一种带加强杆的阿克曼底盘的制作方法

文档序号:32907385发布日期:2023-01-13 03:06阅读:58来源:国知局
一种带加强杆的阿克曼底盘的制作方法

1.本实用新型涉及无人驾驶领域,尤其涉及一种带加强杆的阿克曼底盘。


背景技术:

2.近年来,随着无人驾驶领域的发展,无人驾驶领域的研发方向愈发受到重视,因此对于无人驾驶学习和科研平台的需求也日益提升。阿克曼模式是无人驾驶小车常用的一种行进模式。
3.现有的阿克曼结构一般包括舵机,舵机上安装驱动臂,驱动臂连接连杆,连杆连接的两端连接两个转向件,各转向架连接一个车轮。这种传统的阿克曼结构存在刚度较低,高负载时容易变形的问题。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于提供一种带加强杆的阿克曼底盘,来解决以上问题。
5.为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:
6.一种带加强杆的阿克曼底盘,其特征在于,包括阿克曼转向模组;所述阿克曼转向模组包括一对阿克曼支架,一对所述阿克曼支架之间设有加强杆,所述加强杆的两端分别和一个所述阿克曼支架固定连接;
7.一对所述阿克曼支架中的一个铰接有第一转向件,另一个铰接有第二转向件;
8.所述阿克曼转向模组还包括连杆;所述连杆的一端铰接所述第一转向件,另一端铰接所述第二转向件;所述连杆、第一转向件和第二转向件形成阿克曼梯形;
9.所述阿克曼转向模组还包括转向驱动件,所述转向驱动件的驱动杆上安装有摇臂,所述摇臂远离所述驱动杆的一端铰接有拉杆,所述拉杆远离所述摇臂的一端铰接所述第一转向件或第二转向件。
10.可选的,所述阿克曼底盘包括底盘本体,一对所述阿克曼支架固定安装于所述底盘本体上;一对所述阿克曼支架关于第一中心点呈中心对称且关于第一中轴线呈轴对称,所述第一中心点位于所述第一中轴线上;
11.所述底盘本体上设有正阿克曼安装区和反阿克曼安装区,所述正阿克曼安装区和所述反阿克曼安装区关于所述第一中心点呈中心对称;所述加强杆在所述底盘本体上投影的部分或全部位于所述正阿克曼安装区和所述反阿克曼安装区之间。
12.可选的,各所述阿克曼支架包括阿克曼支板和至少一个阿克曼支柱;所述阿克曼支柱的一端固定连接所述底盘本体,另一端固定连接所述阿克曼支板;
13.所述加强杆设于一对所述阿克曼支板之间,所述加强杆的两端分别和一个所述阿克曼支板固定连接;
14.一对所述阿克曼支板中的一个铰接所述第一转向件,另一个铰接所述第二转向件;各所述阿克曼支板和安装于其上的所述第一转向件/第二转向件之间的间距可调;
15.所述第一转向件和所述第二转向件上分别可旋转地安装有一个转向轮。
16.可选的,所述加强杆和一对所述阿克曼支板为一体成型结构;
17.各所述阿克曼支板上开设有用于固定连接所述阿克曼支柱的支板安装孔,所述底盘本体上开设有用于固定连接所述阿克曼支柱的底盘安装孔;
18.所述支板安装孔、底盘安装孔和阿克曼支柱的数量相同且对应设置;各所述阿克曼支柱的一端固定连接对应的支板安装孔,另一端固定连接对应的底盘安装孔。
19.可选的,所述阿克曼转向模组还包括转向驱动支架,所述转向驱动支架固定连接所述底盘本体,所述转向驱动件固定连接所述转向驱动支架;
20.所述第一转向件和第二转向件为一对镜面对称的转向杯,所述转向杯包括固定连接的杯体和摆臂;
21.所述连杆的一端铰接所述第一转向件的摆臂,另一端铰接所述第二转向件的摆臂;所述拉杆远离所述摇臂的一端铰接所述第一转向件/第二转向件的摆臂;所述第一转向件的摆臂、所述第二转向件的摆臂和所述连杆形成阿克曼梯形;
22.所述底盘本体包括背向设置的底盘本体前侧和底盘本体后侧,所述正阿克曼安装区与所述底盘本体前侧的间距小于所述反阿克曼安装区与所述底盘本体前侧的间距;
23.一对所述阿克曼支板分别为左阿克曼支板和右阿克曼支板;
