具体实施方式

为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，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他实施例，都属于发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明实施例和简化描述，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发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

相关技术中，部分智能小车的驱动机构包括驱动电机以及麦克纳姆轮，通过麦克纳姆轮实现全向移动。麦克纳姆轮的每一个轮子都需要一个单独的动力系统，滚子两端的轴承都需要有足够强度来支撑负载，结构的复杂程度远超普通车轮。麦克纳姆轮对路面平整性要求比较高，难以适应户外复杂的地形。或者采用全向轮来实现底盘的全向移动，但是全向轮结构比普通车轮复杂，难以维护，只适用于平坦的地面。同时全向轮工作时存在滑动摩擦，摩擦损耗较大，难以通过编码器判断其准确位置。

根据本发明实施例提供的一种全向移动智能车底盘结构，请参阅图1至图2，包括车架1、轮架安装法兰2、轮毂电机3和转向传动组件4。

车架1可以承受一定的荷载，还可以维持驱动部件以及传动部件之间的位置关系。

在一个实施例中，车架1采用金属板制作，车架1的各个部位之间通过金属管焊接或者螺纹连接，具有良好的刚度和强度。

在另一个实施例中，车架1采用碳纤维板制作，车架1的各个部位之间通过碳纤维管拼接。

车架1可以设计成任意样式，使用时多设计为矩形结构、圆形结构或者其它规则对称的多边形结构。

轮架安装法兰2设置在车架1的下方，且转动连接于车架1。

轮毂电机3上套设有轮胎31，轮毂电机3带动轮胎31转动时，可以在复杂的地形上行走，对于地面的平坦程度要求较低。轮胎31对于地面的滚动摩擦力较小，使用时方便控制和定位。

轮毂电机3连接于轮架安装法兰2，可以带动车架1行走。

需要说明的是，车架1上安装有多个轮架安装法兰2，多个轮架安装法兰2均匀分布在车架1的下方，用于维持车架1的平衡和稳定。

转向传动组件4安装在车架1内，传动连接于轮架安装法兰2。

使用时，转向传动组件4运动，可以带动多个轮架安装法兰2同步转向，进而带动轮毂电机3和轮胎31转向。

通过转向传动组件4精确调整轮架安装法兰2的角度，可以控制智能车的运动方向。

轮架安装法兰2转动连接于车架1，可以沿着车架1做360°转向，适用于全方向的转向调整。

轮毂电机3带动轮胎31运动，轮胎31对于地面的平坦程度要求较低，适用于复杂崎岖的地形，实用性较强，通过性较好。

轮胎31与地面之间主要是滚动摩擦，滑动摩擦较小，方便对智能车的控制与定位。同时，轮胎31对于地面的磨损较小，有利于推广至商用或者民用领域。

本发明实施例提供的全向移动智能车底盘结构，车架1上还安装有蓄电池、传感器以及控制电路等电子元器件。使用时，需要减少车架1的振动，避免对电子元器件或者车架1上装载的货物造成损伤。

根据本发明的一个实施例，轮毂电机3和轮架安装法兰2之间设置有减振组件5。减振组件5可以将来自轮胎31的振动消除或者减轻，避免对车架1内的电子元器件或者车架1上的货物造成损伤。

在一个实施例中，减振组件5包括减振弹簧、立柱、螺母以及垫片等组成。减振弹簧的两端分别连接于轮毂电机3和轮架安装法兰2，利用减振弹簧的阻尼效果起到减振作用。

为了提升减振效果，减振弹簧的数量可以为多个，避免单个减振弹簧松弛后降低底盘结构的减振效果。

在另一个实施例中，减振组件5包括气缸和插接在气缸内的活塞，通过压缩气体实现减振。

本发明实施例提供的全向移动智能车底盘结构，为了控制底盘结构的位移和位置，需要精确控制轮毂电机3和轮胎31的转动，还需要控制轮毂电机3的制动。

根据本发明的一个实施例，轮架安装法兰2上设置有刹车电推杆6，轮毂电机3上设置有碟刹，刹车电推杆6与碟刹之间连接。

使用时，通过电路控制刹车电推杆6的驱动端伸出，驱动端通过刹车线拉紧碟刹，进而控制轮毂电机3和轮胎31减速停车。刹车组件有利于底盘结构在倾斜或者复杂的地形上保持平衡和稳定，同时还有利于保护智能车或者行人的安全。

