[go: up one dir, main page]

CN109689480B - 驱动模块 - Google Patents

驱动模块 Download PDF

Info

Publication number
CN109689480B
CN109689480B CN201780050332.2A CN201780050332A CN109689480B CN 109689480 B CN109689480 B CN 109689480B CN 201780050332 A CN201780050332 A CN 201780050332A CN 109689480 B CN109689480 B CN 109689480B
Authority
CN
China
Prior art keywords
steering
drive
gear
wheel
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201780050332.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109689480A (zh
Inventor
马克·卡莱亚
萨拉·苏卡里
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Iris Ltd
Original Assignee
Iris Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AU2016902371A external-priority patent/AU2016902371A0/en
Application filed by Iris Ltd filed Critical Iris Ltd
Publication of CN109689480A publication Critical patent/CN109689480A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109689480B publication Critical patent/CN109689480B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/358—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles all driven wheels being steerable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B19/00—Wheels not otherwise provided for or having characteristics specified in one of the subgroups of this group
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/0015—Hubs for driven wheels
    • B60B27/0021—Hubs for driven wheels characterised by torque transmission means from drive axle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B33/00—Castors in general; Anti-clogging castors
    • B60B33/0002—Castors in general; Anti-clogging castors assembling to the object, e.g. furniture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B35/00—Axle units; Parts thereof ; Arrangements for lubrication of axles
    • B60B35/12—Torque-transmitting axles
    • B60B35/121—Power-transmission from drive shaft to hub
