一种基于轮毂电机的管廊巡检小车全方位转向系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107933687A(43)申请公布日2018.04.20(21)申请号201711276902.8B60R16/023(2006.01)(22)申请日2017.12.06(71)申请人西南交通大学地址610031四川省成都市二环路北一段111号西南交通大学科技处(72)发明人罗大兵晏海静朱国龙王亚磊吕常伟(74)专利代理机构成都信博专利代理有限责任公司51200代理人王沙沙(51)Int.Cl.B62D7/14(2006.01)B62D7/18(2006.01)B62D7/20(2006.01)B62D15/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图8页(54)发明名称一种基于轮毂电机的管廊巡检小车全方位转向系统(57)摘要本发明公开了一种基于轮毂电机的管廊巡检小车全方位转向系统，包括车架、车轮及轮毂电机、中央控制系统、直线导轨、全转向舵机、四轮转向舵机、电控锁和转向锁。本发明包括三种转向模式，分别为四轮转向模式、零半径转向模式和横向移动模式，可以根据管廊内的实际行驶路况选择相应的转向模式。基于轮毂电机的多模式转向克服了现有巡检小车直角处转弯困难、差速转弯时稳定性不足等缺陷，实现了巡检小车在狭窄空间管廊内的灵活转向，无盲区探测；采用双曲柄滑块机构与摇杆滑块机构相结合使四轮联动转向，减少了转向电机数目，采用这种机械结构简化控制算法，提高转向的可靠性，最终提高了管廊检测的安全性。CN107933687ACN107933687A权利要求书1/1页1.一种基于轮毂电机的管廊巡检小车全方位转向系统，其特征在于：包括车架(2)和四个自带轮毂电机(4)的车轮(3)；每个车轮(3)上均固定连接有带角度传感器(22)的U型转向节(5)，车轮(3)通过U型转向节(5)与车架(2)铰接；转向节臂(6)的一端与U型转向节(5)固定连接；所述车架(2)上设有用于车轮(3)转向的转向系统；所述转向系统包括设于车架(2)中部的全转向机构和设于车架(2)前部的四轮转向机构；所述全转向机构的前端通过转向锁(12)与前侧的第一转向拉杆(10)和第二转向拉杆(11)的一端连接，全转向机构的后端通过另一个转向锁(12)与后侧的第一转向拉杆(10)和第二转向拉杆(11)的一端连接；第一转向拉杆(10)的另一端与右侧车轮的转向节臂(6)的另一端铰接，第二转向拉杆(11)的另一端与左侧车轮的转向节臂(6)的另一端铰接；转向锁(12)可将第一转向拉杆(10)和第二转向拉杆(11)锁定为一个整体；所述四轮转向机构与前轮中右侧车轮(3)的转向节臂(6)与第一转向拉杆(10)的铰接端复合铰接；四个轮毂电机(4)、四个角度传感器(22)、两个转向锁(12)，全转向机构和四轮转向机构均与中央控制系统电气连接。2.根据权利要求1所述的一种基于轮毂电机的管廊巡检小车全方位转向系统，其特征在于：所述全转向机构包括固定安装在车架(2)中部的全转向舵机(20)；全转向舵机(20)的输出轴连接到曲柄(21)的中部，曲柄(21)的两端分别连接有一个转向机构；前侧的转向机构用于控制两个前轮的转向，后侧的转向机构用于控制两个后轮的转向；全转向舵机(20)与中央控制系统电气连接。3.根据权利要求2所述的一种基于轮毂电机的管廊巡检小车全方位转向系统，其特征在于：所述转向机构包括一端铰接到曲柄(21)端部的第二连杆(19)，第二连杆(19)的另一端铰接到竖杆(13)的一端，竖杆(13)的另一端通过转向锁(12)同时与第一转向拉杆(10)和第二转向拉杆(11)的铰接端连接；还包括设置在车架(2)上的直线导轨(23)，直线导轨(23)上设有直线滑块(17)和电锁滑块(14)；直线滑块(17)上固定安装有直线滑块座(18)，第二连杆(19)与竖杆(13)铰接的端部还与直线滑块座(18)复合铰接；电锁滑块(14)上固定安装有电控座(15)，电控锁(16)固定安装到电控座(15)的侧方；竖杆(13)侧方向外突出形成延伸部，延伸部上设有通孔，电控锁(16)的锁头可伸入竖杆(13)的通孔内；电控锁(16)与中央控制系统电气连接。4.根据权利要求1所述的一种基于轮毂电机的管廊巡检小车全方位转向系统，其特征在于：所述四轮转向机构包括固定在车架(2)前部的四轮转向舵机(9)，四轮转向舵机(9)的输出轴固定连接到摇杆(8)的一端，摇杆(8)的另一端通过第一连杆(7)复合铰接到右侧车轮(2)的转向节臂(6)与第一转向拉杆(10)铰接的端部；四轮转向舵机(9)与中央控制系统电气连接。5.根据权利要求1所述的一种基于轮毂电机的管廊巡检小车全方位转向系统，其特征在于：所述转向锁(12)的锁盖(121)扣接于竖杆(13)的上表面，锁盖(121)内的顶部