[发明专利]具有自动调平平台的五轮勘测车

说明书

技术领域

本发明属于智能运输设备技术领域，涉及一种用于野外勘探、测绘、拍摄等需要使设备保持水平的智能小车，具体涉及一种具有自动调平平台的五轮勘测车。

背景技术

目前，移动机器人种类越来越多，常用于未知地区的探测，如用于军事无人侦察方面，也可用于民用，例如震后搜救等。在移动机器人上搭载平台也是十分常见的，但通常所见的移动机器人上搭载的平台会随地形上下浮动，不能在移动中保持水平，对数据收集和环境观测带来了不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有自动调平平台的五轮勘测车，能够适应复杂地形，保持工作平台水平。

本发明所采用的技术方案是，具有自动调平平台的五轮勘测车，包括车头和车身，车头上设有前传动轴，车身上设有后传动轴，前后传动轴之间通过双节万向节连接，车头与车身之间通过双自由度连接结构连接。

本发明的特点还在于：

车身上竖直设置有三副滚珠丝杠，三副滚珠丝杠呈等腰三角形分布，三副滚珠丝杠分别设有一个滑块，三个滑块上共同连接有平台，平台与三个滑块之间分别通过一个拉簧连接；车身上还设置有机械升降机构，机械升降机构与三副滚珠丝杠连接。

机械升降机构包括丝杠电机和调平直流电机，丝杠电机与传动杆连接，传动杆通过两端的锥齿轮与左右两根竖直的滚珠丝杠连接，调平直流电机通过锥齿轮与前面的一个滚珠丝杠连接。

车头上安装有导向轮和前驱动轮，导向轮和前驱动轮刚性连接且与驱动电机连接，导向轮的转向机构与舵机传动连接，车身上安装有两个后驱动轮，两个后驱动轮与该驱动电机连接。

驱动电机通过驱动传动轴与两个前驱动轮传动连接，驱动电机依次通过双节万向节及差速器与两个后驱动轮的驱动动力轴连接。

车身上安装有控制继电器，控制继电器分别与舵机、驱动电机、调平直流电机、丝杠电机连接。

双自由度连接结构包括设置在前车身上的外套和设置在后车身上的固定轴，外套和固定轴通过自转轴连接；自转轴的一端通过轴承设置在外套内，另一端通过连接件与固定轴连接。

自转轴与外套连接的一端设有轴肩，轴肩的两侧均通过轴承与外套连接；自转轴的轴肩上沿垂直于轴线方向设有限位杆。

自转轴的轴肩上设有安装孔，外套上设有限位孔，限位杆插装在安装孔内，限位杆的两端位于限位孔内。

平台上设置有水平检测系统，检测装置包括设置在平台上的三轴陀螺仪和三轴加速度计，三轴陀螺仪和三轴加速度计与单片机连接，单片机通过丝杠电机和调平直流电机调节平台。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明车身上设有三副滚珠丝杠和机械升降机构，后面两副滚珠丝杠由一个丝杠电机驱动，中心为平衡点，一端上升，另一端下降，可快速实现平台的左右调平，前面的滚珠丝杠由另一个调平直流电机驱动，可实现前后调平，响应时间短，使车体在复杂地形也能够保持水平。

2、本发明前轮为导向轮，用舵机实现转向；其余四轮为四驱传动，前桥、后桥均使用差速器配合实现转向，保证驱动轮始终着地，从而拥有强劲的抓地力，提高了车体移动时的通过性，同时保证了稳定性。

3、本发明的车头与车身之间通过双自由度连接结构连接，可使车头和车身绕水平横轴产生相对转动，同时车头与车身在水平方向有微量弯折，从而减小车体的转弯半径，可确保在遇到障碍时动力的传递和车身的平稳性。

4、本发明能够在野外复杂的路面行进，有一定越障性和高通过性，可以随地形自动调平，始终保持工作平台水平，保证搭载测试仪器的平台在野外工作时，能更好地实现对周围环境的观察以及数据收集。

附图说明

图1是本发明具有自动调平平台的五轮勘测车结构示意图；

图2是图1的仰视图；

图3是图1的侧视图；

图4是本发明具有自动调平平台的五轮勘测车的平台结构示意图；

图5是图4的俯视图；

图6是本发明具有自动调平平台的五轮勘测车的双自由度结构示意图；

图7是图6的A-A剖视图；

图8是本发明具有自动调平平台的五轮勘测车的立体示意图。

图中，1.导向轮，2.驱动传动轴，3.双节万向节，4.平台，5.调平直流电机，6.机械升降机构，7.滚珠丝杠，8.驱动电机，9.水平检测系统，10.双自由度连接结构，101.外套，102.自转轴，103.一号轴承，104.限位杆，105.二号轴承，106.端盖，107.固定轴，108.连接件，11.差速器，12.丝杠电机，13.车头，14.车身.