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专利号: 2021206830213
申请人: 佛山市诺行科技有限公司
专利类型:实用新型
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种板框的动力驱动、原地转向的前驱系统,其特征在于:包括板框、后驱系统、前驱系统、控制系统;所述板框设置在设备内部的停车位之上,所述后驱系统、所述前驱系统设置在所述板框之上,所述控制系统与所述后驱系统、所述前驱系统电性连接;

所述后驱系统安装在板框的后方位置,包括设置在旋转侧的驱动单元一以及设置在直行侧的驱动单元二;

所述驱动单元一包括电机减速机、离合器、滚轮;所述电机减速机紧固安装在所述板框之上;所述离合器设置在所述电机减速机的末端输出元件之上;所述滚轮与所述离合器的输出端紧固连接;

所述驱动单元二包括电机减速机、滚轮;所述电机减速机紧固安装在所述板框之上;所述滚轮紧固安装在所述电机减速机的末端输出元件之上;

所述驱动单元一、所述驱动单元二的滚轮的滚动方向始终与板框的车长方向中心线平行,中心轴线的延长线的水平投影处于一根直线之上,且与所述板框的车长方向中心线垂直;

所述前驱系统具有动力驱动、原地转向功能,至少设置一套,包括滚轮机构、辅助转向部件;所述滚轮机构包括调速电机减速机、滚轮;所述调速电机减速机的末端输出连接所述滚轮;所述动力驱动是指所述滚轮为驱动滚轮;所述原地转向是指:所述滚轮配合所述辅助转向部件运行实现所述滚轮的滚动方向相对于板框作出改变,并分别处于两个极限位置;

所述两个极限位置的其中一个使得所述滚轮的滚动方向与板框的车长方向中心线平行,另一个使得所述滚轮的滚动方向与板框绕旋转中心旋转的切线方向平行;在所述滚轮的滚动方向相对于板框作出改变的整个运行过程,所述板框处于原地不动的静止状态;

所述前驱系统安装在所述板框的前方位置,采用以下两种方式的其中一种:方式一,在板框前方中间位置设置一套;方式二,在板框前方左、右两侧位置分别设置一套;

所述控制系统为单片机装置或者PLC装置或者工控机。

2.根据权利要求1所述一种板框的动力驱动、原地转向的前驱系统,其特征在于:所述前驱系统的辅助转向部件包括回转组件、电磁铁、定位组件;

所述回转组件设置在所述板框之上,包括固定座、旋转板;所述固定座紧固安装在所述板框之上,开设有圆孔;所述旋转板设置在所述固定座的下方,用于固定安装所述前驱系统的滚轮机构,所述旋转板的上方安装有转轴,所述转轴配套所述固定座的圆孔,能够被所述圆孔约束、在所述圆孔内部作自由转动;所述滚轮机构的滚轮偏离所述转轴的中心轴线安装,滚动方向与所述转轴转动的切线方向平行;

所述电磁铁包括框体和活动元件,所述活动元件被电磁驱动,能够在框体的约束下作直线位移,具有两个极限位置,所述电磁铁通过所述框体设置在所述回转组件的固定元件或者活动元件之上;

所述定位组件包括固定件、移动件;所述移动件与所述电磁铁的活动元件连接;所述固定件和所述移动件形状相互匹配,能够使得所述定位组件处于分离的非定位状态或者处于结合的定位状态;所述电磁铁的活动元件的两个极限位置分别对应所述定位组件的非定位状态以及定位状态;

所述转轴在所述圆孔内部所作的自由转动被两组定位组件限定在两个极限位置;当所述转轴转动至任一极限位置,所述电磁铁的活动元件驱动对应的定位组件处于定位状态,所述转轴的位置被固定,不能在所述圆孔内部作转动;当所述转轴位于任一极限位置,所述电磁铁的活动元件驱动对应的定位组件处于非定位状态,所述转轴能够在所述圆孔内部朝向另一极限位置作转动;

所述转轴转动的其中一个极限位置对应所述前驱系统的滚轮的滚动方向与板框的车长方向中心线平行;另一个极限位置对应所述前驱系统的滚轮的滚动方向与板框绕旋转中心旋转的切线方向平行。

3.根据权利要求1所述一种板框的动力驱动、原地转向的前驱系统,其特征在于:所述前驱系统的滚轮机构的调速电机减速机在末端输出设置有离合器,所述离合器的输出端与所述前驱系统的滚轮机构的滚轮紧固连接;当所述离合器处于分离状态,所述滚轮为随动滚轮,当所述离合器处于结合状态,所述滚轮通过所述离合器被所述调速电机减速机驱动旋转,为驱动滚轮;

