转向轮部件、车架底盘及割草机的制作方法

本申请涉及园林工具，尤其涉及一种转向轮部件、车架底盘及割草机。

背景技术：

1、割草机为一种常用的园林工具之一，主要应用于各类草坪的修剪，随着人们对绿化水平要求的提高以及科技的进步，此工具科技含量也不断提高，不断往更智能、更环保的方向发展。其中，割草机器人能够按非直线路径行进并完成割草，相较于传统割草机能节省大量劳动力，降低草坪维护的成本及提高劳动效率。

2、相关技术中，骑乘式割草机的转弯半径通常较大。导致操纵灵活性不佳，难以控制转弯的轨迹。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种转向轮部件、车架底盘及割草机，以提高车架底盘或割草机转弯时的轨迹可控性。

2、本申请的第一方面提供一种转向轮部件，应用于车架底盘。转向轮部件包括固定件、驱动组件、安装架、检测件和从动轮。固定件用以连接车架底盘。驱动组件安装于固定件。安装架的一端连接驱动组件。检测件设于驱动组件，检测件用以检测驱动组件驱动安装架的转动角度。从动轮与安装架的另一端连接。

3、这种转向轮部件通中，驱动组件通过安装架连接从动轮，驱动组件能够驱动从动轮转向，并通过检测件检测从动轮的偏转角度，以在装配于车架底盘后，能够根据从动轮的偏转角度灵活调节从动轮的转动方向。当这种转向轮部件应用于具有主动轮的车架底盘时，偏转角度能够灵活调节的从动轮，便于从动轮跟随主动轮的转向而转向，防止因从动轮无法跟随主动轮的转向而与地面产生滑动摩擦，改善车架底盘转向时产生不规律的摆动，进而提高车架底盘或割草机基于零转弯半径的轨迹可控性。

4、基于第一方面，在一种可能的实现形式中，驱动组件包括驱动件和传动件，驱动件设于固定件，传动件连接驱动件和安装架，驱动件通过传动件驱动安装架转动。

5、在这种实现形式中，可以通过传动件调整传动比来匹配驱动件。比如，可以使用小尺寸的驱动件，使用大传动比的传动件来增加驱动组件作用于安装架的力矩。

6、基于第一方面，在一种可能的实现形式中，传动件包括旋转件、第一齿轮和第二齿轮，旋转件连接第一齿轮和固定件，第一齿轮通过旋转件与固定件可转动连接，第一齿轮连接安装架，且第一齿轮啮合第二齿轮，第二齿轮连接驱动件，第二齿轮通过驱动件驱动第一齿轮旋转。

7、在这种实现形式中，驱动件带动第二齿轮转动，第二齿轮带动第一齿轮转动，驱动件经由第一齿轮和第二齿轮改变力矩后作用于安装架。

8、基于第一方面，在一种可能的实现形式中，第一齿轮和第二齿轮分别为直齿轮或斜齿轮，驱动件的驱动轴由固定件的一侧伸向固定件的另一侧连接第二齿轮。或，第一齿轮与第二齿轮之间为螺旋啮合或蜗轮啮合，驱动件、第一齿轮和第二齿轮设于固定件的同一侧。

9、在这种实现形式中，第一齿轮和第二齿轮之间可以采用各种形式啮合。当第一齿轮和第二齿轮均为齿轮结构时，充分利用固定件的固定作用，将第二齿轮和驱动件分别设置于固定件的两端，并让第二齿轮和驱动件均直接与固定件固定，提高固定的稳定性，也有效利用了固定件的空间。当第一齿轮和第二齿轮中的一者为杆状结构时，则将驱动件、第一齿轮和第二齿轮设置于同一侧，便于提高驱动件和第二齿轮之间连接的稳定性。

10、基于第一方面，在一种可能的实现形式中，传动件还包括第三齿轮，第三齿轮转动连接固定件，且第三齿轮啮合第一齿轮。检测件包括编码器，编码器连接第二齿轮和驱动件，或编码器连接第三齿轮。

11、在这种实现形式中，通过第三齿轮单独与编码器连接，则可以使得编码器可以单独维护更换。即使编码器损坏，也可以直接整个替换第三齿轮和编码器的结构，而无需拆卸第一齿轮和第二齿轮。在转向轮部件不包括第三齿轮时，编码器也可以与第二齿轮和驱动件连接，减少转动轮部件的部件数量。

12、基于第一方面，在一种可能的实现形式中，检测件包括挡板、探测器和安装块，安装块连接固定件和探测器，挡板设于第一齿轮和安装架之间，且挡板向远离第一齿轮的轴线方向延伸，当挡板转动至对应探测器的位置时，挡板位于探测器的探测范围内，以检测第一齿轮的转动角度。

13、在这种实现形式中，检测件检测第一齿轮的转动角度，以判断安装架和从动轮的转动角度。该转动角度可以设定为安全角度，当安装架和从动轮转动至安全角度外时，安全隐患会提升。通过探测器探测到信号，可以使得安装架和从动轮转动至安全角度时，驱动组件停止改转向的运行，避免安装架和从动轮转动至安全角度外。该转动角度也可以设置为其他角度，如转动角度设置为零转弯半径角度，当安装架和从动轮转动至零转弯半径角度时，包括该转向轮部件的车架底盘可以实现零角度转弯。通过探测器探测到信号，可以使得安装架和从动轮转动至零转弯半径角度时，驱动组件停止运行，从动轮保持在零角度转弯角度。

