CN221023246U - 一种户外牵引机器人动力系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种户外牵引机器人动力系统，包括集成于车身主体内的电气系统和动力总成，车身主体下部的前后两端分别设有沿左右方向贯穿下安装腔的轮轴总成，轮轴总成的两侧分别连接有转轮，两侧转轮的外侧啮合有履带；动力总成包括驱动电机和传动装置，驱动电机经传动装置与转轮连接，驱动电机和传动装置的设置数量为四个，四个的驱动电机呈交错设置于车身主体的两侧，且各个的驱动电机分别通过传动装置与转轮独立连接并驱动。本申请中动力总成采用四个电机独立驱动各自的履带轮，且四个电机于同一水平面内呈交错设置，使得可以在同等躯干宽度下容下更大尺寸电机，具有结构紧凑、体积小、扭矩高、负载能力强、操作灵活的优势。

Description

一种户外牵引机器人动力系统

技术领域

本申请涉及牵引装置技术领域，尤其涉及一种户外牵引机器人动力系统。

背景技术

随着房车旅行的升温，出现了两种典型的房车，一种是自行式房车，一种是拖挂式房车，由于拖挂式房车自身不具备驱动力，需要依靠牵引车才能行驶，因此拖挂式房车的内部空间不受限于车身尺寸，具有舒适度高、便捷性强的优势，受到越来越多人的追捧。

现有技术中，拖挂式房车一般用连接器和挂钩与轿车、SUV或自行式房车相连，通过同步刹车等实现与牵引车同步前进、停止。但是，上述用于牵引拖挂式房车的牵引车均是采用驱动滚轮驱动，此种牵引方式多适用在平滑的路面上牵引质量较轻的牵引物，而房车的行驶路况多为复杂多变，滚轮式的牵引车无法满足牵引需求。通过检索发现，专利公开号：CN 111703514 A，专利名称：一种牵引车，该专利采用履带式牵引机器人，并采用双电机齿轮传动方式实现驱动，其缺点主要有：依靠齿轮传动无法精确控制履带机器人的位移；驱动力矩小、越障能力有限、承载力差。

因此，亟需一种结构紧凑、体积小、扭矩高、负载能力强、操作灵活的户外牵引机器人动力系统。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种户外牵引机器人动力系统，以解决现有技术中存在的无法精准控制履带机器人的位移、驱动力矩小、越障能力有限、承载力差等问题。

本申请的实施例可以通过以下技术方案实现：

一种户外牵引机器人动力系统，包括集成于车身主体内的电气系统和动力总成，所述车身主体下部的前后两端分别设有沿左右方向贯穿于其下部的轮轴总成，所述轮轴总成的两侧分别连接有转轮，两侧所述转轮的外侧啮合有履带；

所述动力总成包括驱动电机和传动装置，所述驱动电机经所述传动装置与所述转轮连接，所述驱动电机和所述传动装置的设置数量为四个，四个的所述驱动电机呈交错设置于所述车身主体的两侧，且各个的所述驱动电机分别通过所述传动装置与所述转轮独立连接并驱动。

进一步地，所述车身主体包括主车体，所述主车体具有上安装腔和下安装腔，所述电气系统连接于所述上安装腔，所述动力总成设置于所述下安装腔，所述电气系统与所述驱动电机电连接。

进一步地，所述驱动电机的一端连接于所述主车体内，输出端通过所述主车体的侧面向外延伸至伸出主车体，四个的所述驱动电机于同一水平面内呈交错设置于所述主车体的两侧，并分别通过所述传动装置与所述转轮独立连接。

进一步地，所述驱动电机的输出端连接有主动链轮，所述转轮上设有从动链轮，所述主动链轮与对应的所述从动链轮通过传动链连接并传动，所述主动链轮、所述从动链轮和所述传动链组成所述的传动装置。

进一步地，所述转轮包括左半履带轮和右半履带轮，所述的从动链轮安装在左半履带轮和右半履带轮之间。

进一步地，四个的所述驱动电机的中心距离所驱动的所述转轮支撑轴的距离不同，位于同侧的传动链的长短不同。

本申请的实施例提供的一种户外牵引机器人动力系统至少具有以下有益效果：

本申请中动力总成采用四个电机独立驱动各自的履带轮，且四个电机于同一水平面内呈交错设置，减小高度尺寸，降低重心，更有利于稳定性，使得可以在同等躯干宽度下容下更大尺寸电机，具有结构紧凑、体积小、扭矩高、负载能力强、操作灵活的优势。