所述前驱系统的辅助转向部件包括安装板、旋转板、偏移驱动单元;所述安装板紧固安装在板框之上,中间位置开设有圆孔;所述安装板以所述圆孔为中心、弧度大于90°的一段扇形区域的外部加工为外齿轮;所述旋转板设置在所述安装板的下方,紧固安装有匹配所述圆孔的圆轴;所述圆轴能够被所述圆孔约束,在所述圆孔内部转动;所述滚轮机构紧固安装在所述旋转板之上,所述滚轮机构的滚轮相对于所述安装板水平回转的回转中心偏置安装;所述偏移驱动单元包括偏移电机减速机、齿轮;所述偏移电机减速机与所述旋转板紧固连接;所述齿轮紧固安装在所述偏移电机减速机的末端输出元件之上,与所述外齿轮啮合;

当所述离合器处于分离状态,所述滚轮为随动滚轮;所述控制系统输出信号使得所述偏移电机减速机旋转并带动所述齿轮转动;由于所述安装板位置固定不动,所述齿轮转动使得所述偏移电机减速机以及所述滚轮机构相对于所述安装板绕所述圆孔的轴线转动,使得所述前驱系统的滚轮相对于所述板框的滚动方向发生改变;当所述齿轮转动位移到达所述外齿轮的其中一个端部位置,对应所述前驱系统的滚轮的滚动方向与板框的车长方向中心线平行;当所述齿轮转动位移到达所述外齿轮的另一个端部位置,即对应所述前驱系统的滚轮的滚动方向与板框绕旋转中心旋转的切线方向平行。

4.根据权利要求1所述一种板框的动力驱动、原地转向的前驱系统,其特征在于:所述前驱系统的辅助转向部件为换向单元;

所述换向单元设置在所述板框之上,包括固定板、转动板、驱动元件;所述固定板紧固安装在所述板框之上,外缘为外齿圈,中间位置开设有圆孔;所述转动板设置在所述固定板的下方,紧固安装有匹配所述圆孔的圆轴;所述圆轴能够被所述圆孔约束,在所述圆孔内部转动;所述驱动元件紧固安装在所述转动板之上,包括偏移电机减速机、齿轮;所述齿轮与所述偏移电机减速机的输出端紧固连接,与所述外齿圈啮合;所述齿轮转动,与之啮合的外齿圈位置固定不动,使得所述驱动元件绕所述外齿圈的中心作水平回转,从而带动所述转动板绕所述外齿圈的中心作水平回转;所述前驱系统的滚轮机构紧固安装在所述转动板之上,所述滚轮机构的滚轮相对于所述水平回转的回转中心偏置安装;当所述转动板绕所述外齿圈的中心作水平回转的时候,所述滚轮的滚动方向相对于所述板框作出改变;

当所述换向单元的驱动元件的偏移电机减速机转动,带动所述滚轮机构跟随所述转动板绕所述外齿圈的中心作水平回转,使得所述滚轮机构的滚轮相对于所述板框的位置发生改变;为避免所述滚轮在位置发生改变的时候与地面接触位置出现滑动摩擦,所述滚轮需同步作出适应性的滚动;

所述板框从直线位移转换至旋转位移或者从旋转位移转换至直线位移,需首先进行所述滚轮机构的滚轮的滚动方向的转换,所述转换的过程是:所述控制系统发出信号使得所述换向单元的驱动元件的偏移电机减速机转动,驱动所述转动板转动从而带动所述前驱系统的滚轮机构的滚轮绕所述换向单元的固定板的外齿圈的中心相对于所述板框作水平回转;同时,所述控制系统发出信号使得所述滚轮机构的滚轮运行;所述滚轮的运行方向、运行速度分别与所述水平回转的方向、速度匹配,使得所述滚轮在滚动的同时实现转向;当所述滚轮的滚动方向刚好满足转换的需求,所述控制系统发出信号使得所述偏移电机减速机以及所述滚轮机构的滚轮停止运行。

5.根据权利要求1所述一种板框的动力驱动、原地转向的前驱系统,其特征在于:所述前驱系统的滚轮机构为结构相同的两套,两套滚轮机构相互分离、单独运转;所述辅助转向部件为换向单元;