    • B60B35/122—Power-transmission from drive shaft to hub using gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B35/00—Axle units; Parts thereof ; Arrangements for lubrication of axles
    • B60B35/12—Torque-transmitting axles
    • B60B35/121—Power-transmission from drive shaft to hub
    • B60B35/122—Power-transmission from drive shaft to hub using gearings
    • B60B35/124—Power-transmission from drive shaft to hub using gearings of the helical or worm type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B37/00—Wheel-axle combinations, e.g. wheel sets
    • B60B37/10—Wheel-axle combinations, e.g. wheel sets the wheels being individually rotatable around the axles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/30—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles the ultimate propulsive elements, e.g. ground wheels, being steerable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/30—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles the ultimate propulsive elements, e.g. ground wheels, being steerable
    • B60K17/303—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles the ultimate propulsive elements, e.g. ground wheels, being steerable with a gearwheel on the steering knuckle or kingpin axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0418—Electric motor acting on road wheel carriers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/02—Steering linkage; Stub axles or their mountings for pivoted bogies
    • B62D7/026—Steering linkage; Stub axles or their mountings for pivoted bogies characterised by comprising more than one bogie, e.g. situated in more than one plane transversal to the longitudinal centre line of the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B33/00—Castors in general; Anti-clogging castors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0038—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor moving together with the wheel axle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0069—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor axle being perpendicular to the wheel axle
