本發(fā)明涉及運(yùn)動底盤技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種輪式運(yùn)動底盤系統(tǒng)及運(yùn)動裝置。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各種功能結(jié)構(gòu)的運(yùn)動底盤應(yīng)運(yùn)而生，進(jìn)入到人們的生活中，給人們帶來了便利。但其安全性、穩(wěn)定性要求越來越高，靈活性需求也越來越強(qiáng)。

現(xiàn)有的輪式運(yùn)動底盤大多為三輪結(jié)構(gòu)、四輪結(jié)構(gòu)和六輪結(jié)構(gòu)。其中三輪結(jié)構(gòu)車輪阻力小，輸出功率高、造價低廉。但三輪結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是穩(wěn)度小，而且轉(zhuǎn)彎回轉(zhuǎn)半徑大；四輪結(jié)構(gòu)和六輪與三輪結(jié)構(gòu)相比增加了車輪的阻力，使其有較大的負(fù)載能力和較好的平穩(wěn)性。但主動輪容易被架空而失去驅(qū)動力，通過性較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上，有必要提供一種能調(diào)整輪子高度使整個機(jī)身的重心更穩(wěn)的輪式運(yùn)動底盤系統(tǒng)及設(shè)有所述運(yùn)動底盤系統(tǒng)的運(yùn)動裝置。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種輪式運(yùn)動底盤系統(tǒng)，包括：

底盤；

兩個普通萬向輪，所述兩個普通萬向輪螺裝于所述底盤前部；

兩個主動輪，所述兩個主動輪螺裝于所述底盤的兩側(cè)用于承重；

驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動所述兩個主動輪；

控制裝置，所述控制裝置用于控制所述主動輪組件運(yùn)動，所述控制裝置與所述主動輪組件連接；

能量裝置，用于提供底盤系統(tǒng)的運(yùn)行能量；

還包括一設(shè)置于底盤后部的彈簧減震萬向輪，所述彈簧減震萬向輪通過一彈簧設(shè)置到所述底板上，所述彈簧可根據(jù)底盤系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)所述彈簧減震萬向輪距離地面的間隙；所述兩個普通萬向輪與所述兩個主動輪在所述底盤上呈梯形布局，所述兩個普通萬向輪的中心連線短于所述兩個主動輪的中心連線。

優(yōu)選的，所述兩個普通萬向輪分別通過普通萬向輪安裝板安裝到所述底盤上。

優(yōu)選的，所述底盤上設(shè)置有凹槽，所述兩個普通萬向輪安裝板設(shè)置在所述凹槽上并向上凸起，所述兩個普通萬向輪穿過所述凹槽螺裝到所述兩個普通萬向輪安裝板上。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動裝置包括無刷電機(jī)，所述無刷電機(jī)包括電動機(jī)主體及驅(qū)動器，所述無刷電機(jī)與所述兩個主動輪傳動連接。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動裝置包括無刷電機(jī)和驅(qū)動器，所述控制裝置包括單片機(jī)、信息處理模塊以及控制模塊，所述信息處理模塊與所述單片機(jī)連接，所述控制模塊與所述信息處理模塊連接，所述控制模塊與所述無刷電機(jī)連接。

優(yōu)選的，所述底盤上設(shè)置有凹槽，所述凹槽上設(shè)置有向上凸起的減震萬向輪安裝板，所述彈簧減震萬向輪穿過所述凹槽螺裝到所述減震萬向輪安裝板上。

優(yōu)選的，所述無刷電機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器。

一種運(yùn)動裝置，包括：如上任一所述的運(yùn)動底盤系統(tǒng)以及安裝在所述運(yùn)動底盤系統(tǒng)上的安裝物。

相較現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所述的五輪結(jié)構(gòu)運(yùn)動底盤，結(jié)構(gòu)簡單，布局靈活；通過第五個彈簧減震萬向輪輔助接地的方式，大大的提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，承載能力，以及運(yùn)轉(zhuǎn)的靈活性；并且通過增加安裝彈簧減震萬向輪的可調(diào)距離差，避免了主動輪被架空而使運(yùn)動停止的現(xiàn)象；這種支撐結(jié)構(gòu)使得底盤系統(tǒng)具有足夠的穩(wěn)定性和較大的承重能力；同時，后面的減震萬向輪可根據(jù)底盤系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)所述彈簧減震萬向輪3距離地面的間隙，進(jìn)一步保證了底盤系統(tǒng)的通過性，同時避免硬接地導(dǎo)致底盤系統(tǒng)發(fā)生較大的偏移，而使得底盤系統(tǒng)更加穩(wěn)定。此外，五輪布局形成雙支撐面設(shè)計，使得底盤系統(tǒng)通過不平整路段時，不至于造成主動輪被架空而失去動力。而主動輪作為主要承重輪，可以加強(qiáng)主動輪與地面的摩擦力，保障了驅(qū)動模塊的動力輸出。作為本發(fā)明的一種實施例，采用的無刷電機(jī)控制運(yùn)動，使運(yùn)動底盤的運(yùn)動精度大大增強(qiáng)。

