本實用新型涉及移動機器人、越障車，具體涉及一種具有良好轉(zhuǎn)向性能的四輪車。

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。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具有良好轉(zhuǎn)向性能的四輪車，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具有良好轉(zhuǎn)向性能的四輪車，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高摩擦輪和一個低摩擦輪組成，且兩個所述高摩擦輪分別位于所述車體的左側(cè)和右側(cè)；所述高摩擦輪的表面結(jié)構(gòu)與所述低摩擦輪的表面結(jié)構(gòu)不同，以使得在同等條件下所述高摩擦輪的滑動摩擦系數(shù)大于所述低摩擦輪的滑動摩擦系數(shù)。

進一步，所述控制系統(tǒng)包括用于為所述控制系統(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，所述前輪和所述后輪均通過驅(qū)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)置高摩擦輪和低摩擦輪，且兩個高摩擦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，同時具有結(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2為本實用新型的工作示意圖。

圖中：1—車體；2—左前輪；3—右前輪；4—右后輪；5—左后輪；6—電機；7—驅(qū)動軸；8—電機驅(qū)動控制器；9—中央控制器；10—電池；11—第一實線箭頭；12—第二實線箭頭；13—第一虛線箭頭；14—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所示的一種具有良好轉(zhuǎn)向性能的四輪車，包括車體1，車體1上設(shè)有兩個電機6和用于控制兩個電機6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6中的一個電機6傳動連接，兩個后輪均與另一個電機6傳動連接，前輪和后輪均通過驅(qū)動軸7與電機6的輸出軸傳動連接，作為一種優(yōu)選，電機6為雙輸出電機，驅(qū)動軸7通過聯(lián)軸器與電機6的輸出軸相連；兩個前輪和兩個后輪均由一個高摩擦輪和一個低摩擦輪組成，且兩個高摩擦輪分別位于車體1的左側(cè)和右側(cè)；高摩擦輪的表面結(jié)構(gòu)與低摩擦輪的表面結(jié)構(gòu)不同，以使得在同等條件下高摩擦輪的滑動摩擦系數(shù)大于低摩擦輪的滑動摩擦系數(shù)。這里所述的同等條件是指高摩擦輪和低摩擦輪在同樣的地面運行且受到同樣大小的壓力。

具體的，上述控制系統(tǒng)包括用于為控制系統(tǒng)和兩個電機6提供電力的電池10、分別用于控制兩個電機6運行的兩個電機驅(qū)動控制器8、用于控制兩個電機驅(qū)動控制器8的中央控制器9以及用于接收控制信號并將控制信號傳遞給中央控制器9的無線通訊單元。

在本實施例中，兩個前輪分別為左前輪2和右前輪3；兩個后輪分別為左后輪5和右后輪4，其中左前輪2和右后輪4為高摩擦輪，右前輪3和左后輪5為低摩擦輪。

如圖2所示，當(dāng)左前輪2和右前輪3沿第二虛線箭頭14所示的旋向旋轉(zhuǎn)，且左后輪5和右后輪4沿第一實線箭頭11所示的旋向旋轉(zhuǎn)時，四輪車向前運行；當(dāng)左前輪2和右前輪3沿第二實線箭頭12所示的旋向旋轉(zhuǎn)，且左后輪5和右后輪4沿第一虛線箭頭13所示的旋向旋轉(zhuǎn)時，四輪車向后運行。由于四輪車在向前運行和向后運行過程中其兩個前輪和兩個后輪與地面之間的摩擦為滾動摩擦，所以四輪車能夠平穩(wěn)的向前運行和向后運行。

如圖2所示，當(dāng)左前輪2和右前輪3沿第二實線箭頭12所示的旋向旋轉(zhuǎn)，且左后輪5和右后輪4沿第一實線箭頭11所示的旋向旋轉(zhuǎn)時，四輪車向左轉(zhuǎn)向，此時兩個前輪和兩個后輪與地面之間的摩擦均為滑動摩擦，由于左前輪2為高摩擦輪，受到地面的反作用力大，右前輪3是低摩擦輪，受到地面的反作用力小，所以對于四輪車的前部受到的合力應(yīng)朝向左后方，左后輪5為低摩擦輪，受到地面的反作用力小，右后輪4為高摩擦輪，受到地面的反作用力大，所以對于四輪車的前部受到的合力應(yīng)朝向右前方，綜合整體考慮，四輪車整體向左轉(zhuǎn)向。四輪車向右轉(zhuǎn)向的原理與四輪車向左轉(zhuǎn)的原理相同，四輪車向右轉(zhuǎn)向時，左前輪2和右前輪3沿第二虛線箭頭14所示的旋向旋轉(zhuǎn)，且左后輪5和右后輪4沿第一虛線箭頭13所示的旋向旋轉(zhuǎn)。

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)性和行走的高效性，以及在非規(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。

上述的四輪車均為本實用新型所述的一種具有良好轉(zhuǎn)向性能的四輪車。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。