另外，本申请中的四个电机部件可以通用化设置，使本产品的多种型号可以使用同一电机，减少成本，且可在不更换电机型号的前提下，提供更大的扭矩，以便牵引更大的负载。

附图说明

图1为本申请一种户外牵引机器人动力系统的立体结构示意图；

图2为本申请一种户外牵引机器人动力系统在俯视状态下的内部结构示意图；

图3为本申请一种户外牵引机器人动力系统去除左侧车身外附件和左履带后的立体结构示意图；

图4为本申请一种户外牵引机器人动力系统在图3的基础上去除部分结构件后的立体结构示意图。

图中标号

1-车身主体；11-主车体；12-侧车架；121-把手；13-车身外附件；

2-转轮；21-环形垫片；22-轴头限位片；23-履带外挡圈；

3-电气系统；

4-动力总成；41-驱动电机；42-传动装置；421-主动链轮；422-从动链轮；423-传动链；43-轮轴总成；

5-牵引部；

6-履带；

7-承力张紧轮；71-传动链槽；

50-限位片垫片。

具体实施方式

以下，基于优选的实施方式并参照附图对本申请进行进一步说明。

此外，为了方便理解，放大(厚)或者缩小(薄)了图纸上的各种构件，但这种做法不是为了限制本申请的保护范围。

单数形式的词汇也包括复数含义，反之亦然。

在本申请实施例中的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“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，或者是本申请实施例的产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，本申请的描述中，为了区分不同的单元，本说明书上用了第一、第二等词汇，但这些不会受到制造的顺序限制，也不能理解为指示或暗示相对重要性，其在本申请的详细说明与权利要求书上，其名称可能会不同。

本说明书中词汇是为了说明本申请的实施例而使用的，但不是试图要限制本申请。还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的技术人员而言，可以具体理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1至图4所示，一种户外牵引机器人动力系统，包括集成于车身主体1内的电气系统3和动力总成4，其中，所述电气系统3包括电池总成、整车控制器和电气线束，所述车身主体1下部的前后两端分别设有沿左右方向贯穿所述下安装腔的轮轴总成43，所述轮轴总成43的两侧分别连接有转轮2，两侧所述转轮2的外侧啮合有履带6用于通过所述转轮2的周向转动带动所述履带6运动，实现牵引机器人的位移，增强所述牵引机器人的抓地力，满足各种路况下的行驶需求；

所述动力总成4包括驱动电机41和传动装置42，所述驱动电机41经所述传动装置42与所述转轮2连接，所述驱动电机41和所述传动装置42的设置数量为四个，四个的所述驱动电机41呈交错设置于所述车身主体1的两侧，且各个的所述驱动电机41分别通过所述传动装置42与所述转轮2独立连接，用于实现各个转轮2的独立驱动，增加操作的灵活性，且可以在同等躯干宽度下容下更大尺寸电机，具有扭矩高、负载能力强等优势。

具体的，所述车身主体1包括主车体11及分别连接于所述主车体11两侧的侧车架12，所述主车体11具有上安装腔和下安装腔，所述电气系统3集成于所述上安装腔，所述动力总成4设置于所述下安装腔。

在一些优选的实施例中，所述驱动电机41的一端连接于所述主车体11内，输出端通过所述主车体11的侧面向外延伸至伸出主车体11，四个的所述驱动电机41于同一水平面内呈交错设置于所述主车体11的两侧，并分别通过所述传动装置42与所述转轮2独立连接，位于所述主车体11前端/后端的两个转轮2通过轮轴总成43相连接。

通过以上设置，一方面，用于通过四个的上述驱动电机41分别驱动四个所述转轮2转动，使得车主体行进的方式多样，可前进、后退、原地转动、绕单轮转动，两个前轮与两个后轮可差速转动，适应不同的使用环境和行进方向的改变，并为所述转轮2提供更大的扭矩，以便牵引更大的负载，另一方面，四个电机的交错设置的电机可以充分利用所述主车体11的内部空间，在同等躯干宽度下，相比对称布局，可容下更大尺寸电机，从而使机器人在不增加躯体框架重量的同时，可拥有更高扭矩，以增强负载能力、越障能力、脱困能力。

在一些优选的实施例中，所述驱动电机41的输出端连接有主动链轮421，所述转轮2上设有从动链轮422，主动链轮421与对应的从动链轮422通过传动链423连接并传动，所述主动链轮421、所述从动链轮422和所述传动链423组成所述的传动装置42。

在一些优选的实施例中，所述转轮2包括左半履带轮和右半履带轮，所述的从动链轮422安装在左半履带轮和右半履带轮之间，使得所述从动链轮422和传动链423不影响所述履带6的安装和工作。

需要补充的是，由于四个的所述驱动电机41交错布置，使得四个的所述驱动电机41的中心距离所驱动的所述转轮2的支撑轴的距离不同，位于同侧的传动链423的长短也不同，其中的两条传动链423为长链，另外两条传动链423为短链。

在一些优选的实施例中，为了延长所述转轮2的使用寿命，所述转轮2还包括环形垫片21，如图4所示，所述环形垫片21连接于所述转轮2外侧的定位轴肩处、所述转轮2的中部，并通过螺栓固定连接位置，用于减轻转动过程中产生的摩擦对所述转轮2造成损伤。