    • B60K2007/0084—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor axle being perpendicular to the wheel axle the motor axle being vertical

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

本发明涉及一种驱动模块。该驱动模块包括基座和可转动地安装到基座的转向组件。转向组件可选择性地绕预定的转向轴线转动并承载传动系。传动系构造成提供传动系的多级驱动减速，并且传动系适于支撑轮子，使得轮子的接触面的中心横向偏移转向轴线。

Description

驱动模块
技术领域
本发明一般涉及驱动模块。本发明特别开发用作转向驱动模块，其用于在例如与农业、采矿、国防、教育、研究、医疗实践、空间、物流、城市和家庭机器人有关的应用中与移动平台和车辆结合使用，并将主要在本文中进行描述。
然而，应该理解的是，本发明不限于这些使用领域，可能适用于高度机动车辆或移动平台有利的各种应用，包括在个人运输领域。
背景技术
以下对现有技术的讨论旨在将本发明置于适当的技术背景中并使其优点能够得到更充分的理解。然而，在整个说明书中对现有技术的任何引用都不应被解释为明确或暗示承认这种技术是众所周知的或者是相关领域中的公知常识。
已知用于车辆和可移动平台的各种驱动模块，包括用于自主系统的全方位运动。汽车、卡车、机器人、运输车等越来越多地采用自主驾驶。这类系统越来越智能化，这增加了对自主系统和相关装置的依赖和使用。全方位运动是这种自主系统的一个重要特征，因为它减少了对路径规划的依赖性，并在横向运动和能够“就地”转向方面提供了额外的功能。
一种可以在自主系统中使用的此类装置是所谓的转向驱动器。然而，该转向驱动器通常重量大，速度慢，相对复杂且难以制造，具有较大占地面积并因此相对昂贵。此外，转向驱动器通常仅适用于有限的应用，而自主系统的许多不同应用具有巨大的潜力。
本发明的一个目的是克服或改善现有技术的一个或多个缺点，或者至少提供有用的替代方案。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种驱动模块，包括：
基座；
安装在所述基座上并可绕转向轴线选择性转动的转向组件；
由所述转向组件承载的传动系；和
与所述传动系可操作地相关联的轮子；
其中，所述转向组件和所述传动系的至少一部分与所述转向轴线间隔设置，从而在所述转向轴线周围形成空隙，所述轮子可以安装在所述空隙中。
优选地，所述传动系提供从传动系的输入端到传动系的输出端的驱动减速。在一些实施例中，传动系提供单级驱动减速。在其他实施例中，传动系提供多级(两级或更多级)驱动减速。
优选地，所述轮子安装在传动系上，使得轮子的接触面的中心横向偏移转向轴线。
根据本发明的另一方面，提供一种驱动模块，包括：
基座；
可转动地安装在所述基座上的转向组件，所述转向组件可选择性地绕预定的转向轴线转动；
由所述转向组件承载的传动系，所述传动系构造成提供多级驱动减速；
其中，所述传动系适于支撑轮子，使得所述轮子的接触面的中心横向偏移所述转向轴线。
在本说明书的上下文中，术语“横向偏移”旨在表示在相对于轮子的行进线的侧向方向上的位移(即，当从前方或后方观察车辆时)。在一些实施例中，轮子的宽度可以是横向偏移的程度使得确保轮子(例如侧壁)和转向轴线之间没有重叠。在其他实施例中，横向偏移的程度可以是轮子与转向轴线之间的重叠程度。
特别有利的是，配置驱动模块，使得传动系和/或转向组件的至少一部分与转向轴线间隔开，以围绕转向轴线形成可安装轮子的开放区域或空隙。这确保了轮子可以以转向组件或传动系的任何部分都不与轮子，特别是轮子的上半部分干涉的方式容易地安装。这种布置还确保了负责将驱动扭矩传递到轮子的传动系的一个或多个部件类似地偏移，使得扭矩不直接沿转向轴的轴线向下传递到轮毂。而是，当从顶部到底部观察时，传动系的一个或多个部件(例如，一个或多个扭矩传递构件)横向偏移以提供绕转向轴线的空隙。因为绕转向轴线的中心柱在该区域中实际上是空的，所以这为轮子侧壁间隙提供了开放空间和/或更一般地，为轮子的至少一部分提供了占据空间，从而有利地产生相对紧凑和坚稳的驱动模块的设计结构。值得注意的是，驱动模块的整体占地面积可以减小，同时仍然将轮子安装在横向偏移位置。
