本實(shí)用新型涉及移動(dòng)機(jī)器人、越障車(chē)，具體涉及一種四輪車(chē)。

背景技術(shù)：

隨著自然災(zāi)害、森林事故、核能工業(yè)、探險(xiǎn)救援、軍事偵察、地震救援等眾多領(lǐng)域的快速發(fā)展和人類(lèi)對(duì)未知領(lǐng)域的不斷探索，人類(lèi)迫切需要一種不僅可以在平坦地面上行走自如，又能適應(yīng)復(fù)雜地形自由行走和越障的移動(dòng)機(jī)器人。目前，機(jī)器人所使用的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有輪式、履帶式、混合式、足式等結(jié)構(gòu)，在這些運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中都存在一定的不足之處：其中履帶具有對(duì)地壓力小，在松軟的地面附著能力和通過(guò)性能好，爬樓梯、越障平穩(wěn)性高，但是不能避免笨重的履帶、功耗高和對(duì)地形的破壞等代價(jià)；腿式越障機(jī)構(gòu)能夠在非規(guī)整的地形下很好的行走，但它付出了運(yùn)動(dòng)效率過(guò)低、控制較復(fù)雜等代價(jià)；混合式越障機(jī)構(gòu)綜合使用了各種機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，盡量使其適應(yīng)各種地形，但是機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制難度較大，效率較差。

在這些運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中輪式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)用最為廣泛。輪式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有效率高、速度快、行動(dòng)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。但輪式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的越障效果不如前面的所述的幾種運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。通過(guò)大量科學(xué)的實(shí)驗(yàn)表明，如果能讓輪式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)車(chē)輪的左右同步，則可以大大增強(qiáng)它的越障性能，然而車(chē)輪的左右同步增強(qiáng)輪式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的越障性能的同時(shí)，又給它帶來(lái)難以左右轉(zhuǎn)彎、難以行動(dòng)自如的弊病

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提出一種四輪車(chē)，該四輪車(chē)不僅具有良好的越障性能，還具有良好的轉(zhuǎn)向性能。

本實(shí)用新型所述的一種四輪車(chē)，包括車(chē)體，所述車(chē)體上設(shè)有兩個(gè)電機(jī)和用于控制兩個(gè)所述電機(jī)運(yùn)行的控制系統(tǒng)，所述車(chē)體的前部的左側(cè)和右側(cè)各設(shè)有一個(gè)前輪，所述車(chē)體后部的左側(cè)和右側(cè)各設(shè)有一個(gè)后輪，兩個(gè)所述前輪均與兩個(gè)所述電機(jī)中的一個(gè)電機(jī)傳動(dòng)連接，兩個(gè)所述后輪均與另一個(gè)電機(jī)傳動(dòng)連接；兩個(gè)所述前輪和兩個(gè)所述后輪均由一個(gè)大直徑輪和一個(gè)小直徑輪組成，所述大直徑輪的外徑大于所述小直徑輪的外徑，且兩個(gè)所述大直徑輪分別位于所述車(chē)體的左側(cè)和右側(cè)；當(dāng)四輪車(chē)在水平地面上運(yùn)行時(shí)，兩個(gè)所述前輪和兩個(gè)所述后輪同時(shí)與水平地面接觸。

進(jìn)一步，所述控制系統(tǒng)包括為所述控制系統(tǒng)和兩個(gè)所述電機(jī)提供電力的電池、分別用于控制兩個(gè)所述電機(jī)運(yùn)行的兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器、用于控制兩個(gè)所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的中央控制器以及用于接收控制信號(hào)并將控制信號(hào)傳遞給所述中央控制器的無(wú)線通訊單元。

進(jìn)一步，所述電機(jī)為雙輸出電機(jī)。

進(jìn)一步，所述大直徑輪和所述小直徑輪均通過(guò)傳動(dòng)軸與所述電機(jī)的輸出軸傳動(dòng)連接。

本實(shí)用新型中兩個(gè)前輪同步運(yùn)行，兩個(gè)后輪同步運(yùn)行，使得本實(shí)用新型所述的四輪車(chē)具有良好的越障性能；通過(guò)設(shè)置大直徑輪和小直徑輪，且兩個(gè)大直徑輪沿車(chē)體的對(duì)角線設(shè)置，使得本實(shí)用新型所述的四輪車(chē)能夠很方便的進(jìn)行轉(zhuǎn)向；由于本實(shí)用新型采用輪式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，具有效率高、速度快、行動(dòng)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)；所以本實(shí)用新型不僅具有良好的越障性能，還具有良好的轉(zhuǎn)向性能，并且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、控制簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1—車(chē)體；2—大直徑輪；3—小直徑輪；4—電機(jī)；5—中央控制器；6—電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器；7—電池；8—第一實(shí)線箭頭；9—第一虛線箭頭；10—第二實(shí)線箭頭；11—第二虛線箭頭。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示的一種四輪車(chē)，包括車(chē)體1，車(chē)體1上設(shè)有兩個(gè)電機(jī)4和用于控制兩個(gè)電機(jī)4運(yùn)行的控制系統(tǒng)，車(chē)體1的前部的左側(cè)和右側(cè)各設(shè)有一個(gè)前輪，車(chē)體1后部的左側(cè)和右側(cè)各設(shè)有一個(gè)后輪，兩個(gè)前輪均與兩個(gè)電機(jī)4中的一個(gè)電機(jī)4傳動(dòng)連接，兩個(gè)后輪均與另一個(gè)電機(jī)4傳動(dòng)連接；兩個(gè)前輪和兩個(gè)后輪均由一個(gè)大直徑輪2和一個(gè)小直徑輪3組成，大直徑輪2的外徑大于小直徑輪3的外徑，且兩個(gè)大直徑輪2分別位于車(chē)體1的左側(cè)和右側(cè)；當(dāng)四輪車(chē)在水平地面上運(yùn)行時(shí)，兩個(gè)前輪和兩個(gè)后輪同時(shí)與水平地面接觸。