24.所述阿克曼底盘处于正阿克曼模式时,所述第一转向件连接所述左阿克曼支板,所述第二转向件连接所述右阿克曼支板,所述转向驱动支架安装于所述正阿克曼安装区,所述转向驱动件的驱动杆、所述第一转向件的摆臂和所述第二转向件的摆臂均朝向所述底盘本体后侧设置;
25.所述阿克曼底盘处于反阿克曼模式时,所述第一转向件连接所述右阿克曼支板,所述第二转向件连接所述左阿克曼支板,所述转向驱动支架安装于所述反阿克曼安装区,所述转向驱动件的驱动杆、所述第一转向件的摆臂和所述第二转向件的摆臂均朝向所述底盘本体前侧设置。
26.可选的,各所述转向杯的杯体一侧固定连接有第一杯耳,另一侧固定连接有第二杯耳;所述底盘本体上开设有用于连接所述第一杯耳的底盘调节孔,各所述阿克曼支板上开设有用于连接所述第二杯耳的支板调节孔;所述阿克曼底盘还包括底盘调节螺丝和支板调节螺丝;
27.所述第一杯耳、底盘调节孔和底盘调节螺丝的数量相同且对应设置,底盘调节螺丝穿过对应的所述底盘调节孔,螺纹连接对应的所述第一杯耳;所述支板调节孔、支板调节螺丝、第二杯耳的数量相同且对应设置,支板调节螺丝穿过对应的所述支板调节孔,螺纹连接对应的所述第二杯耳;
28.分设于所述第一中轴线两侧的一对所述底盘调节孔的连线和所述第一中轴线的重合点为所述第一中心点。
29.可选的,各所述阿克曼支板上开设有两个所述支板安装孔,位于同一所述阿克曼支板上的两个所述支板安装孔形成的连接线和所述第一中轴线平行,位于同一所述阿克曼支板上的两个所述支板安装孔和一个所述支板调节孔形成等腰三角形且两个所述支板安装孔与所述支板调节孔的间距相等;
30.所述阿克曼支板为等腰三角形板,所述阿克曼支板上的两个所述支板安装孔和一个所述支板调节孔分别位于其三个角上;
31.各所述杯体内通过转向轴承连接有转向连接轴,各所述转向连接轴从所述杯体内伸出固定连接有转向联轴器,各所述转向联轴器固定连接对应的一个所述转向轮;
32.所述转向联轴器的侧面开设有联轴器固定孔,联轴器固定螺丝穿过所述联轴器固定孔抵紧所述转向连接轴。
33.可选的,所述正阿克曼安装区关于所述第一中轴线呈轴对称,所述反阿克曼安装区关于所述第一中轴线呈轴对称;
34.所述正阿克曼安装区包括设于所述第一中轴线左侧的n个正阿克曼左安装孔和设于所述第一中轴线右侧的n个正阿克曼右安装孔,n为正整数;n个所述正阿克曼左安装孔和n个所述正阿克曼右安装孔关于所述第一中轴线呈轴对称;
35.所述阿克曼底盘处于正阿克曼模式时,n个所述正阿克曼左安装孔和n个所述正阿克曼右安装孔分别通过一螺丝固定连接所述转向驱动支架;
36.所述反阿克曼安装区包括设于所述第一中轴线左侧的n个反阿克曼左安装孔和设于所述第一中轴线右侧的n个反阿克曼右安装孔;n个所述反阿克曼左安装孔和n个所述反阿克曼右安装孔关于所述第一中轴线呈轴对称;
37.所述阿克曼底盘处于反阿克曼模式时,n个所述反阿克曼左安装孔和n个所述反阿克曼右安装孔分别通过一螺丝固定连接所述转向驱动支架。
38.可选的,所述底盘本体上设有用于全向轮组件安装的全向轮安装区;
39.所述全向轮安装区包括开设于所述底盘本体上用于全向轮穿过的全向轮通槽,所述全向轮通槽设于两个所述阿克曼支架之间;所述全向轮通槽关于所述第一中轴线呈轴对称;
40.n个所述正阿克曼左安装孔设于所述全向轮通槽的左侧,n个所述正阿克曼右安装孔设于所述全向轮通槽的右侧;
41.n个反阿克曼左安装孔设于所述全向轮通槽的左侧,n个反阿克曼右安装孔设于所述全向轮通槽的右侧;
42.所述全向轮安装区包括开设于所述底盘本体上的k个全向轮支架左安装孔和k个全向轮支架右安装孔,k为大于1的正整数;k个所述全向轮支架左安装孔和k个所述全向轮支架右安装孔关于所述第一中轴线呈轴对称;
43.k个所述全向轮支架左安装孔设于所述全向轮通槽的左侧,用于安装全向轮左支架;k个所述全向轮支架右安装孔设于所述全向轮通槽的右侧,用于安装全向轮右支架。
44.可选的,所述底盘本体上设有两个关于所述第一中轴线呈轴对称的驱动支架,各所述驱动支架上安装有驱动轮驱动件,各所述驱动轮驱动件连接有减速器,各所述减速器通过驱动轮联轴器连接有驱动轮,各所述驱动轮驱动件上安装有编码器;