本发明实施例提供的全向移动智能车底盘结构，车架1可以承受一定的荷载，还可以维持各个驱动部件以及传动部件之间的位置关系。

根据本发明的一个实施例，车架1包括平行设置的车架上板11和车架下板12，车架上板11和车架下板12之间通过支撑立板13连接。

使用时，车架上板11和车架下板12之间具有一定的空间，用于安装各种电子元器件和转向传动组件4。支撑立板13用于连接车架上板11和车架下板12，使车架上板11和车架下板12保持固定的间距。

轮架安装法兰2远离轮毂电机3的一端设置有支撑圆柱21，支撑圆柱21通过轴承22分别连接于车架上板11和车架下板12。通过两个轴承22来固定一个支撑圆柱21，增加了支撑圆柱21转动时的稳定性，确保了轮毂电机3转向时的稳定。

转向传动组件4安装在车架下板12上，传动连接于支撑圆柱21，可以精确控制支撑圆柱21的转动方向和角度。

在一个实施例中，轴承22为交叉滚子轴承。交叉滚子轴承包括被分割的内环或外环，在装入滚柱和间隔保持器后，与交叉滚柱轴环固定在一起，以防止互相分离，故安装交叉滚柱轴环时操作简单。由于滚柱为交叉排列，因此只用一套交叉滚柱轴环就可承受各个方向的负荷，与传统型号相比，刚性提高。同时，因交叉滚子轴承内圈或外圈是两分割的构造，轴承间隙可调整，即使被施加预载，也能获得高精度地旋转运动。

本发明实施例提供的全向移动智能车底盘结构，转向传动组件4传动连接于支撑圆柱21，可以精确控制支撑圆柱21的转动方向和角度。

根据本发明的一个实施例，转向传动组件4包括驱动装置41、方向调节机构42、第一齿条安装板43、第二齿条安装板44以及齿轮45。

驱动装置41安装在车架下板12上，驱动装置41包括安装在车架下板12上的固定端和沿着固定端做直线往返运动的驱动端。

在一个实施例中，驱动装置41为电缸。

在另一个实施例中，驱动装置41为直线电机或者电机与滚珠丝杠的组合。

车架1上连接有四个支撑圆柱21，支撑圆柱21设置在车架1的四个角点位置，呈矩形布置。

第一齿条安装板43和第二齿条安装板44平行设置，第一齿条安装板43靠近同侧设置的两个支撑圆柱21，第二齿条安装板44靠近另一侧设置的两个支撑圆柱21，支撑圆柱21上设置有齿轮45。

第一齿条安装板43和第二齿条安装板44平行设置在支撑圆柱21的外侧时，第一齿条安装板43和第二齿条安装板44上相互靠近的侧面设置有齿条430。

第一齿条安装板43和第二齿条安装板44平行设置在支撑圆柱21的内侧时，第一齿条安装板43和第二齿条安装板44上相互远离的侧面设置有齿条430。

齿条430啮合于齿轮45，第一齿条安装板43和第二齿条安装板44运动时，可以带动支撑圆柱21转动，进而驱使底盘结构转向。

方向调节机构42包括同步反向运动的第一端和第二端，第一齿条安装板43连接于第一端，第二齿条安装板44连接于第二端。

驱动装置41连接于方向调节机构42，可以控制第一端和第二端同步靠近或者远离。

使用时，驱动装置41的驱动端伸出，方向调节机构42的第一端带动第一齿条安装板43向第一方向运动，方向调节机构42的第二端带动第二齿条安装板44向第一方向的反方向运动。由于齿条430设置在不同侧，因此支撑圆柱21向相同的方向转动，进而带动四个轮胎31同步转向。

在一个实施例中，方向调节机构42包括四个长度相同的连接杆，四个连接杆通过转动副首尾连接构成菱形调节件。菱形调节件包括相对设置的第一连接端和第二连接端，以及对称设置在第一连接端和第二连接端两侧的活动连接端。

第一连接端即方向调节机构42的第一端，第二连接端即为方向调节机构42的第二端。

车架下板12上设置有第一滑动组件14，第一滑动组件14垂直于第一齿条安装板43设置。

活动连接端连接于第一滑动组件14，可以在垂直于第一齿条安装板43的方向运动。

使用时，驱动装置41连接于第一连接端，驱动装置41伸长时，菱形调节件的两个活动连接端沿着第一滑动组件14远离，第一连接端和第二连接端相互靠近，进而带动第一齿条安装板43和第二齿条安装板44反向平行运动，使四个轮胎31同步同向转动。

