本實用新型涉及移動機器人、越障車，具體涉及一種四輪車。

背景技術(shù)：

隨著自然災(zāi)害、森林事故、核能工業(yè)、探險救援、軍事偵察、地震救援等眾多領(lǐng)域的快速發(fā)展和人類對未知領(lǐng)域的不斷探索，人類迫切需要一種不僅可以在平坦地面上行走自如，又能適應(yīng)復(fù)雜地形自由行走和越障的移動機器人。目前，機器人所使用的運動機構(gòu)主要有輪式、履帶式、混合式、足式等結(jié)構(gòu)，在這些運動機構(gòu)中都存在一定的不足之處：其中履帶具有對地壓力小，在松軟的地面附著能力和通過性能好，爬樓梯、越障平穩(wěn)性高，但是不能避免笨重的履帶、功耗高和對地形的破壞等代價；腿式越障機構(gòu)能夠在非規(guī)整的地形下很好的行走，但它付出了運動效率過低、控制較復(fù)雜等代價；混合式越障機構(gòu)綜合使用了各種機構(gòu)的優(yōu)點，盡量使其適應(yīng)各種地形，但是機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制難度較大，效率較差。

在這些運動機構(gòu)中輪式運動機構(gòu)應(yīng)用最為廣泛。輪式運動機構(gòu)具有效率高、速度快、行動穩(wěn)定等優(yōu)點。但輪式運動機構(gòu)的越障效果不如前面的所述的幾種運動機構(gòu)。通過大量科學(xué)的實驗表明，如果能讓輪式運動機構(gòu)實現(xiàn)車輪的左右同步，則可以大大增強它的越障性能，然而車輪的左右同步增強輪式運動機構(gòu)的越障性能的同時，又給它帶來難以左右轉(zhuǎn)彎、難以行動自如的弊病

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提出一種四輪車，該四輪車不僅具有良好的越障性能，還具有良好的轉(zhuǎn)向性能。

本實用新型所述的一種四輪車，包括車體，所述車體上設(shè)有兩個電機和用于控制兩個所述電機運行的控制系統(tǒng)，所述車體的前部的左側(cè)和右側(cè)各設(shè)有一個前輪，所述車體后部的左側(cè)和右側(cè)各設(shè)有一個后輪，兩個所述前輪均與兩個所述電機中的一個電機傳動連接，兩個所述后輪均與另一個電機傳動連接；兩個所述前輪和兩個所述后輪均由一個大直徑輪和一個小直徑輪組成，所述大直徑輪的外徑大于所述小直徑輪的外徑，且兩個所述大直徑輪分別位于所述車體的左側(cè)和右側(cè)；當(dāng)四輪車在水平地面上運行時，兩個所述前輪和兩個所述后輪同時與水平地面接觸。

進一步，所述控制系統(tǒng)包括為所述控制系統(tǒng)和兩個所述電機提供電力的電池、分別用于控制兩個所述電機運行的兩個電機驅(qū)動控制器、用于控制兩個所述電機驅(qū)動控制器的中央控制器以及用于接收控制信號并將控制信號傳遞給所述中央控制器的無線通訊單元。

進一步，所述電機為雙輸出電機。

進一步，所述大直徑輪和所述小直徑輪均通過傳動軸與所述電機的輸出軸傳動連接。

本實用新型中兩個前輪同步運行，兩個后輪同步運行，使得本實用新型所述的四輪車具有良好的越障性能；通過設(shè)置大直徑輪和小直徑輪，且兩個大直徑輪沿車體的對角線設(shè)置，使得本實用新型所述的四輪車能夠很方便的進行轉(zhuǎn)向；由于本實用新型采用輪式運動機構(gòu)，具有效率高、速度快、行動穩(wěn)定等優(yōu)點；所以本實用新型不僅具有良好的越障性能，還具有良好的轉(zhuǎn)向性能，并且具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、控制簡單的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1—車體；2—大直徑輪；3—小直徑輪；4—電機；5—中央控制器；6—電機驅(qū)動控制器；7—電池；8—第一實線箭頭；9—第一虛線箭頭；10—第二實線箭頭；11—第二虛線箭頭。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示的一種四輪車，包括車體1，車體1上設(shè)有兩個電機4和用于控制兩個電機4運行的控制系統(tǒng)，車體1的前部的左側(cè)和右側(cè)各設(shè)有一個前輪，車體1后部的左側(cè)和右側(cè)各設(shè)有一個后輪，兩個前輪均與兩個電機4中的一個電機4傳動連接，兩個后輪均與另一個電機4傳動連接；兩個前輪和兩個后輪均由一個大直徑輪2和一個小直徑輪3組成，大直徑輪2的外徑大于小直徑輪3的外徑，且兩個大直徑輪2分別位于車體1的左側(cè)和右側(cè)；當(dāng)四輪車在水平地面上運行時，兩個前輪和兩個后輪同時與水平地面接觸。