在一些实施例中，驱动模块适于用作具有全方位功能和能力的转向驱动单元的一部分。因此，转向组件优选地安装到基座上，以便相对于基座绕转向轴线连续地转动(即，360度或更大)，由此转向组件绕转向轴线的转动引起轮子绕转向轴线的相应转动，使得轮子绕其转动轴线(例如，由驱动轴限定)滚动。优选地，转向组件可以根据需要绕顺时针和逆时针两个方向绕转动轴线转动(当从上方观察时)。
在一些实施例中，传动系采用机械齿轮装置的形式，该机械齿轮装置构造成提供驱动减速，并且优选地提供从驱动致动器到轮子的多级(两级或更多级)驱动减速。在某些实施例中，传动系构造成提供两级驱动减速，其中第一齿轮组与输入驱动致动器相关联并提供传动系的第一级驱动减速，第二齿轮组与输出从动构件相关联并提供传动系的第二级驱动减少。应当理解，由转向组件承载的多级传动系并不仅仅限于这种两级减速配置。在其他实施例中，由转向组件承载的传动系可以配置为包括三个、四个、五个或更多个减速级。
在其他实施例中，传动系可包括除齿轮之外或与齿轮一样的传动构件，包括例如皮带、皮带轮、柔性轴等，或其组合。
在某些实施例中，辅助驱动减速机构可以设置在驱动致动器和由转向组件承载的传动系之间，从而提供从驱动致动器到输出从动构件的进一步的驱动减速。在一些实施例中，辅助驱动减速机构可以可释放地安装在驱动致动器和转向组件之间，使得其可以选择性地互换，由此可以根据需要将配置为提供不同减速比的辅助驱动减速机构安装到驱动模块。
优选地，传动系包括具有一对正齿轮的第一(顶部)齿轮组，该一对正齿轮布置和构造成由驱动致动器可转动地驱动。第一(顶部)齿轮组包括与第二正齿轮啮合的第一正齿轮，使得第一正齿轮沿第一方向的转动引起第二正齿轮沿相反的第二方向的相应转动。
优选地，第一正齿轮的转动轴线与驱动致动器的转动轴线(例如驱动电机的轴)同轴对齐，从而限定转向组件绕其转动的转向轴线。第一和第二正齿轮优选地安装在转向组件上，使得每个齿轮位于大致水平的平面中，其中转向轴线沿基本竖直的方向延伸。
第一齿轮组优选地布置成使得第一正齿轮的转动轴线相对于第二正齿轮的转动轴线平行地间隔开。
优选地，传动系包括具有一对齿轮的第二(底部)齿轮组，该一对齿轮布置和构造成由第一(顶部)齿轮组可转动地驱动。在各种实施例中，第二齿轮组可由第二正齿轮直接或间接驱动。第二(底部)齿轮组优选地包括锥齿轮组。优选地，该锥齿轮组具有第一锥齿轮和第二锥齿轮，第一锥齿轮以与第一齿轮组的第二正齿轮平行间隔的关系布置，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合。
在一些实施例中，预定长度的连杆或轴连接到第一(顶部)齿轮组的第二正齿轮和第二(底部)齿轮组的第一锥齿轮之间并在其之间延伸，其中第二正齿轮、连杆和第一个锥齿轮绕公共轴线一致地转动。
优选地，锥齿轮组构造成使得第二锥齿轮的转动轴线与第一锥齿轮的转动轴线正交，并且由此与连杆和第二正齿轮的转动轴线(以及与第一个正齿轮和转向轴线)正交。
优选地，第一(顶部)齿轮组具有第一驱动减速比(R1)。第一驱动减速比通过参考第一正齿轮(n1)上的齿数和第二正齿轮上的齿数(n2)来确定。
优选地，第二(底部)齿轮组具有第二驱动减速比(R2)。第二驱动减速比通过参考第一锥齿轮上的齿数(n3)和第二锥齿轮上的齿数(n4)来确定。
在一些实施例中，第一齿轮组的第一驱动减速比大于第二齿轮组的第二驱动减速比。在其他实施例中，第一齿轮组的第一驱动减速比小于第二齿轮组的第二驱动减速比。在某些实施例中，第一驱动减速比和第二驱动减速比可以彼此相等。
优选地，传动系具有输出从动构件，用于支撑轮子(或其他移动构件，例如滚子，轨道等)。输出从动构件优选地是驱动轴，其适于通过传动系的致动绕其纵向轴线转动。优选地，该驱动轴固定到第二锥齿轮上并与第二锥齿轮共同转动。驱动轴和第二锥齿轮优选地彼此同轴对齐，并因此与轮的转动轴线同轴对齐。
第二锥齿轮优选地具有孔，驱动轴连接到第二锥齿轮使得驱动轴至少部分地延伸穿过该孔。在一些实施例中，该孔是通孔，驱动轴安装成延伸穿过该孔，其中驱动轴的第一端适于支撑轮子，驱动轴的相对的第二端由安装在转向组件内的轴承支撑。驱动轴优选地延伸穿过孔，使得驱动轴的第一和第二端定位在第二锥齿轮的相对两侧上。在一些实施例中，驱动轴通过动力传递构件(例如机械键)连接到第二锥齿轮和轮子，使得牵引轴、第二锥齿轮和轮子绕公共轴线(即“轮轴线”)一致地共同转动。
