一种无人车的底盘和无人车[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 211166396 U(45)授权公告日 2020.08.04

(21)申请号 201922285981.X(22)申请日 2019.12.18

(73)专利权人 东莞市微宏智能科技有限公司

地址 523808 广东省东莞市松山湖园区工

业北四路1号9栋201室(72)发明人 杨子豪　莫从亮　(51)Int.Cl.

B60K 1/02(2006.01)B62D 7/20(2006.01)

权利要求书2页 说明书6页 附图2页

CN 211166396 U()实用新型名称

一种无人车的底盘和无人车(57)摘要

本实用新型涉及无人车技术领域，具体为一种无人车的底盘和无人车，包括底板、前轮转向机构和后轮驱动机构，前轮转向机构包括连杆转向结构和前轮结构；前轮结构包括固定连杆、转向拉杆、第一前轮部件和第二前轮部件，连杆转向结构包括动力机构、摇臂和球头拉杆，第一前轮部件的下方和第二前轮部件的下方通过固定连杆连接，第一前轮部件的上方和第二前轮部件的上方通过转向拉杆连接。动力机构依次通过摇臂和球头拉杆连接转向拉杆，以控制前轮结构的转向。该无人车的底盘和无人车，后轮驱动机构为底盘提供动力。前轮转向机构由动力机构带动连接两前轮的转向拉杆进行转向，以实现前轮结构的精准灵活的转向的目的，结构简单、成本低、实用性强。

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1.一种无人车的底盘，包括底板、前轮转向机构和后轮驱动机构，其特征在于，所述前轮转向机构包括前轮结构和连杆转向结构；所述前轮结构包括固定连杆(11)、转向拉杆(12)、第一前轮部件和第二前轮部件，所述第一前轮部件包括相互连接的第一前轮(13)和第一转向杯(14)，所述第一转向杯(14)的固定端的下孔连接所述底板，且所述第一转向杯(14)可绕对应的所述下孔的中心旋转，所述第一转向杯(14)的固定端的上孔连接所述固定连杆(11)的一端，所述第一转向杯(14)的转向端的转向孔连接所述转向拉杆(12)的一端；所述第二前轮部件包括相互连接的第二前轮(16)和第二转向杯，所述第二转向杯的固定端的下孔连接所述底板，且所述第二转向杯可绕对应的所述下孔的中心旋转，所述第二转向杯的固定端的上孔连接所述固定连杆(11)的另一端，所述第二转向杯的转向端的转向孔连接所述转向拉杆(12)的另一端；所述连杆转向结构包括动力机构(17)、摇臂(18)和球头拉杆(19)，所述动力机构(17)固定设置于所述底板，所述动力机构(17)通过所述摇臂(18)连接所述球头拉杆(19)的一端，所述球头拉杆(19)的另一端连接所述第一转向杯(14)的转向端的转向孔；所述后轮驱动机构包括驱动结构和后轮结构，所述驱动结构固定设置于所述底板，所述后轮结构和所述驱动结构的输出轴连接。

2.根据权利要求1所述的一种无人车的底盘，其特征在于，所述底板分为前底板(21)和后底板(22)，所述前轮转向机构设置于所述前底板(21)的前端，所述后轮驱动机构设置于所述后底板(22)的后端，所述前底板(21)的后端和所述后底板(22)的前端通过悬挂机构(23)连接。

3.根据权利要求1所述的一种无人车的底盘，其特征在于，所述底板包括上层底板和下层底板，所述上层底板和所述下层底板通过型材(24)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种无人车的底盘，其特征在于，所述第一转向杯(14)的固定端的下孔通过塞打螺钉连接所述底板，且所述第一转向杯(14)可绕对应的所述塞打螺钉旋转，所述第二转向杯的固定端的下孔通过塞打螺钉连接所述底板，且所述第二转向杯可绕对应的所述塞打螺钉旋转。

5.根据权利要求4所述的一种无人车的底盘，其特征在于，所述第一转向杯(14)的固定端的下孔与对应的塞打螺钉之间设置轴套，所述第二转向杯的固定端的下孔与对应的塞打螺钉之间设置轴套。