在一些优选的实施例中，为了限制所述履带6的轴向位移，在所述转轮2的外侧还设有轴头限位片22和履带外挡圈23，如图3所示，所述轴头限位片22一端安装在轮轴总成43上，另一端通过限位片垫片50与所述车身主体1的侧车架12连接，通过调整所述限位片垫片50的位置，可以调节所述轮轴总成43的轴头位置，轴头上通过卡簧和挡圈轴头安装履带外挡圈23，履带内圈的凸起定位在履带外挡圈上，以此限制履带的轴向位移。

在一些优选的实施例中，所述户外牵引机器人动力系统还包括承力张紧轮7，所述承力张紧轮7的设置数量为多个，多个的所述承力张紧轮7分别连接于所述主车体11的两侧的下部，且与相邻两个的所述转轮2之间的履带6相接触，所述承力张紧轮7包括销轴和套在上面的橡胶轮，使得所述履带6在通过崎岖路面时，承力张紧轮7可以起到支撑作用，防止底盘的刮蹭。

在一些优选的实施例中，为了避免所述承力张紧轮7的设置对所述传动链423的传动造成干涉，邻近所述传动链423的所述承力张紧轮7的外径开设有传动链槽71，所述传动链槽71为沿所述承力张紧轮7的周向设置的凹槽，所述传动链423于所述传动链槽71内经过，所述承力张紧轮7与所述传动链423间不接触，用于实现结构上的避让，使得整体结构更紧凑、体积小。

以下结合具体应用场景对本申请进行说明：

当需要使用本申请户外牵引机器人动力系统牵引拖挂式房车时，首先将拖挂式房车通过线缆与牵引部5连接，再通过电气系统3的控制单元处理并向电机驱动器发出脉冲信号，使得四个相互独立的驱动电机41独立转动，驱动电机41驱动主动链轮421转动，主动链轮421通过与其啮合的传动链423驱动前后支撑轴上的从动链轮422转动，由于从动链轮422与转轮2刚性连接，从动链轮422带动转轮2转动，转动轮2带动啮合于其外部的履带转动，进而实现驱动智能牵引机器行走，并带动拖挂式房车行车。

由于在侧车架12下部和主车体11之间设有多个承力张紧轮7，承力张紧轮7包括销轴和套在上面的橡胶轮，在通过崎岖路面时，承力张紧轮可以起到支撑作用，防止底盘的刮蹭。

以上对本申请的具体实施方式作了详细介绍，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也属于本申请权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种户外牵引机器人动力系统，包括集成于车身主体(1)内的电气系统(3)和动力总成(4)，其特征在于：

所述车身主体(1)下部的前后两端分别设有沿左右方向贯穿于其下部的轮轴总成(43)，所述轮轴总成(43)的两侧分别连接有转轮(2)，两侧所述转轮(2)的外侧啮合有履带(6)；

所述动力总成(4)包括驱动电机(41)和传动装置(42)，所述驱动电机(41)经所述传动装置(42)与所述转轮(2)连接，所述驱动电机(41)和所述传动装置(42)的设置数量为四个，四个的所述驱动电机(41)呈交错设置于所述车身主体(1)的两侧，且各个的所述驱动电机(41)分别通过所述传动装置(42)与所述转轮(2)独立连接并驱动。

2.根据权利要求1所述的户外牵引机器人动力系统，其特征在于：

所述车身主体(1)包括主车体(11)，所述主车体(11)具有上安装腔和下安装腔，所述电气系统(3)连接于所述上安装腔，所述动力总成(4)设置于所述下安装腔，所述电气系统(3)与所述驱动电机(41)电连接。

3.根据权利要求2所述的户外牵引机器人动力系统，其特征在于：

所述驱动电机(41)的一端连接于所述主车体(11)内，输出端通过所述主车体(11)的侧面向外延伸至伸出主车体(11)，四个的所述驱动电机(41)于同一水平面内呈交错设置于所述主车体(11)的两侧，并分别通过所述传动装置(42)与所述转轮(2)独立连接。

4.根据权利要求3所述的户外牵引机器人动力系统，其特征在于：

所述驱动电机(41)的输出端连接有主动链轮(421)，所述转轮(2)上设有从动链轮(422)，所述主动链轮(421)与对应的所述从动链轮(422)通过传动链(423)连接并传动，所述主动链轮(421)、所述从动链轮(422)和所述传动链(423)组成所述的传动装置(42)。

5.根据权利要求4所述的户外牵引机器人动力系统，其特征在于：

所述转轮(2)包括左半履带轮和右半履带轮，所述的从动链轮(422)安装在左半履带轮和右半履带轮之间。

6.根据权利要求4所述的户外牵引机器人动力系统，其特征在于：

四个的所述驱动电机(41)的中心距离所驱动的所述转轮(2)支撑轴的距离不同，位于同侧的传动链(423)的长短不同。