在一些实施例中，传动系的输出/第二锥齿轮布置在连接轴和轮子之间，从而为驱动模块提供紧凑的布置。在其他实施例中，输出齿轮可以相对于轮子定位在连接轴的相对侧上。
在一些实施例中，转向组件包括安装成相对于基座转动的转向臂。优选地，该转向臂具有接收结构，传动系可安装在该接收结构中，由此转向臂用作传动系的机械支撑，以保持传动系的部件的相对定位和对准。传动系的第一齿轮组、第二齿轮组和连杆优选地完全容纳在转向臂内，由此转向臂用作传动系的盖子，以保护齿轮机构免受灰尘和碎屑的影响。
在某些实施例中，转向臂是单臂配置，其适于将轮子支撑到转向臂的一侧。在一些实施例中，转向臂具有不对称的轮廓，从而使得轮子能够横向偏移转向轴线。在一些实施例中，转向臂是大致L形的构件。优选地，该L形构件具有第一臂和第二臂，该第一臂位于该L形构件的近端并且适于安装在靠近基座的位置，该第二臂以预定角度从第一臂延伸到该L形构件的远端。L形转向臂的第二臂优选与第一臂正交地延伸。
在一些实施例中，第一臂的长度小于第二臂的长度。在一些实施例中，第一臂的长度大于第二臂的长度。在一些实施例中，第一臂的长度基本上等于第二臂的长度。
在某些实施例中，第一齿轮组容纳在转向臂的近端处的第一臂内，第二齿轮组朝向转向臂的第二臂的远端容纳，其中，连杆沿第二臂在第一和第二齿轮组之间延伸。
应当理解，转向臂不限于这种单臂配置，而可以采用任何合适的结构形式，使轮子能给安装成使轮子的接触面的中心横向偏移转向轴线。例如，转向臂可以是双臂叉形布置，其中轮子支撑在两个叉臂构件之间。
在一些实施例中，转向臂和/或连杆的长度可以选择性地调节。在某些实施例中，转向臂可以伸缩地伸长，以便调节第二臂的有效长度。连杆可以类似地伸缩地伸长，以适应对第二臂的有效长度的调节。在其他形式中，转向臂和/或连杆的长度可通过在预定的连接位置和合适的连接装置处选择性地安装或移除分立的延伸构件来调节。
在一个实施例中，响应于来自控制系统的控制输入，可在运行中调节转向臂和连杆，以辅助驱动模块导航障碍物，改变地形条件和/或路径优化。当驱动模块横穿障碍物或崎岖地形时，转向臂还可以包括悬置构件以适应一定程度的被动或主动高度调节，以及减少和隔离车辆的未悬载重量。
优选地，提供控制单元，用于选择性地控制传动系和转向组件的运动。控制单元优选地具有用于控制传动系的运动的驱动模块或系统，驱动模块包括适于向驱动系提供驱动输入的驱动致动器，从而根据需要向前或向后推进轮子。控制单元优选地具有用于选择性地控制转向组件的运动的转向模块或系统，转向模块包括适于向转向组件提供转向输入的转向致动器，从而沿左或右方向转向轮子。有利地，驱动模块和转向模块独立地操作，使得驱动模块可以在转向模块处于非工作状态时提供驱动输入。类似地，转向模块可以在驱动模块处于非工作状态时提供转向输入。应当理解，通过这种布置，驱动和转向系统有利地在机械上独立。
优选地，驱动模块至少包括驱动电机。在一个实施例中，驱动电机是电动机。驱动模块优选地包括用于电机的电池。然而，应该理解的是，可以使用替代的动力源，包括液压或气动电机，以及汽油、柴油或LPG发动机。在一些实施例中，驱动模块可包括空心孔电机(例如直接驱动器，谐波驱动器等)或其他空心驱动装置(例如皮带驱动器，链驱动器等)，从而能够使用空心或同心驱动器和/或转向电机配置。应当理解，在这种结构中，可以通过与转向轴线同心设置的可自由转动接头传递液压或机械制动力，来提供用于轮子的制动机构(例如盘式制动器)。在一些实施例中，用于驱动轴线的制动力可以施加在驱动电机或附接的齿轮头的一侧或两侧处或附近。
在一些实施例中，驱动模块优选地还包括根据预定驱动控制算法和方法操作的计算机控制模块、功率调节器和/或相关电子部件。在一个示例性控制方法中，转向控制器配置成在提供实际或当前转向角位置与要求的或下一转向角位置之间的最短角路径的方向上规划和控制转向电机。
在一些实施例中，驱动电机具有驱动电机轴，该驱动电机轴与第一(顶部)齿轮组的第一正齿轮同轴对齐并且可操作地连接至该第一(顶部)齿轮组的第一正齿轮，其中，驱动电机的驱动电机轴的转动引起第一个正齿轮(以及通过传动系的轮子)的相应转动。优选地，驱动电机轴通过连接构件耦接到第一正齿轮。在某些实施例中，连接构件为刚性连杆的形式，其第一端固定到驱动电机轴(例如，通过机械键或花键布置)，第二端固定到第一正齿轮(例如通过通过机械键或花键布置，由此实现从驱动电机通过传动系到轮子的合适的动力传递，从而推进驱动模块。
优选地，转向模块至少包括转向电机。在一个实施例中，转向电机是电动机。转向模块优选地包括用于电机的电池。在一些实施例中，转向模块包括与转向电机相关联的减速齿轮箱。优选地，转向模块的减速齿轮箱具有用于驱动转向齿轮机构的转向轴，从而控制转向组件的运动(转动)。