附圖說明

圖1五輪結(jié)構(gòu)運(yùn)動底盤系統(tǒng)的輪子布置圖。

圖2五輪結(jié)構(gòu)運(yùn)動底盤系統(tǒng)的輪子安裝位置說明圖。

圖3五輪結(jié)構(gòu)運(yùn)動底盤系統(tǒng)圖。

圖4是輪式運(yùn)動底盤控制結(jié)構(gòu)圖。

1-主動輪

2-普通萬向輪

3-彈簧減震萬向輪

4-底盤

5-控制模塊

6-信息處理模塊

7-電源

8-軸承、軸

9-無刷電機(jī)

10-彈簧減震萬向輪安裝板

11-普通萬向輪安裝板。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖1、2、3、4對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

如圖1-4所示，本發(fā)明所述的輪式運(yùn)動底盤系統(tǒng)包括：底盤4、兩個普通萬向輪2、兩個主動輪1、一個彈簧減震萬向輪3、驅(qū)動裝置、控制裝置以及能量裝置；其中兩個普通萬向輪2螺裝于所述底盤前部，通過一普通萬向輪安裝板11安裝到底盤上；兩個主動輪1螺裝于底盤兩側(cè)，本實施例中，兩個主動輪1設(shè)置在底盤兩側(cè)中后部位置；彈簧減震萬向輪3螺裝于底盤后面的減震萬向輪安裝板10上，彈簧減震萬向輪3的減震機(jī)構(gòu)為彈簧，彈簧可根據(jù)底盤系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)所述彈簧減震萬向輪3距離地面的間隙。其中普通萬向輪安裝板11和彈簧減震萬向輪安裝板10螺裝于底盤4上，這樣布置使運(yùn)動底盤的重心前移，對于重心靠前的運(yùn)動主體來說，可大大提高其穩(wěn)定性，同樣針對重心位置沒有特殊要求的運(yùn)動主體來說，由于底盤4重心位置可通過后面的彈簧減震萬向輪3來進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此運(yùn)動主體的穩(wěn)定性同樣適用；所述兩個普通萬向輪2和兩個主動輪1與地面齊平，后面的彈簧減震萬向輪11離地面有一定可調(diào)距離差，這樣安裝可避免中間的主動輪2被前后的萬向輪架空，提高了底盤4運(yùn)動的可靠性。

本實施例中，底盤系統(tǒng)為五輪支撐結(jié)構(gòu)，這種支撐結(jié)構(gòu)使得底盤系統(tǒng)具有足夠的穩(wěn)定性和較大的承重能力；同時，后面的減震萬向輪可根據(jù)底盤系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)所述彈簧減震萬向輪3距離地面的間隙，進(jìn)一步保證了底盤系統(tǒng)的通過性，同時避免硬接地導(dǎo)致底盤系統(tǒng)發(fā)生較大的偏移，而使得底盤系統(tǒng)更加穩(wěn)定。此外，五輪布局形成雙支撐面設(shè)計，使得底盤系統(tǒng)通過不平整路段時，不至于造成主動輪被架空而失去動力。而主動輪作為主要承重輪，可以加強(qiáng)主動輪與地面的摩擦力，保障了驅(qū)動模塊的動力輸出。

本實施例中，所述兩個普通萬向輪2與所述兩個主動輪1在所述底盤上呈梯形布局，所述兩個普通萬向輪2的中心連線短于所述兩個主動輪1的中心連線，這樣，前面兩個普通萬向輪分離在底盤的左右位置，為底盤正前方留出了足夠的空間安裝傳感器等其他的輔助設(shè)備的空間。