45.所述底盘本体呈关于所述第一中轴线呈轴对称的板状结构,所述底盘本体上开设有多个用于减轻重量的减重孔。
46.与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
47.本实用新型在一对阿克曼支架之间增设加强杆,可以提升阿克曼底盘整体的刚度和强度。如果没有加强杆,在阿克曼底盘上增加负载,容易导致阿克曼底盘发生变形,例如一对阿克曼支架会朝中间弯曲,而加强杆的存在可以有效缓解这个问题。
附图说明
48.为了更清楚地说明本实用新型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,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
49.本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本实用新型可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
50.图1为本实用新型实施例提供的带加强杆的阿克曼底盘的部分结构示意图;
51.图2为本实用新型实施例提供的底盘本体的结构示意图;
52.图3为本实用新型实施例提供的带加强杆的阿克曼底盘的部分结构示意图;
53.图4为本实用新型实施例提供的带加强杆的阿克曼底盘的处于正阿克曼模式时的结构示意图;
54.图5为本实用新型实施例提供的不带加强杆的阿克曼底盘的仿真应力云图;
55.图6为本实用新型实施例提供的不带加强杆的阿克曼底盘的仿真位移云图;
56.图7为本实用新型实施例提供的带加强杆的阿克曼底盘的仿真应力云图;
57.图8为本实用新型实施例提供的带加强杆的阿克曼底盘的仿真位移云图。
58.图示说明:1、阿克曼支架;11、阿克曼支板;111、支板安装孔;112、支板调节孔;12、阿克曼支柱;2、加强杆;3a、第一转向件;3b、第二转向件;3、转向杯;31、杯体;32、摆臂;41、连杆;42、转向驱动件;43、摇臂;44、拉杆;45、转向驱动支架;5、底盘本体;501、第一中轴线;502、第一中心点;503、底盘本体前侧;504、底盘本体后侧;51、正阿克曼安装区;511、正阿克曼左安装孔;512、正阿克曼右安装孔;52、反阿克曼安装区;521、反阿克曼左安装孔;522、反阿克曼右安装孔;531、底盘安装孔;532、底盘调节孔;54、全向轮通槽;551、全向轮支架左安装孔;552、全向轮支架右安装孔;56、减重孔;61、转向联轴器;62、转向轮;71、驱动轮驱动件;72、减速器;73、驱动轮。
具体实施方式
59.为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
60.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。需要说明的是,当一个组件被认为是“连接/设置在”另一个组件,它可以是连接/设置在另一个组件,也可
能同时存在居中设置的组件。
61.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
62.请参考图1,本实施例提供的一种带加强杆的阿克曼底盘包括包括阿克曼转向模组。阿克曼转向模组包括一对阿克曼支架1,一对阿克曼支架1之间设有加强杆2,加强杆2的两端分别和一个阿克曼支架1固定连接。
63.一对阿克曼支架1中的一个铰接有第一转向件3a,另一个铰接有第二转向件3b。
64.阿克曼转向模组还包括连杆41。连杆41的一端铰接第一转向件3a,另一端铰接第二转向件3b。连杆41、第一转向件3a和第二转向件3b形成阿克曼梯形。
65.阿克曼转向模组还包括转向驱动件42,转向驱动件42的驱动杆上安装有摇臂43,摇臂43远离驱动杆的一端铰接有拉杆44,拉杆44远离摇臂43的一端铰接第一转向件3a或第二转向件3b。