6.根据权利要求1所述的一种无人车的底盘，其特征在于，所述驱动结构包括第一电机(31)和第二电机(32)，所述后轮结构包括第一后轮(33)和第二后轮(34)，所述第一电机(31)固定设置于所述底板的左侧，所述第一电机(31)的输出轴通过联轴器(15)和所述第一后轮(33)连接，所述第二电机(32)固定设置于所述底板的右侧，所述第二电机(32)的输出轴通过联轴器(15)和所述第二后轮(34)连接，所述第一电机(31)和所述第二电机(32)并排设置。

7.根据权利要求6所述的一种无人车的底盘，其特征在于，所述第一电机(31)和所述第二电机(32)均为直流电机。

8.根据权利要求1所述的一种无人车的底盘，其特征在于，所述第一前轮(13)和所述第一转向杯(14)通过联轴器(15)连接，所述第二前轮(16)和所述第二转向杯通过联轴器(15)连接。

9.根据权利要求1所述的一种无人车的底盘，其特征在于，所述动力机构(17)包括舵机

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和电机。

10.一种无人车，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项的所述无人车的底盘。

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一种无人车的底盘和无人车

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技术领域

[0001]本实用新型涉及无人车技术领域，具体为一种无人车的底盘和无人车。

背景技术

[0002]市面上销售的小型轮式无人车，其底盘转向机构一般都采用差速转向机构，其四个轮子都由驱动电机控制，转向时靠一侧前后轮速度减小或停止，另一侧前后轮速度加大来实现转向，差速转向机构需要的转向力非常大，因此需要使用大功率电机，成本较高。实用新型内容

[0003]为了解决以上问题，本实用新型提供的一种无人车的底盘和无人车，能够实现精准灵活的转向，且结构简单、成本低、实用性强。[0004]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：[0005]第一方面，提供一种无人车的底盘，包括底板、前轮转向机构和后轮驱动机构，所述前轮转向机构包括前轮结构和连杆转向结构；所述前轮结构包括固定连杆、转向拉杆、第一前轮部件和第二前轮部件，所述第一前轮部件包括相互连接的第一前轮和第一转向杯，所述第一转向杯的固定端的下孔连接所述底板，且所述第一转向杯可绕对应的所述下孔的中心旋转，所述第一转向杯的固定端的上孔连接所述固定连杆的一端，所述第一转向杯的转向端的转向孔连接所述转向拉杆的一端；所述第二前轮部件包括相互连接的第二前轮和第二转向杯，所述第二转向杯的固定端的下孔连接所述底板，且所述第二转向杯可绕对应的所述下孔的中心旋转，所述第二转向杯的固定端的上孔连接所述固定连杆的另一端，所述第二转向杯的转向端的转向孔连接所述转向拉杆的另一端；所述连杆转向结构包括动力机构、摇臂和球头拉杆，所述动力机构固定设置于所述底板，所述动力机构通过所述摇臂连接所述球头拉杆的一端，所述球头拉杆的另一端连接所述第一转向杯的转向端的转向孔；所述后轮驱动机构包括驱动结构和后轮结构，所述驱动结构固定设置于所述底板，所述后轮结构和所述驱动结构的输出轴连接。[0006]优选地，所述底板分为前底板和后底板，所述前轮转向机构设置于所述前底板的前端，所述后轮驱动机构设置于所述后底板的后端，所述前底板的后端和所述后底板的前端通过悬挂机构连接。[0007]优选地，所述底板包括上层底板和下层底板，所述上层底板和所述下层底板通过型材固定连接。[0008]优选地，所述第一转向杯的固定端的下孔通过塞打螺钉连接所述底板，且所述第一转向杯可绕对应的所述塞打螺钉旋转，所述第二转向杯的固定端的下孔通过塞打螺钉连接所述底板，且所述第二转向杯可绕对应的所述塞打螺钉旋转。[0009]优选地，所述第一转向杯的固定端的下孔与对应的塞打螺钉之间设置轴套，所述第二转向杯的固定端的下孔与对应的塞打螺钉之间设置轴套。[0010]优选地，所述驱动结构包括第一电机和第二电机，所述后轮结构包括第一后轮和