所述换向单元设置在所述板框之上,包括固定元件、转动元件、驱动元件;所述固定元件紧固安装在所述板框之上,外缘为外齿圈;所述驱动元件紧固安装在所述转动元件之上,包括偏移电机减速机、齿轮;所述齿轮与所述偏移电机减速机的输出端紧固连接,与所述外齿圈啮合;所述齿轮转动,与之啮合的外齿圈位置固定不动,使得所述驱动元件绕所述外齿圈的中心作水平回转,从而带动所述转动元件绕所述外齿圈的中心作水平回转;所述前驱系统紧固安装在所述转动元件之上,两套滚轮机构的滚轮相对于所述水平回转的回转中心对称分布,能够绕所述回转中心相对于所述板框作水平回转;当所述转动元件绕所述外齿圈的中心作水平回转的时候,所述滚轮的滚动方向相对于所述板框作出改变;

当所述换向单元的驱动元件的偏移电机减速机转动,带动两套滚轮机构跟随所述转动元件绕所述外齿圈的中心作水平回转,使得所述滚轮机构的滚轮相对于所述板框的位置发生改变;为避免所述滚轮在位置发生改变的时候与地面接触位置出现滑动摩擦,所述滚轮需同步作出适应性的滚动;

所述板框从直线位移转换至旋转位移或者从旋转位移转换至直线位移,需首先进行所述滚轮机构的滚轮的滚动方向的转换,所述转换的过程是:所述控制系统发出信号使得所述换向单元的驱动元件的偏移电机减速机转动,驱动所述转动元件转动从而带动所述前驱系统的两套滚轮机构的滚轮绕所述换向单元的固定元件的外齿圈的中心相对于所述板框作水平回转;同时,所述控制系统发出信号使得所述滚轮机构的滚轮运行;所述滚轮的运行方向、运行速度分别与所述水平回转的方向、速度匹配,使得所述滚轮在滚动的同时实现转向;当所述滚轮的滚动方向刚好满足转换的需求,所述控制系统发出信号使得所述偏移电机减速机以及所述滚轮机构停止运行。

6.根据权利要求1所述一种板框的动力驱动、原地转向的前驱系统,其特征在于:所述前驱系统的滚轮机构为结构相同的两套,两套滚轮机构相互分离、单独运转;所述辅助转向部件包括回转组件、电磁铁、定位组件;

所述回转组件设置在所述板框之上,包括固定元件、转动元件,所述转动元件能够相对于固定元件作水平回转;所述驱动单元紧固安装在所述回转组件之上,两套滚轮机构的滚轮相对于回转中心对称分布,能够绕所述回转中心相对于所述板框作水平回转;

所述电磁铁包括框体和活动元件,所述活动元件被电磁驱动,能够在框体的约束下作直线位移,具有两个极限位置,所述电磁铁通过所述框体设置在所述回转组件的固定元件或者活动元件之上;

所述定位组件包括固定件、移动件;所述移动件与所述电磁铁的活动元件连接;所述固定件和所述移动件形状相互匹配,能够使得所述定位组件处于分离的非定位状态或者处于结合的定位状态;所述电磁铁的活动元件的两个极限位置分别对应所述定位组件的非定位状态以及定位状态;

当所述板框需要作直线位移的时候,两套滚轮机构的滚轮的滚动方向与所述板框的车长方向中心线平行;当所述板框需要作旋转位移的时候,两套滚轮机构的滚轮的滚动方向与所述板框绕旋转中心旋转的切线方向平行;

所述板框从直线位移转换至旋转位移或者从旋转位移转换至直线位移,需首先进行两套滚轮机构的滚轮的滚动方向的转换。

7.根据权利要求1所述一种板框的动力驱动、原地转向的前驱系统,其特征在于:所述后驱系统安装在板框的后方位置,包括设置在旋转侧的驱动单元一以及设置在直行侧的驱动单元二;所述驱动单元一与所述驱动单元二由同一个两端输出的电机减速机带动,所述电机减速机朝向所述旋转侧的一端的末端输出设置有离合器,所述离合器的输出端与滚轮紧固连接;当离合器处于分离状态,所述滚轮为随动滚轮,当离合器处于结合状态,所述滚轮通过离合器被所述电机减速机驱动旋转;所述电机减速机朝向所述直行侧的一端的末端输出紧固连接滚轮,所述滚轮的滚动方向与板框的车长方向中心线平行。