转向齿轮机构优选地布置在驱动模块的基部内，并且适于提供进一步的驱动减速以便于控制转向组件。在一些实施例中，转向齿轮机构包括一对转向正齿轮，其以相互啮合的方式安装，以便沿彼此相反的方向转动，该一对转向正齿轮包括第一转向齿轮和第二转向齿轮，该第一转向齿轮可操作地连接到转向轴，使得在转向电动机启动时，转向轴的转动引起第一转向齿轮的相应转动，该第二转向齿轮沿与第一转向齿轮相反的方向被驱动，其中，第二转向齿轮可操作地耦接到转向组件以引起其相应的运动。优选地，第一转向齿轮的转动轴线与第二转向齿轮的转动轴线平行地间隔开。
在一些实施例中，第二转向齿轮通过耦接构件连接到转向组件，该耦接构件的一端(例如，近端)固定连接到第二转向齿轮，另一端(例如，远端)固定连接到转向组件，更优选地连接到L形转向臂的第一臂，使得第二转向齿轮、耦接构件和转向组件形成互连单元，该互连单元中的所有部件在转向电机启动时绕转向轴线一致地转动。
优选地，第二转向齿轮和耦接构件安装(在基座内)成与转向轴线(即，由驱动电机轴限定)同轴对齐。在一些实施例中，耦接构件呈中空管状构件的形式，其具有通道，驱动模块的连接构件穿过该通道，从而便于各种部件与转向轴线同轴对准。
在一些实施例中，基座具有绕转向轴线限定的并且布置成允许转向模块的耦接构件穿过其中的开放通道。优选地，一个或多个减摩构件(例如轴承)可以安装在该开放通道内，以便于基座和连接构件/转向组件之间的相对转动。
在一些实施例中，转向模块优选地还包括根据预定转向控制算法和方法操作的计算机控制模块、功率调节器，反馈编码器和/或相关电子部件。
优选地，驱动和转向模块的各种部件安装到安装板上，从而形成控制单元，该控制单元可通过合适的紧固装置可释放地安装到基座上。在一些实施例中，保护盖或壳体可拆卸地安装在该控制单元上。
可以理解的是，当传动系不起作用，转向电机启动时，轮子偏移有利地使得轮子能够绕其转动轴线滚动，该转动轴线优选地由驱动轴的纵向轴线限定。当转向组件绕转向轴线转动时，同时没有驱动输入通过传动系施加到轮子上时(并释放任何制动机构，使轮子绕其驱动轴线自由转动)，转向轴线和轮子的接触面的中心之间的横向偏移有利地允许轮子滚动(而不是打滑)。
优选地，转向轴线与轮子的接触面的中心之间的偏移量小于轮子的半径。在其他实施例中，转向轴线和轮子的接触面的中心之间的偏移大于轮子的半径。
已经发现，可以使用以下一般运动方程来计算转向轴线和轮子的接触面的中心之间的优选偏移，从而定义传动系和转向组件的多齿轮组配置的系统几何结构：
Figure BDA0001970698620000081
其中：
doffset是转向轴线与轮子的接触面的中心之间的偏移量
rwheel是轮子的半径
ngearsets是安装在转向组件上的齿轮组的数量，其等于或大于1(即，ngearsets≥1)
nteeth_i_input是第i个齿轮组输入齿轮上的齿数
nteeth_i_output是第i个齿轮组输出齿轮上的齿数
Rfinal是多齿轮组配置的最终速度比
有利地，上述方程是ngearsets仅被定义为实际安装到转向组件的传动系的齿轮组的数量。安装在驱动系统的非转向安装点上的齿轮组与系统几何结构无关。在齿轮组的一个构件安装到转向组件而另一个构件安装到驱动系统的非转向安装点的情况下，安装在转向组件上的齿轮组中包括这种齿轮组。
在具有两个齿轮组的传动系的示例中，上述一般方程可表示如下：
Figure BDA0001970698620000091
然而，可能存在缺陷和非线性(例如在轮胎与地面的相互作用中、制造误差、轮胎变形等)，这可能导致在上述简单运动方程中并由此在实践中引入误差。例如，对于具有预计或预测变形程度的给定轮子结构，可以修改或近似上述公式以解决空载和加载半径值之间的差异，其中公式中轮子的半径被认为是加载半径。也就是说，在上面的公式中，rwheel可以替换为：
rloaded＝runloaded-ydeformation
其中，ydeformation是轮子的预计变形。
在某些情况下，可以使用更详细的数学模型来估计系统的几何结构。在其他情况下，基于实验和测量的系统几何结构的经验确定，可以产生本发明的更加实用的结果。因此，在某些情况下，基于数学模型或凭经验优先选择或精化系统几何值doffset，rwheel或Rfinal。在这种情况下，我们可以定义如下方程，以优化更复杂的现实世界交互：
Figure BDA0001970698620000101
