一种基于同步带的小车过障碍物辅助机构的制作方法

1.本发明涉及一种地形适应机构，尤其涉及一种基于同步带的小车过障碍物辅助机构。


背景技术：

2.南方丘陵地带城市的某些地方如公园经常会用一两级台阶来缓冲，而智能小车在目前社会的应用越来越广泛，台阶的存在导致一些机构简单的小车经常被台阶阻拦，限制了小车的活动范围，常见的解决办法是增大轮子的直径来跨过台阶，这种办法在某些情况并不适用，比如高一点的台阶如果用大轮胎的话会使小车的尺寸大大超出所需的尺寸，并且如果用特殊的轮子如麦克纳姆轮，大一点的轮子制造成本高，不经济实用。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供了一种基于同步带的小车过障碍物辅助机构，此机构结构简单且能满足一般小车跨越障碍物的要求，制造成本较低，控制简单、可靠且质量轻。
4.本发明的目的可以通过如下技术方案实现：一种基于同步带的小车过障碍物辅助机构，包括框架、电机、小同步轮、大同步轮、主体同步轮、同步带、双面齿同步带以及辅助车轮；所述电机固定于框架上；所述小同步轮固定连接于电机的输出轴上；所述小同步轮通过同步带与大同步轮传动连接；所述主体同步轮与大同步轮同轴固定于框架上；两个所述辅助车轮固定连接于框架下方；主体同步轮与两个辅助车轮通过双面齿同步带进行传动。
5.进一步的，所述辅助车轮包括合金轴、深沟球轴承、圆管、挡边板以及圆管打印件；所述合金轴轴向穿过圆管的两端中心；在圆管两端内壁面的位置处，所述合金轴上对称套有两个深沟球轴承；所述圆管与两端的深沟球轴承之间分别垫有一个圆管打印件；圆筒两端的外壁面上分别固定有挡边板。
6.进一步的，还包括大张紧机构，所述大张紧机构包括大夹板、螺钉固定板、合金板以及压紧车轮；所述压紧车轮固定于两块大夹板之间；所述大夹板上方通过螺钉固定有螺钉固定板；所述螺钉固定板上方通过螺钉连接有合金板；所述合金板通过螺钉固定在框架上。该结构可以实现调整双面齿同步带预紧力的作用。
7.进一步的，还包括小张紧机构，所述小张紧机构包括小夹板、法兰轴承、小螺钉固定板、深沟球轴承、合金轴以及调节螺钉；合金轴安装于两块小夹板之间，合金轴与小夹板的配合处安装有法兰轴承，所述合金轴上套有四个深沟球轴承，两个小夹板上于对称位置处分别开设有两个互相平行的槽孔，对称的两个槽孔间固定有螺杆，该螺杆穿过框架并固定；小螺钉固定板固定于两块小夹板的下方中间，两个调节螺钉固定连接于小螺钉固定板上，调节螺钉的上端顶着框架。该结构可以实现调整同步带预紧力的作用。
8.进一步的，深沟球轴承与合金轴的配合处设置有限位打印件。限位打印件可以防止深沟球轴承在合金轴上滑动。
9.进一步的，框架上固定有两块主体同步轮支撑板，在两块主体同步轮支撑板上分别开有轴孔，轮轴穿过所述轴孔固定，在轮轴与主体同步轮支撑板配合处设有凸缘轴承。该结构可固定主体同步轮。
10.进一步的，在两块主体同步轮支撑板的中间位置处，轮轴上设有衬套，衬套顶住主体同步轮。衬套可防止主体同步轮在轮轴上滑动。
11.进一步的，所述双面齿同步带内侧面带齿模数与主体同步轮相同。该设计可以保证装置扭矩与速度的平衡。
12.进一步的，所述框架的材质为铝合金。使得装置可以有更轻的质量。
13.进一步的，所述圆管的材质为碳纤维。使得装置可以有更轻的质量。
14.本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本发明的过障碍物辅助机构可以通过适合比例的机构直接固定在小车的底盘上，与小车配套直接使用，满足小车的需求，而且不限制底盘的结构，制造成本低，维修方便。
附图说明
15.图1是本发明实施例中基于同步带的小车过障碍物辅助机构的整体结构示意图；
16.图2是本发明实施例中的车轮结构示意图；
17.图3是图2的剖视图；
18.图4是本发明实施例中大张紧机构的结构示意图；
19.图5是本发明实施例中小张紧机构的结构示意图；
20.图6是本发明实施例中固定主体同步轮的结构示意图。