14、基于第一方面，在一种可能的实现形式中，转向轮部件还包括连接件，连接件连接第一齿轮和安装架，且连接件设有挡板。

15、在这种实现形式中，连接件便于安装挡板，避免挡板影响第一齿轮。而挡板能够凸出于连接件形成明显的特征，以便于探测器的检测。

16、本申请的第二方面提供一种车架底盘，包括车架、两个主动轮和两个如第一方面任一种实现形式中的转向轮部件，两个主动轮沿间隔方向间隔地设于车架的一端部，两个转向轮部件沿间隔方向间隔地设于车架的另一端部，当两个主动轮转向时，两个转向轮部件跟随两个主动轮转向。

17、这种车架底盘中，从动轮的偏转角度能够灵活调节，便于从动轮跟随主动轮的转向而转向，防止因从动轮无法跟随主动轮的转向而与地面产生滑动摩擦，改善车架底盘转向时产生不规律的摆动，进而提高车架底盘或割草机基于零转弯半径的轨迹可控性。

18、基于第二方面，在一种可能的实现形式中，车架底盘还包括差速结构，差速结构连接两个主动轮，差速结构被配置为能够带动两个主动轮以不同速度转动。

19、这种车架底盘能够经由差速结构控制两个主动轮具有不同的转动速度，从而实现车架底盘在地面运动时的转向。

20、本申请的第三方面提供一种割草机。这种割草机包括转向件、监测器、控制器和第二方面任一种实现形式中的车架底盘。转向件设于车架靠近主动轮的一端部，监测器设于转向件，用以监测转向件的转动方向和转动角度并生成转向信号，控制器电连接监测器，用以接收来自监测器的转向信号并依据转向信号控制两个主动轮和两个转向轮部件转向。

21、这种割草机通过监测转向件的转向来控制主动轮的差速和转动轮部件的转向。转向件也可以为方向盘，使用者手持方向盘并转动方向盘时。监测器即可监测到方向盘的转动。

技术特征：

1.一种转向轮部件，应用于车架底盘，其特征在于，所述转向轮部件包括：

2.如权利要求1所述的转向轮部件，其特征在于，所述驱动组件包括驱动件和传动件，所述驱动件设于所述固定件，所述传动件连接所述驱动件和所述安装架，所述驱动件通过所述传动件驱动所述安装架转动。

3.如权利要求2所述的转向轮部件，其特征在于，所述传动件包括旋转件、第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮通过所述旋转件与所述固定件可转动连接，所述第一齿轮连接所述安装架，且所述第一齿轮啮合所述第二齿轮，所述第二齿轮连接所述驱动件，所述第二齿轮通过所述驱动件驱动所述第一齿轮旋转。

4.如权利要求3所述的转向轮部件，其特征在于，所述第一齿轮和所述第二齿轮分别为直齿轮或斜齿轮，所述驱动件的驱动轴由所述固定件的一侧伸向所述固定件的另一侧连接所述第二齿轮；

5.如权利要求3所述的转向轮部件，其特征在于，所述传动件还包括第三齿轮，所述第三齿轮转动连接所述固定件，且所述第三齿轮啮合所述第一齿轮；

6.如权利要求3至5任一项所述的转向轮部件，其特征在于，所述检测件包括挡板、探测器和安装块，所述安装块连接所述固定件和所述探测器，所述挡板设于所述第一齿轮和所述安装架之间，且所述挡板向远离所述第一齿轮的轴线方向延伸，当所述挡板转动至对应所述探测器的位置时，所述挡板位于所述探测器的探测范围内，以检测所述第一齿轮的转动角度。

7.如权利要求6所述的转向轮部件，其特征在于，所述转向轮部件还包括连接件，所述连接件连接所述第一齿轮和所述安装架，且所述连接件设有所述挡板。

8.一种车架底盘，包括车架、两个主动轮和两个如权利要求1至7任一项所述的转向轮部件，两个所述主动轮沿间隔方向间隔地设于所述车架的一端部，两个所述转向轮部件沿所述间隔方向间隔地设于所述车架的另一端部，当两个所述主动轮转向时，两个所述转向轮部件跟随两个所述主动轮转向。

9.如权利要求8所述的车架底盘，其特征在于，所述车架底盘还包括差速结构，所述差速结构连接两个所述主动轮，所述差速结构被配置为能够带动两个所述主动轮以不同速度转动。

10.一种割草机，其特征在于，包括转向件、监测器、控制器和如权利要求8或9所述的车架底盘，所述转向件设于所述车架靠近所述主动轮的一端部，所述监测器设于所述转向件，用以监测所述转向件的转动方向和转动角度并生成转向信号，所述控制器电连接所述监测器，用以接收来自所述监测器的转向信号并依据所述转向信号控制两个所述主动轮和两个所述转向轮部件转向。

技术总结
本申请提供一种转向轮部件、车架底盘和割草机。这种转向轮部件包括固定件、驱动组件、安装架、检测件和从动轮。固定件用以连接车架底盘。驱动组件安装于固定件。安装架的一端连接驱动组件。检测件设于驱动组件，检测件用以检测驱动组件驱动安装架的转动角度。从动轮与安装架的另一端连接。这种转向轮部件通中，驱动组件通过安装架连接从动轮，驱动组件能够驱动从动轮转向，并通过检测件检测从动轮的偏转角度，能够根据从动轮的偏转角度灵活调节从动轮的转动方向。

技术研发人员：刘元财,张泫舜,普成龙,吴沛亭,闫于钦,吴志鹏
受保护的技术使用者：深圳市正浩创新科技股份有限公司
技术研发日：20230321
技术公布日：2024/1/15