其中f是要最小化的目标函数，并且可以包含一组测量，该组测量包括但不限于：
-对于doffset，rwheel和Rfinal的每个值，中心转向轴中的轴向和径向跳动的幅度
-对于doffset，rwheel和Rfinal的每个值，转向轮子所需的扭矩功率、能量或时间
-对于doffset，rwheel和Rfinal的每个值，在转向时机构中的应力
-对于doffset，rwheel和Rfinal的每个值，在转向时对地面或轮胎造成的损坏或磨损(例如土壤压实深度，轮胎磨损率等)
由于通常rwheel和Rfinal的值将受到限制或预定义，因此在许多情况下，此方程可以简化为：
Figure BDA0001970698620000102
在一些实施例中，轮子的半径被认为是空载半径。在其他实施例中，轮子的半径被认为是加载半径，由此从空载轮子半径中减去对于给定负载预期的指定量的变形。在一些应用中，根据精度要求和操作环境的灵活程度，上述方程仅需要在一些误差范围内
Figure BDA0001970698620000103
被满足。在一些应用中，地面预计主要由基本上固体的物质(例如土壤，道路，混凝土，草，沙)组成，但在其他情况下，它可能主要是流体物质(例如水，海洋表面)。这会对理想系统几何参数与实际系统几何参数之间的允许误差范围产生影响。
有利地，基座可以适于安装到车辆的底盘或其他可移动平台，例如自推进式自动或机器人地面车辆、个人运输车辆或轮椅、汽车等。在一些实施例中，两个或更多个驱动模块安装到底盘，以在稳定性、牵引力，动力，易操作性等方面为车辆或平台提供期望的特性。在各种实施例中，驱动模块可用于车辆的每个轮子，或者与其他地面接合构件(例如，脚轮(固定或可转动)、滚轮、轨道、滑板等)结合使用。举例来说，在一些实施例中，当用作拖车或类似地其它受约束且稳定的车辆上的导轮时，仅需要单个驱动模块。在一些实施例中，车辆可采用至少两个驱动模块来为车辆提供完整运动，其中使用额外的脚轮(作为第三或另外的轮子)来为车辆提供稳定性。在一些实施例中，车辆的每个轮子都是驱动模块的形式。在这样的实施例中，车辆使用至少三个驱动模块。
在一些实施例中，驱动模块不需要由驱动电机驱动，并且可以简单地是无动力可转向支撑轮。在需要相对大量的轮子的应用中，例如在大型结构运输车辆(例如，建筑物、重型车辆、航空或航天运输工具)中，这样的实施例可证明是经济的。
作为整体环境扫描、路线规划和目标控制方法的一部分，驱动模块的控制可以部分或全部自动化，可选地结合多个相似或互补的自动车辆系统地操作。
在一些实施例中，车辆的底盘构造成相对刚性的结构，从而增强车辆的结构完整性并且易于和简化采用该驱动模块的运动系统的构造。在其他实施例中，各种悬置构件(例如，气动、弹簧、液压)可以包含在或连接到一个或多个驱动模块，以提供阻尼、减震、轮子负载平均等。也可以使用主动或被动轮子负载平均机构来作为更高级别优化的一部分，均衡或控制每个轮子的地面力。例如，在许多情况下，均匀的轮子负载平均是理想的。在一些实施例中，用于检测轮子负载的检测系统或装置(例如，应变仪、力/扭矩传感器、轮胎压力等)用于通过调节每个驱动模块的高度(通过调整转向臂的长度或上下调整整个驱动模块)来向主动负载平衡控制系统提供反馈。在一些高级设置的实施例中，用于检测底盘几何结构偏差的装置(例如通过传感器，建模等)被用作反馈，以更精确地控制转向轴线和驱动轴线。在其他实施例中，作为另外一种选择或除此之外，，假设恒定或相对固定的底盘几何结构。
在一个实施例中，底盘适于支撑一个或多个太阳能电池板，以为驱动电机提供主要或辅助电力，从而延长车辆运行时间。在一些实施例中，支撑平台适于用作一个或多个其他辅助或自动车辆(例如UAV，UGV，AUV或其他远程可操作设备)的发射台。
在一些实施例中，驱动模块包括组件和系统，由此车辆适于作为机器人的全方位移动平台，自主地或基本自主地运行。此类组件和系统的示例包括：
·适合预期应用的传感器(如测距、成像、定位或惯性传感器)，
·适合预期应用的制动器或仪器(如操纵器、机械臂、平移/倾斜机构、农业种植、除草、喷洒或收割机构、钻井或采矿工具、包括水喷嘴或化学喷雾器的消防工具、武器系统、医疗器械或设备、研究或分析仪器或工具、或用于物流或材料处理的起重和定位工具)，
·照明系统(如激光、紫外线、红外线、LED或泛光照明系统)，
·能源生成或保存设备(如太阳能电池板、船帆、风力涡轮机或燃料电池)，和/或
·辅助电子设备(如计算机、数据存储介质、通信或导航设备、天线或网络组件)。