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第二后轮，所述第一电机固定设置于所述底板的左侧，所述第一电机的输出轴通过联轴器和所述第一后轮连接，所述第二电机固定设置于所述底板的右侧，所述第二电机的输出轴通过联轴器和所述第二后轮连接，所述第一电机和所述第二电机并排设置。[0011]优选地，所述第一电机和所述第二电机均为直流电机。[0012]优选地，所述第一前轮和所述第一转向杯通过联轴器连接，所述第二前轮和所述第二转向杯通过联轴器连接。[0013]优选地，所述动力机构包括舵机和电机。[0014]第二方面，提供一种无人车，包括如第一方面所述的无人车的底盘。[0015]本实用新型的有益效果是：一种无人车的底盘和无人车，包括底板、前轮转向机构和后轮驱动机构，所述前轮转向机构包括前轮结构和连杆转向结构；所述前轮结构包括固定连杆、转向拉杆、第一前轮部件和第二前轮部件，所述连杆转向结构包括动力机构、摇臂和球头拉杆，第一前轮部件的下方和第二前轮部件的下方通过固定连杆连接，第一前轮部件的上方和第二前轮部件的上方通过转向拉杆连接。动力机构依次通过摇臂和球头拉杆连接转向拉杆，以控制前轮结构的转向；所述后轮驱动机构包括驱动结构和后轮结构，所述后轮结构和所述驱动结构的输出轴连接。该无人车的底盘和无人车，后轮驱动机构为底盘提供动力。前轮转向机构由动力机构带动连接两前轮的转向拉杆进行转向，以实现前轮结构的精准灵活的转向的目的，结构简单、成本低、实用性强。附图说明

[0016]附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的，在附图中：[0017]图1示出了本实用新型的无人车的底盘的实施例的整体结构图；[0018]图2示出了本实用新型的悬挂机构的实施例的整体结构图；[0019]附图标记说明如下：[0020]11-固定连杆、12-转向拉杆、13-第一前轮、14-第一转向杯、15-联轴器、16-第二前轮、17-动力机构、18-摇臂、19-球头拉杆、21-前底板、22-后底板、23-悬挂机构、24-型材、31-第一电机、32-第二电机、33-第一后轮、34-第二后轮、231-第一部件、232-第二部件、233-第一轴承、234-第二轴承、235-连接轴、236-固定孔、237-锁紧螺母。具体实施方式

[0021]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。[0022]参阅附图1-2，一种无人车的底盘，包括底板、前轮转向机构和后轮驱动机构，所述前轮转向机构包括前轮结构和连杆转向结构；所述前轮结构包括固定连杆11、转向拉杆12、第一前轮部件和第二前轮部件，所述第一前轮部件包括相互连接的第一前轮13和第一转向杯14，所述第一转向杯14的固定端的下孔连接所述底板，且所述第一转向杯14可绕对应的所述下孔的中心旋转，所述第一转向杯14的固定端的上孔连接所述固定连杆11的一端，所

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述第一转向杯14的转向端的转向孔连接所述转向拉杆12的一端；所述第二前轮部件包括相互连接的第二前轮16和第二转向杯，所述第二转向杯的固定端的下孔连接所述底板，且所述第二转向杯可绕对应的所述下孔的中心旋转，所述第二转向杯的固定端的上孔连接所述固定连杆11的另一端，所述第二转向杯的转向端的转向孔连接所述转向拉杆12的另一端；所述连杆转向结构包括动力机构17、摇臂18和球头拉杆19，所述动力机构17固定设置于所述底板，所述动力机构17通过所述摇臂18连接所述球头拉杆19的一端，所述球头拉杆19的另一端连接所述第一转向杯14的转向端的转向孔；所述后轮驱动机构包括驱动结构和后轮结构，所述驱动结构固定设置于所述底板，所述后轮结构和所述驱动结构的输出轴连接。[0023]本实用新型的实施例中的无人车的底盘，第一前轮部件的下方和第二前轮部件的下方通过固定连杆11连接，第一前轮部件的上方和第二前轮部件的上方通过转向拉杆12连接。动力机构17依次通过摇臂18和球头拉杆19连接转向拉杆12，以控制前轮结构的转向；所述后轮驱动机构包括驱动结构和后轮结构，所述后轮结构和所述驱动结构的输出轴连接。后轮驱动机构为底盘提供动力。前轮转向机构由动力机构17带动连接两前轮的转向拉杆12进行转向，以实现前轮结构的精准灵活的转向的目的，结构简单、成本低、实用性强。[0024]具体地，本实用新型的实施例中的无人车的底盘是一种新型移动底盘，该底盘的前轮转向机构控制转向，后轮驱动机构驱动底盘，可广泛应用于自动化控制、教学设备等研究领域。