66.本实施例在一对阿克曼支架1之间增设加强杆2,可以提升阿克曼底盘整体的刚度和强度。如果没有加强杆2,在阿克曼底盘上增加负载,容易导致阿克曼底盘发生变形,例如一对阿克曼支架1在高负载时会朝中心弯曲,而加强杆2的存在可以有效缓解这个问题。
67.请参考图2,阿克曼底盘具体还包括底盘本体5,一对阿克曼支架1固定安装于所述底盘本体5上。一对阿克曼支架1关于第一中心点502呈中心对称且关于第一中轴线501呈轴对称,第一中心点502位于第一中轴线501上。
68.底盘本体5上设有正阿克曼安装区51和反阿克曼安装区52,正阿克曼安装区51和反阿克曼安装区52关于第一中心点502呈中心对称。加强杆2在底盘本体5上投影的部分或全部位于正阿克曼安装区51和反阿克曼安装区52之间。
69.本实施例在阿克曼底盘的底盘本体5上同时设置正阿克曼安装区51和反阿克曼安装区52,并且使两者关于第一中心点502呈中心对称设置后,即可利用同一套零件的不同安装方式来分别实现正阿克曼小车和反阿克曼小车的功能。由此,客户可根据实际需求选择安装方式,无需同时购买正反阿克曼两类小车,降低了客户的研究门槛且节省了资源。
70.请参考图2-3,各阿克曼支架1包括阿克曼支板11和至少一个阿克曼支柱12。阿克曼支柱12的一端固定连接底盘本体5,另一端固定连接阿克曼支板11。
71.加强杆2设于一对阿克曼支板11之间,其两端分别和一个阿克曼支板11固定连接。第一转向件3a和第二转向件3b分别铰接一对阿克曼支板11中的一个。第一转向件3a和第二转向件3b上分别可旋转地安装有一个转向轮62。阿克曼支板11和安装于其上的第一转向件3a/第二转向件3b之间的间距可调。
72.加强杆2和一对阿克曼支板11优选为一体成型结构。
73.各阿克曼支板11上开设有用于固定连接阿克曼支柱12的支板安装孔111,底盘本体5上开设有用于固定连接阿克曼支柱12的底盘安装孔531。
74.支板安装孔111、底盘安装孔531和阿克曼支柱12的数量相同且对应设置。各阿克曼支柱12的一端固定连接对应的支板安装孔111,另一端固定连接对应的底盘安装孔531。其中,阿克曼支柱12优选为双通铜柱,则支板安装孔111、底盘安装孔531和阿克曼支柱12的连接方式具体为:一螺丝穿过底盘安装孔531,螺纹连接对应双通铜柱的一端;另一螺丝穿过支板安装孔111,螺纹连接对应双通铜柱的另一端。
75.请参考图4,阿克曼底盘还包括转向驱动支架45。转向驱动支架45固定连接底盘本
体5,转向驱动件42固定连接转向驱动支架45。
76.第一转向件3a和第二转向件3b为一对镜面对称的转向杯3,转向杯3包括固定连接的杯体31和摆臂32。
77.拉杆44远离摇臂43的一端铰接第一转向件3a的摆臂32。连杆41的一端铰接第一转向件3a的摆臂32,另一端铰接第二转向件3b的摆臂32。第一转向件3a的摆臂32、第二转向件3b的摆臂32和连杆41形成阿克曼梯形。
78.底盘本体5包括背向设置的底盘本体前侧503和底盘本体后侧504,正阿克曼安装区51与底盘本体前侧503的间距小于反阿克曼安装区52与底盘本体前侧503的间距。
79.一对阿克曼支板11分别为左阿克曼支板和右阿克曼支板。
80.如图4所示,阿克曼底盘处于正阿克曼模式时,第一转向件3a连接左阿克曼支板,第二转向件3b连接右阿克曼支板,转向驱动支架45安装于正阿克曼安装区51,转向驱动件42的驱动杆、第一转向件3a的摆臂32和第二转向件3b的摆臂32均朝向底盘本体后侧504设置。
81.类似的,阿克曼底盘处于反阿克曼模式时,第一转向件3a连接右阿克曼支板,第二转向件3b连接左阿克曼支板,转向驱动支架45安装于反阿克曼安装区52,转向驱动件42的驱动杆、第一转向件3a的摆臂32和第二转向件3b的摆臂32均朝向底盘本体前侧503设置。