在一个实施例中，为了使第一连接端和第二连接端在相互靠近或者远离的过程中保持稳定，车架下板12上还设置有第二滑动组件15。

第二滑动组件15垂直于第一滑动组件14设置，第一滑动组件14与第二滑动组件15形成十字形的滑动结构，十字形的滑动结构对应于菱形调节件的四个连接端。

使用时，第一连接端和第二连接端沿着第二滑动组件15相互靠近或者远离，两个活动连接端沿着第一滑动组件14相互远离或者靠近。

在一个实施例中，第一滑动组件14和第二滑动组件15均包括滑槽和滑块。滑槽设置在车架下板12上，滑块连接于滑槽，连接端分别连接有一个滑块。

在另一个实施例中，第一滑动组件14和第二滑动组件15均包括滑杆和套管，所述套管套设在滑杆的外侧，连接端分别连接一个套管。

本发明实施例提供的全向移动智能车底盘结构，菱形调节件由四个连接杆首尾转动连接构成。智能车的底盘结构在运动时，对轮胎31的方向调整较为频繁，因此需要确保连接杆之间具有良好的润滑性能，降低运动时的阻力。

根据本发明的一个实施例，连接杆之间通过石墨铜套7连接，石墨铜套7在其工作面加工出孔穴，在孔穴内填充有固体润滑剂。高强度的铜合金提供了较高的承载能力，而固体润滑剂则可以形成较低的摩擦副作用。

本发明实施例提供的全向移动智能车底盘结构，第一齿条安装板43和第二齿条安装板44反向平行运动，可以使支撑圆柱21同步同向转动。

根据本发明的一个实施例，第一齿条安装板43和车架1之间以及第二齿条安装板44和车架1之间均设置有第三滑动组件16。

使用时，第一齿条安装板43和第二齿条安装板44在方向调节机构42的带动下反向运动。第三滑动组件16可以增加第一齿条安装板43和第二齿条安装板44运动时的稳定性，进而确保支撑圆柱21转动的精度。

在一个实施例中，第三滑动组件16包括设置在车架下板12上的滑轨以及滑动连接于滑轨的滑台，第一齿条安装板43或者第二齿条安装板44连接于滑台，可以沿着滑轨稳定运动。

在一个实施例中，滑轨上连接有多个滑台，第一齿条安装板43或者第二齿条安装板44同时连接于多个滑台，增加了运动时的稳定性。

本发明实施例提供的全向移动智能车底盘结构，驱动装置41连接于方向调节机构42，第一齿条安装板43连接于方向调节机构42的第一端，第二齿条安装板44连接于方向调节机构42的第二端。

使用时，第一齿条安装板43和第一端之间具有间隔，第二齿条安装板44和第二端之间具有间隔。采用单个杆件连接第一齿条安装板43和第一端或者采用单个杆件连接第二齿条安装板44和第二端时，单个杆件对齿条安装板的支撑作用较弱，杆件或者齿条安装板在外力作用下容易出现弯曲变形，会影响支撑圆柱21的转动精度。

根据本发明的一个实施例，第一齿条安装板43和方向调节机构42之间通过第一框架46连接，第二齿条安装板44和方向调节机构42之间通过第二框架47连接。

使用时，第一框架46和第二框架47可以将方向调节机构42的驱动力均匀传递至齿条安装板上，避免齿条安装板在外力作用下发生形变，提高了支撑圆柱21的转动精度。

在一个实施例中，第一框架46和第二框架47均为三角框架，三角框架的稳定性较高，结构简单。

综上所述，本发明实施例提供的全向移动智能车底盘结构，包括车架、轮架安装法兰、轮毂电机以及转向传动组件。车架的下方转动连接有轮架安装法兰，轮架安装法兰连接有轮毂电机，轮架安装法兰以及轮毂电机的数量为多个，可以保持车架的平衡性和稳定性。轮毂电机的外侧套设有轮胎，轮毂电机带动轮胎转动时可以在复杂的地形上行走，对于地面的平坦程度要求较低。轮胎对于地面的滚动摩擦力较小，使用时控制和定位较为简单。转向传动组件传动连接于轮架安装法兰，可以带动轮架安装法兰和轮毂电机全方向转动，结构简单，容易实现精确控制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。