[0025]进一步的，所述底板分为前底板21和后底板22，所述前轮转向机构设置于所述前底板21的前端，所述后轮驱动机构设置于所述后底板22的后端，所述前底板21的后端和所述后底板22的前端通过悬挂机构23连接。[0026]具体地，悬挂机构23包括：第一部件231、第二部件232、第一轴承233、第二轴承234和连接轴235，第一部件231和第二部件232上均设有固定孔236，且第一部件231和第二部件232均通过螺栓穿过固定孔236分别固定在后底板22和前底板21上，第一部件231中部设有第一通孔，第一通孔两侧分别设有第一限位孔和第二限位孔，第二部件232中部设有第二通孔，第二部件232上方两侧设有第三限位孔，连接轴235分别穿过第一部件231中部的第一通孔和第二部件232中部的第二通孔，其中第一轴承233安装在第一限位孔处，第二轴承234安装在第二限位孔处，即第二轴承234一端面与第一部件231接触，第二轴承234另一端面与第二部件232接触，第一轴承233、第二轴承234为推力球轴承，以使第一部件231与第二部件232可相对转动，且第一部件231与后底板22固定，第二部件232与前底板21固定，所以前底板21与后底板22可相对转动，以适应在不平整的路面时，前方的两个从动轮和后方的两个主动轮都能着地与地面接触，不会处于悬空状态，连接轴235末端通过锁紧螺母237卡紧第一轴承233。

[0027]需要说明的是，本领域技术人员可以理解，在实际应用中，悬挂机构23还可以是其他形式，此处仅为举例说明，本实施方式不悬挂机构23的具体实现方式。[0028]具体地，现有的移动底盘结构一般都配置麦克纳姆轮或悬挂结构，导致结构复杂、成本偏高，且部分移动底盘结构还会出现越障时主动轮悬空而导致动力不足的现象。本实用新型的实施例中的无人车的底盘，前底板21和后底板22通过悬挂机构23连接，相对于其它移动底盘结构，成本更低，结构简单，能够克服因越障碍时车身不平导致的后轮悬空而动力不足的问题。

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进一步的，所述底板包括上层底板和下层底板，所述上层底板和所述下层底板通

过型材24固定连接。[0030]具体地，底板设置上层底板和下层底板的双层结构，加强了底板的耐磨性和稳定性，进一步延长了本实用新型的实施例中的无人车的底盘的使用寿命。[0031]进一步的，所述第一转向杯14的固定端的下孔通过塞打螺钉连接所述底板，且所述第一转向杯14可绕对应的所述塞打螺钉旋转，所述第二转向杯的固定端的下孔通过塞打螺钉连接所述底板，且所述第二转向杯可绕对应的所述塞打螺钉旋转。[0032]具体地，塞打螺钉也叫塞打螺丝、轴肩螺丝，止动螺丝、止动螺栓或制动螺栓等。塞打螺钉和螺栓拉杆配合使用，能使模具设计小型化。塞打螺钉硬度高、韧性好、耐磨性和耐热性极佳，适用于精密模具，可显著提高其使用寿命。塞打螺钉符合人们的日常使用习惯，采用塞打螺钉可以降低产品的成本，提高产品的可行性。[0033]进一步的，所述第一转向杯14的固定端的下孔与对应的塞打螺钉之间设置轴套，所述第二转向杯的固定端的下孔与对应的塞打螺钉之间设置轴套。[0034]具体地，轴套的设置可以提高转向杯和塞打螺钉之间的连接紧密度，使整体结构更稳定。