作為一種優(yōu)選，兩個電機4均為雙輸出電機，大直徑輪2和小直徑輪3均通過傳動軸與電機4的輸出軸傳動連接，傳動軸與電機4的輸出軸之間通過聯(lián)軸器相連。

具體的，上述的控制系統(tǒng)包括為控制系統(tǒng)和兩個電機4提供電力的電池7、分別用于控制兩個電機4運行的兩個電機驅(qū)動控制器6、用于控制兩個電機驅(qū)動控制器6的中央控制器5以及用于接收控制信號并將控制信號傳遞給中央控制器5的無線通訊單元。

本實用新型的工作原理為：以圖1中的四輪車為例，四輪車的左前輪和右后輪為大直徑輪2，右前輪和左后輪為小直徑輪3。

四輪車的四個車輪同向旋轉(zhuǎn)時，四輪車實現(xiàn)向前或向后的行進。具體為：當(dāng)兩個前輪沿第二虛線箭頭11旋轉(zhuǎn)，且兩個后輪沿第一實線箭頭8旋轉(zhuǎn)時，四輪車向前行進。這是由于在四輪車的右側(cè)，右后輪的線速度大，相對于地面轉(zhuǎn)得快，會給右前輪一個推力；在四輪車的左側(cè)，左前輪線速度大，相對于地面轉(zhuǎn)得快，會給左后輪一個拉力，所以四輪車整體受到的力是向前的，故而四輪車向前行進。同理，當(dāng)兩個前輪沿第二實線箭頭10旋轉(zhuǎn)，且兩個后輪沿第一虛線箭頭9旋轉(zhuǎn)時，四輪車向后行進。

四輪車的兩個前輪和兩個后輪反向旋轉(zhuǎn)時，四輪車實現(xiàn)向左或向右的轉(zhuǎn)向。具體為：當(dāng)兩個前輪沿第二虛線箭頭11旋轉(zhuǎn)，且兩個后輪沿第一虛線箭頭9旋轉(zhuǎn)時，四輪車向右轉(zhuǎn)向；這是由于大直徑輪2和小直徑輪3的線速度不一樣，所以它們相對于地面速度不一樣，大直徑輪2相對于地面速度大，小直徑輪3相對于地面速度小，由于左前輪為大直徑輪2，右前輪為小直徑輪3，故而四輪車的前部向左拐；右后輪為大直徑輪2，左后輪為小直徑輪3，故四輪車后部向右拐，從而實現(xiàn)了四輪車向左的轉(zhuǎn)向。同理，當(dāng)兩個前輪沿第二實線箭頭10旋轉(zhuǎn)，且兩個后輪沿第一實線箭頭8旋轉(zhuǎn)時，四輪車向右轉(zhuǎn)向。

本實用新型通過調(diào)節(jié)四輪車兩個前輪和兩個后輪的旋向來實現(xiàn)四輪車的轉(zhuǎn)向，并且在轉(zhuǎn)向過程中兩個前輪的旋轉(zhuǎn)方向是一致的，兩個后輪的旋轉(zhuǎn)方向是一致的，有效的解決了現(xiàn)有技術(shù)中車輪左右同步時四輪車轉(zhuǎn)向性能差的問題。該四輪車不僅能夠兼顧在規(guī)整地形上運行時系統(tǒng)功能的平穩(wěn)性，在非規(guī)整地形上運行時具有良好的越障能力。同時，該四輪車又克服了轉(zhuǎn)向性能差的缺點，它的控制簡單、結(jié)構(gòu)簡潔而且可以很好的適應(yīng)地形。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位為基于附圖1中的坐標(biāo)系所表示的方位，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。