作為一種優(yōu)選，兩個(gè)電機(jī)4均為雙輸出電機(jī)，大直徑輪2和小直徑輪3均通過(guò)傳動(dòng)軸與電機(jī)4的輸出軸傳動(dòng)連接，傳動(dòng)軸與電機(jī)4的輸出軸之間通過(guò)聯(lián)軸器相連。

具體的，上述的控制系統(tǒng)包括為控制系統(tǒng)和兩個(gè)電機(jī)4提供電力的電池7、分別用于控制兩個(gè)電機(jī)4運(yùn)行的兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器6、用于控制兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器6的中央控制器5以及用于接收控制信號(hào)并將控制信號(hào)傳遞給中央控制器5的無(wú)線通訊單元。

本實(shí)用新型的工作原理為：以圖1中的四輪車(chē)為例，四輪車(chē)的左前輪和右后輪為大直徑輪2，右前輪和左后輪為小直徑輪3。

四輪車(chē)的四個(gè)車(chē)輪同向旋轉(zhuǎn)時(shí)，四輪車(chē)實(shí)現(xiàn)向前或向后的行進(jìn)。具體為：當(dāng)兩個(gè)前輪沿第二虛線箭頭11旋轉(zhuǎn)，且兩個(gè)后輪沿第一實(shí)線箭頭8旋轉(zhuǎn)時(shí)，四輪車(chē)向前行進(jìn)。這是由于在四輪車(chē)的右側(cè)，右后輪的線速度大，相對(duì)于地面轉(zhuǎn)得快，會(huì)給右前輪一個(gè)推力；在四輪車(chē)的左側(cè)，左前輪線速度大，相對(duì)于地面轉(zhuǎn)得快，會(huì)給左后輪一個(gè)拉力，所以四輪車(chē)整體受到的力是向前的，故而四輪車(chē)向前行進(jìn)。同理，當(dāng)兩個(gè)前輪沿第二實(shí)線箭頭10旋轉(zhuǎn)，且兩個(gè)后輪沿第一虛線箭頭9旋轉(zhuǎn)時(shí)，四輪車(chē)向后行進(jìn)。

四輪車(chē)的兩個(gè)前輪和兩個(gè)后輪反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，四輪車(chē)實(shí)現(xiàn)向左或向右的轉(zhuǎn)向。具體為：當(dāng)兩個(gè)前輪沿第二虛線箭頭11旋轉(zhuǎn)，且兩個(gè)后輪沿第一虛線箭頭9旋轉(zhuǎn)時(shí)，四輪車(chē)向右轉(zhuǎn)向；這是由于大直徑輪2和小直徑輪3的線速度不一樣，所以它們相對(duì)于地面速度不一樣，大直徑輪2相對(duì)于地面速度大，小直徑輪3相對(duì)于地面速度小，由于左前輪為大直徑輪2，右前輪為小直徑輪3，故而四輪車(chē)的前部向左拐；右后輪為大直徑輪2，左后輪為小直徑輪3，故四輪車(chē)后部向右拐，從而實(shí)現(xiàn)了四輪車(chē)向左的轉(zhuǎn)向。同理，當(dāng)兩個(gè)前輪沿第二實(shí)線箭頭10旋轉(zhuǎn)，且兩個(gè)后輪沿第一實(shí)線箭頭8旋轉(zhuǎn)時(shí)，四輪車(chē)向右轉(zhuǎn)向。

本實(shí)用新型通過(guò)調(diào)節(jié)四輪車(chē)兩個(gè)前輪和兩個(gè)后輪的旋向來(lái)實(shí)現(xiàn)四輪車(chē)的轉(zhuǎn)向，并且在轉(zhuǎn)向過(guò)程中兩個(gè)前輪的旋轉(zhuǎn)方向是一致的，兩個(gè)后輪的旋轉(zhuǎn)方向是一致的，有效的解決了現(xiàn)有技術(shù)中車(chē)輪左右同步時(shí)四輪車(chē)轉(zhuǎn)向性能差的問(wèn)題。該四輪車(chē)不僅能夠兼顧在規(guī)整地形上運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)功能的平穩(wěn)性，在非規(guī)整地形上運(yùn)行時(shí)具有良好的越障能力。同時(shí)，該四輪車(chē)又克服了轉(zhuǎn)向性能差的缺點(diǎn)，它的控制簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔而且可以很好的適應(yīng)地形。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位為基于附圖1中的坐標(biāo)系所表示的方位，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。