[0035]进一步的，所述驱动结构包括第一电机31和第二电机32，所述后轮结构包括第一后轮33和第二后轮34，所述第一电机31固定设置于所述底板的左侧，所述第一电机31的输出轴通过联轴器15和所述第一后轮33连接，所述第二电机32固定设置于所述底板的右侧，所述第二电机32的输出轴通过联轴器15和所述第二后轮34连接，所述第一电机31和所述第二电机32并排设置。[0036]具体地，电机驱动平稳且噪音小，对于需要持续平稳旋转的后轮结构，选用电机驱动最为合适，能够达到长期平稳制动的效果。所述第一电机31和所述第二电机32的转向和转速要相同，可以采用霍尔传感器进行电机同步的控制。[0037]进一步的，所述第一电机31和所述第二电机32均为直流电机。[0038]具体地，直流电机是将直流电能转换为机械能的电机，其具备良好的调速性能。[0039]进一步的，所述第一前轮13和所述第一转向杯14通过联轴器15连接，所述第二前轮16和所述第二转向杯通过联轴器15连接。[0040]具体地，前轮和对应的转向杯之间通过联轴器15连接，使得连接结构更稳定。[0041]进一步的，所述动力机构17包括舵机和电机。[0042]具体地，舵机控制前轮结构的转向更精准，且可以低负载。[0043]具体地，前底板21和后底板22均采用铝合金板材搭建，并经氧化处理，美观牢靠，且搭配使用非常方便。[0044]具体地，本实用新型的实施例中的无人车的底盘，两后轮为主动轮，分别与两个电机连接，为底盘提供动力，两前轮为从动轮，由动力机构17带动转向拉杆12控制转向，连接两后轮的后底板22与连接两前轮的前底板21为结构，通过悬挂机构23连接。[0045]具体地，本实用新型的实施例中的无人车的底盘，后轮驱动机构的两后轮为主动轮，后轮驱动机构的两电机直接固定在后底板22上，电机输出轴通过联轴器15与后轮连接。前轮转向机构的两前轮为从动轮，前轮结构的联轴器15与前轮连接，转向杯的下孔通过轴套垫高并用塞打螺钉固定于前底板21上，转向杯的上孔连接固定连杆11，该固定连杆11的

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两端分别连接一个转向杯，两转向杯的转向孔通过转向拉杆12连接，转向杯可以绕塞打螺钉转动。前底板21和后底板22通过摆式的悬挂机构23固定连接，两后轮可以摆动一定的角度。动力机构17的球头拉杆19的两端分别连接摇臂18和转向杯，通过连杆转向结构来控制该无人车的底盘的转弯角度。底板还分为上下两层结构，上层底板通过型材24与下层底板固定。该无人车的底盘，后轮驱动机构的两后轮可以摆动一定的角度，能够防止因地面不平而出现的后轮悬空导致动力不足的现象发生，且连杆转向结构控制转向精准灵活，整体结构简单、成本低廉、实用性强。

[0046]以下为本实用新型实施例提供的一种无人车的实施例。该无人车的实施例与上述的无人车的底盘的实施例属于同一构思，无人车的实施例中未详尽描述的细节内容，可以参考上述无人车的底盘的实施例。[0047]作为一种示例，本实施例的一种无人车，包括上述无人车的底盘。[0048]本实用新型的实施例中的无人车，第一前轮部件的下方和第二前轮部件的下方通过固定连杆11连接，第一前轮部件的上方和第二前轮部件的上方通过转向拉杆12连接。动力机构17依次通过摇臂18和球头拉杆19连接转向拉杆12，以控制前轮结构的转向；所述后轮驱动机构包括驱动结构和后轮结构，所述后轮结构和所述驱动结构的输出轴连接。后轮驱动机构为底盘提供动力。前轮转向机构由动力机构17带动连接两前轮的转向拉杆12进行转向，以实现前轮结构的精准灵活的转向的目的，结构简单、成本低、实用性强。[0049]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。[0050]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。[0051]在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。[0052]为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下

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方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。[0053]此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的。

[00]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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