82.由于第一转向件3a和第二转向件3b是镜面对称的,因此变换正阿克曼和反阿克曼时,第一转向件3a和第二转向件3b需要互换位置,本实施例中转向驱动件42通过拉杆44驱动第一转向件3a,因此为了通过同一套零件实现正反阿克曼功能,正阿克曼安装区51和反阿克曼安装区52必须关于第一中心点502呈中心对称。
83.请参考图3-4,阿克曼支板11和安装于其上的第一转向件3a/第二转向件3b之间的间距可调。具体的,各转向杯3的杯体31一侧固定连接有第一杯耳,另一侧固定连接有第二杯耳。底盘本体5上开设有用于连接第一杯耳的底盘调节孔532,各阿克曼支板11上开设有用于连接第二杯耳的支板调节孔112。阿克曼底盘还包括底盘调节螺丝和支板调节螺丝。
84.第一杯耳、底盘调节孔532和底盘调节螺丝的数量相同且对应设置,底盘调节螺丝穿过对应的底盘调节孔532,螺纹连接对应的第一杯耳。支板调节孔112、支板调节螺丝、第二杯耳的数量相同且对应设置,支板调节螺丝穿过对应的支板调节孔112,螺纹连接对应的第二杯耳。
85.分设于第一中轴线501两侧的一对所述底盘调节孔532的连线和第一中轴线501的重合点即为前述第一中心点502。
86.各杯体31内嵌有转向轴承,转向轴承连接有转向连接轴,转向连接轴从杯体31内伸出固定连接有转向联轴器61,转向联轴器61固定连接一个对应的转向轮62。转向联轴器61的侧面开设有联轴器固定孔,联轴器固定螺丝穿过联轴器固定孔抵紧转向连接轴。
87.本实施例中的底盘调节孔532具体设于底盘本体5靠外侧的位置,以便于转向杯3和转向轮62连接。
88.转向杯3通过底盘调节螺丝和支板调节螺丝设于于底盘本体5和阿克曼支板11之间,且转向轮62的高度由转向杯3决定。拧紧底盘调节螺丝并拧松支板调节螺丝,可使转向杯3的高度下移,进而带动转向轮62的高度下移;相反,拧松底盘调节螺丝并拧紧支板调节螺丝可使转向杯3的高度上移,进而带动转向轮62的高度上移。在本实用新型中,通过调节
螺丝的松紧即可调节转向轮62的高度,避免客户需要购买多种高度不同底盘的困扰,进一步提升了阿克曼底盘的通用性且节约了资源。
89.注意底盘调节螺丝和支板调节螺丝不能拧的过紧,要让底盘调节螺丝可以在底盘调节孔532内发生转动,支板调节螺丝可以在支板调节孔112内发生转动。从而让转向杯3和阿克盘支板之间可发生相对转动。
90.在本实施例中,各阿克曼支板11上具体开设有两个支板安装孔111,位于同一阿克曼支板11上的两个支板安装孔111形成的连接线和第一中轴线501平行,位于同一阿克曼支板11上的两个支板安装孔111和一个支板调节孔112形成等腰三角形且两个所述支板安装孔111与所述支板调节孔112的间距相等。对应的,阿克曼支板11为等腰三角形板,阿克曼支板11上的两个支板安装孔111和一个支板调节孔112分别位于其三个角上。
91.通过等腰三角形的结构设计,使阿克曼支板11可以更加稳定,而阿克曼支板11具体用于安装转向轮62,阿克曼支板11的稳定意味着转向轮62的稳定。
92.在本实施例中,正阿克曼安装区51关于第一中轴线501呈轴对称,反阿克曼安装区52关于第一中轴线501呈轴对称。
93.正阿克曼安装区51包括设于第一中轴线501左侧的n个正阿克曼左安装孔511和设于第一中轴线501右侧的n个正阿克曼右安装孔512,n为正整数。n个正阿克曼左安装孔511和n个正阿克曼右安装孔512关于第一中轴线501呈轴对称。
94.阿克曼底盘处于正阿克曼模式时,n个正阿克曼左安装孔511和n个正阿克曼右安装孔512分别通过一螺丝固定连接转向驱动支架45。
95.反阿克曼安装区52包括设于第一中轴线501左侧的n个反阿克曼左安装,521和设于第一中轴线501右侧的n个反阿克曼右安装孔522。n个反阿克曼左安装孔,521和n个反阿克曼右安装孔522关于第一中轴线501呈轴对称。
96.阿克曼底盘处于反阿克曼模式时,n个反阿克曼左安装孔,521和n个反阿克曼右安装孔522分别通过一螺丝固定连接转向驱动支架45。
