巡检、安防、科研、勘探、物流搬运输送、地面作战等领域。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。