本實施例中，底盤4前部設(shè)置有凹槽，所述兩個普通萬向輪安裝板11設(shè)置在所述凹槽上并向上凸起，所述兩個普通萬向輪2穿過所述凹槽螺裝到所述兩個普通萬向輪安裝板11上。底盤4后部也設(shè)置有凹槽，減震萬向輪安裝板10也設(shè)置在凹槽上并向上凸起，減震萬向輪3穿過所述凹槽螺裝到所述減震萬向輪安裝板10上

如圖4所示，本實施例中，能量裝置是所述運(yùn)動底盤4上安裝的電源7，控制裝置包括單片機(jī)、信息處理模塊以及控制模塊，所述信息處理模塊與所述單片機(jī)連接，所述控制模塊與所述信息處理模塊連接，所述控制模塊與所述無刷電機(jī)連接。通過充放電功能實現(xiàn)底盤4系統(tǒng)的正常運(yùn)動；打開所述電源7給運(yùn)動底盤系統(tǒng)需電裝置供電，通過單片機(jī)程序命令將控制信號發(fā)送給信息處理模塊6，信息處理模塊6將信號數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理后，下傳給控制模塊5，從而控制無刷電機(jī)9的運(yùn)轉(zhuǎn)。無刷電機(jī)9的運(yùn)動通過軸承、軸8傳遞給與軸相連的主動輪1上，所述兩個主動,1的運(yùn)動采用差動式控制：速度相同，方向相同，運(yùn)動底盤直線移動；速度相同，方向相反，運(yùn)動底盤原地360°旋轉(zhuǎn)；速度不同，方向相同或相反時，運(yùn)動底盤按一定半徑轉(zhuǎn)彎，其中兩個普通萬向輪2和彈簧減震萬向輪3的主要功能為轉(zhuǎn)向和輔助運(yùn)動。

進(jìn)一步的，所述彈簧減震萬向輪3采用優(yōu)質(zhì)鐵芯包聚氨酯輪，具有良好的韌彈性和耐磨性，安裝在底盤4上使用，啟動力較小，這樣可減少主動輪1的啟動力，且彈簧減震萬向輪3由于具有耐沖擊抗震彈簧，極大地提高了其受力性能，因此在運(yùn)動底盤越過障礙物時，穩(wěn)定性進(jìn)一步增強(qiáng)，并且彈簧減震萬向輪3采用大軌道直徑珠盤，上下珠盤經(jīng)過熱處理，大大提高了珠盤的硬度和韌性，使珠盤轉(zhuǎn)動更加靈活輕松，從而提高了底盤4的運(yùn)轉(zhuǎn)靈活性。

進(jìn)一步的，所述電機(jī)為無刷電機(jī)9，無刷電機(jī)9由電動機(jī)主體和驅(qū)動器組成，在電動機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器，驅(qū)動器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成，其功能是：接受電動機(jī)的啟動、停止、制動信號，以控制電動機(jī)的啟動、停止和制動；接受位置傳感器信號和正反轉(zhuǎn)信號，用來控制逆變橋各功率管的通斷，產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩；接受速度指令和速度反饋信號，用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速；提供保護(hù)和顯示等等，無刷電機(jī)9由程序控制運(yùn)動，其運(yùn)動控制精度高，并且無刷電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，占用體積小，噪聲也小，但因為其需要有單片機(jī)控制程序設(shè)計、電路設(shè)計、復(fù)雜加工工藝等過程的總體控制，所以價格要比有刷電機(jī)高出很多。

進(jìn)一步的，所述五輪結(jié)構(gòu)運(yùn)動系統(tǒng)由于前后都設(shè)置了萬向輪，因此可實現(xiàn)底盤360°轉(zhuǎn)向功能，減小了運(yùn)動底盤的轉(zhuǎn)動半徑，進(jìn)一步提高了底盤的靈活性。

更進(jìn)一步的五輪結(jié)構(gòu)比三輪和四輪結(jié)構(gòu)具有更大的承載能力。

本發(fā)明所述的五輪結(jié)構(gòu)運(yùn)動底盤，結(jié)構(gòu)簡單，布局靈活；通過第五個彈簧減震萬向輪輔助接地的方式，大大的提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，承載能力，以及運(yùn)轉(zhuǎn)的靈活性；并且通過增加安裝彈簧減震萬向輪的可調(diào)距離差，避免了主動輪被架空而使運(yùn)動停止的現(xiàn)象；采用的無刷電機(jī)控制運(yùn)動，使運(yùn)動底盤的運(yùn)動精度大大增強(qiáng)。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，這些都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。