21.其中：1：框架，2：大张紧机构，3：小张紧机构，4：挡边板，5：深沟球轴承，6：圆管打印件，7：圆管，8：合金轴，9：大夹板，10：螺钉固定板，11：合金板，12：小夹板，13：法兰轴承，14：限位打印件，15：小螺钉固定板，16：电机，17：双面齿同步带，18：主体同步轮，19：大同步轮，20：小同步轮，21：同步带，22：辅助车轮，23：深沟球轴承，24：合金轴，25：调节螺钉，26：压紧车轮，27：轮轴，28：衬套，29：凸缘轴承，30：主体同步轮支撑板，31：主体同步轮安装板。
具体实施方式
22.下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
23.如图1所示，一种基于同步带的小车过障碍物辅助机构，包括框架1、电机16、小同步轮20、大同步轮19、主体同步轮18、同步带21、双面齿同步带17、以及辅助车轮22。框架为一个焊接或板接的铝框架，电机固定于框架上，小同步轮固定连接于电机的输出轴上，小同步轮通过同步带与大同步轮连接。主体同步轮与大同步轮共用一根轮轴27，轮轴固定于框架上，可使两者保持相同的角速度。两个辅助车轮固定连接于框架下方，主体同步轮与框架下方的两个辅助车轮通过双面齿同步带进行传动。
24.如图2、3所示，辅助车轮22包括合金轴8、深沟球轴承5、圆管7、挡边板4以及圆管打印件6。合金轴轴向穿过圆管的两端中心，在合金轴的两侧，顶住圆管两端内壁面的位置处，对称套有两个深沟球轴承。圆管与两端的深沟球轴承之间分别垫有一个圆管打印件。合金轴两端固定连接在框架上，圆筒两端的外壁面上分别固定有挡边板，挡边板可以防止同步
带脱落。圆管的材质为碳纤维，可以减轻辅助车轮的重量，提高本发明小车过障碍物辅助机构的工作效率。
25.本发明基于同步带的小车过障碍物辅助机构还包括大张紧机构2和小张紧机构3。如图4所示，大张紧机构2包括大夹板9、螺钉固定板10、合金板11以及压紧车轮26。压紧车轮的结构与辅助车轮的结构相同，压紧车轮安装在两块大夹板之间，压紧车轮的两端通过卡簧与大夹板固定。大夹板上方通过螺钉固定有螺钉固定板，螺钉固定板上方通过螺钉连接有合金板，合金板四角分别开设有螺孔并通过螺钉固定在框架上。通过调整螺钉固定板与合金板之间螺钉的长度，大张紧机构可以实现调整双面齿同步带预紧力的作用。
26.如图5所示，小张紧机构3包括小夹板12、法兰轴承13、限位打印件14、小螺钉固定板15、深沟球轴承23、合金轴24以及调节螺钉25。合金轴24安装于两块小夹板之间，合金轴24与小夹板的配合处安装有法兰轴承13。合金轴24上套有四个深沟球轴承23，压紧时，深沟球轴承23与同步带转动接触。深沟球轴承23与合金轴24的配合处还设置有限位打印件14。两个小夹板上于对称位置处分别开设有两个互相平行的槽孔，对称的两个槽孔间固定有螺杆，该螺杆穿过框架并固定。小螺钉固定板固定于两块小夹板的下方中间，两个调节螺钉固定连接于小螺钉固定板上，调节螺钉的上端顶着框架。通过调长调节螺钉的伸出长度，槽孔内的螺杆可相对滑动，从而使得小夹板向下运动，带动深沟球轴承23向下压紧同步带，小张紧机构即可实现调整同步带预紧力的作用。
27.如图6所示，框架上固定有两块主体同步轮支撑板30，主体同步轮支撑板为玻璃纤维板，在两块主体同步轮安装板上分别开有轴孔，轮轴27穿过轴孔固定，在轮轴与主体同步轮支撑板配合处设有凸缘轴承29。轮轴27上固定有两块主体同步轮安装板31，两块主体同步轮安装板用于固定主体同步轮。在轮轴27的中部设有衬套28，衬套用于顶住主体同步轮。该结构可以使得主体同步轮固定在框架上，同时使主体同步轮不会在轮轴上滑动。
28.本发明的工作原理：将两个本发明的基于同步带的小车过障碍物辅助机构分别安装在小车底盘的左右两侧，在小车行进过程中遇到竖直落差较大的障碍物如台阶时，开启电机，由电机带动小同步轮旋转，小同步轮带动大同步轮转动，从而带动主体同步轮转动，并由双面齿同步带带动两个辅助车轮转动，该过程中双面齿同步带与障碍物摩擦产生相对位移，再配合小车本身车轮的动力使车身越过障碍物。
29.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。