97.转向驱动件42具体为舵机,该舵机的两侧分别固定设有一舵机安装耳。转向驱动支架45包括固定连接底盘本体5的支架底板,支架底板上设有与正/反阿克曼左安装孔和正/反阿克曼右安装孔对应的支架底板安装孔,通过螺丝和螺母可将支架底板安装孔和对应的正/反阿克曼左安装孔、正/反阿克曼右安装孔固定。支架底板的两侧分别固定设有一与舵机安装耳对应的支架底板耳,位于同侧的舵机安装耳和支架底板耳固定连接。
98.底盘本体5上设有用于全向轮组件安装的全向轮安装区。全向轮安装区包括开设于所述底盘本体5上用于全向轮穿过的全向轮通槽54,全向轮通槽54设于两个阿克曼支架1之间。全向轮通槽54关于第一中轴线501呈轴对称。
99.n个正阿克曼左安装孔511设于全向轮通槽54的左侧,n个正阿克曼右安装孔512设于全向轮通槽54的右侧。
100.n个反阿克曼左安装孔521设于全向轮通槽54的左侧,n个反阿克曼右安装孔522设于全向轮通槽54的右侧。
101.全向轮安装区包括开设于所述底盘本体5上的k个全向轮支架左安装孔551和k个全向轮支架右安装孔552,k为大于1的正整数。k个全向轮支架左安装孔551和k个全向轮支架右安装孔552关于第一中轴线501呈轴对称。
102.k个全向轮支架左安装孔551设于全向轮通槽54的左侧,用于安装全向轮左支架。k个全向轮支架右安装孔552设于全向轮通槽54的右侧,用于安装全向轮右支架。
103.本实施例中的底盘本体5上留有用于安装全向轮组件的全向轮安装区——全向轮通槽54、全向轮支架左安装孔551和全向轮支架右安装孔552,由此,在客户需要时,可以将安装的阿克曼相关部件——阿克曼支架1、转向驱动件42、转向驱动支架45、转向杯3、拉杆44和连杆41等替换为全向轮相关结构,以实现从阿克曼模式到差速模式之间的变化,这样进一步提升了阿克曼底盘的使用场景。
104.在本实施例中,底盘本体5上设有两个关于第一中轴线501呈轴对称的驱动轮73支架,各驱动轮73支架上安装有驱动轮驱动件71,各驱动轮驱动件71连接有减速器72,各减速器72通过驱动轮联轴器连接有驱动轮73,各驱动轮驱动件71上安装有编码器。底盘本体5呈关于第一中轴线501呈轴对称的板状结构,底盘本体5上开设有多个用于减轻重量的减重孔56。驱动轮驱动件71一般为电机。
105.综上所述,本实施例一方面通过在一对阿克曼支架1之间增设加强杆2,大大提升了提升阿克曼底盘整体的刚度和强度。
106.另一方面,本实施例在阿克曼底盘的底盘本体5上同时设置正阿克曼安装区51和反阿克曼安装区52,可利用同一套零件的不同安装方式来分别实现正阿克曼小车和反阿克曼小车的功能。此外,本实施例还在底盘本体5上留设了全向轮的安装条件,以便客户有变换成差速小车的需求。由此,客户可根据实际需求选择安装方式,无需同时购买正反阿克曼及差速等多类小车,降低了客户的研究门槛且节省了资源。
107.为了证明本实施例提供的带加强杆的阿克曼底盘,相较于没有加强杆2的底盘,强度确实有大幅提升,本实用新型进行了相关的仿真受力分析。以下仿真受力分析中对阿克曼底盘的相关结构有所简化,该简化并不影响受力分析的结果。
108.请参考图5-8。仿真分析中对不带加强杆的阿克曼底盘施加10kg负载,获得的应力云图如图5所示,其最大应力为172.46mpa;获得的位移云图如图6所示,其最大变形为0.534mm,并且三角形的阿克曼支架1处具有向第一中轴线501弯曲的趋势。
109.同样的,仿真分析对带加强杆的阿克曼底盘施加10kg负载,获得的应力云图如图7所示,其最大应力仅为24.614mpa,可以计算出该处的结构强度比未增设加强杆2时高7倍左右;获得的的位移云图如图8所示,最大变形为0.004mm,可以计算出该处的结构刚度是未增设加强杆2的130倍左右。
110.综上,可以证明本实施例通过增设加强杆2后确实大大了提高阿克曼底盘的强度和刚度。
111.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
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