在一个实施例中，驱动模块适于支撑一个或多个机器人臂或其他机器人设备。该平台还可以适于用作一个或多个其他的自主或辅助支撑车辆(例如UAV、UGV、AUV或其他远程可操作设备)的发射台。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于转向驱动模块的转向臂，该转向臂包括：
支撑臂；和
由所述支撑臂支撑的传动系，所述传动系构造成提供多级驱动减速。
在其他方面，本发明提供了一种具有两个或更多个如本文所述的驱动模块的全方位车辆。
在一些实施例中，驱动模块包括牵引力控制系统或电子稳定性控制系统。在采用两个或更多个驱动模块的那些实施例中，每个牵引或稳定性控制系统可以被配置为关于每个驱动模块单独工作，或者与所有或预定的驱动模块组一起工作，以便在使用中增强或最大化驱动车辆的牵引力水平或稳定性。
在一些实施例中，驱动模块可以包括扭矩矢量系统，该扭矩矢量系统可以相对于每个驱动模块单独工作，或者与所有或预定的驱动模块组一起工作，以优化对驱动车辆的反作用力。例如，在一个高级设置的实施例中，为了优化车辆的性能(即，每个驱动模块在空间和时间的每个点对车身施加最佳反作用力)，每个轮子可以独立地驱动和转向。此外，转向轴线和驱动轴线中的每一个可以在控制系统的能力范围内操作选择性可操作模式(例如，扭矩，速度，功率或位置控制模式)的组合中的一个或多个。在一些实施例中，驱动模块可以在扭矩和速度轴线的四个象限中的任何一个或多个中操作，这也允许再生制动。
在一些实施例中，应变仪、力或扭矩传感器安装在至少一个并且优选地每个轮子上的驱动模块上，以关闭反馈回路，用于主动地最大化、优化或监视至少一个或每个驱动模块的牵引力或者整个系统(例如粒子模型)。
在一些实施例中，驱动轴线和转向轴线能够在适合于应用的任何电流、扭矩、速度、位置、功率或加速度控制模式下操作。
在一些实施例中，驱动模块可以包括清洁单元或用于在轮子在使用中转动时清洁轮子的装置。例如，清洁单元可包括刮刀、擦洗器、刷子、适于放置成与轮子接触或靠近轮子的布料，其优选地由转向臂支撑。
在一些实施例中，轮子是充气橡胶轮胎。在其他实施例中，轮子可以是基本实心的结构(例如橡胶、金属、塑料等)。
在一些实施例中，轮子具有大致固定的半径。在其他实施例中，轮子的半径是可变的。这可能是由于内置于轮子中的悬置构件(例如，通过轮胎中的气体，作为轮辋或轮胎构件的一部分的被动弯曲部分)。在一些实施例中，轮子偏移是可调节的(手动或动态)。在一些实施例中，可以调整轮子偏移调节以便对应于或以其他方式与轮子半径的变化(例如，气压高/低、不同的轮子等)相关。
在一些实施例中，整个驱动模块或中心转向轴线名义上垂直于地面。在其他实施例中，驱动模块或中心转向轴可以成角度，以实现一些性能优势。例如，当驱动模块用于汽车时，驱动模块或中心转向轴线可以成角度以在转向周期的特定或所有部分中提供正曲面和/或负曲面。
在一些实施例中，该系统包括用于锁定或停止转向轴线或驱动轴线(例如制动器、销、故障保护磁制动器)的装置。这可以用在例如某些应用中的低功率或紧急故障情况中。转向系统通常设计用于连续转动，但在某些情况下，存在转向限制器或终点挡板，以限制特定应用所需的转向范围。在一些情况下，存在一种用于在移除动力时(例如通过磁性，弹簧，凸轮等)使转向轴线自动定心到预定位置的装置。
在一些实施例中，该系统包括用于定位和/或配置所有轮子的转向以用于美观或维护(例如，更换轮胎)的模式。在一些实施例中，该系统包括一种模式，将所有轮子的转向设定为锁定车辆运动通过移动驱动轴线滚动的角度。
在一些实施例中，该系统包括运动控制系统，其中轮子根据典型的ICR(即时转动中心)模型被转向和驱动。在其他情况下，轮子不会被转向以物理指向ICR，例如在光滑的地形上操作时。在这种情况下，每个轮子的实际速度矢量(包括打滑)名义上垂直于ICR。
在一些情况下，多个驱动模块的转向轴线是机械联合的(例如，梯形转向机构，双梯形转向机构)，以减少转向电机和反馈装置的数量。
在一些实施例中，多级驱动齿轮组或驱动电机/齿轮头使用刚性轴可转动地连接，但是在其他实施例中，柔性轴(例如鲍登缆线)可以用来替代刚性轴或与刚性轴结合使用。
在一些实施例中，齿轮组是锯齿状传动装置(例如，正齿轮，斜齿轮等)。在其他实施例中，减速单元包括其他形式的减速机构，例如但不限于滑轮、皮带(同步或异步)、链条、基于摩擦的变速器等。这种减速机构可以以各种组合使用，包括与齿轮组合或不与齿轮组合。
在一些实施例中，驱动模块包括一个或多个密封件以基本上防止流体(例如润滑油脂或油，冷却剂等)泄漏。在其他情况下，驱动模块主要是带有磁性联轴器的密封壳，用于将驱动或转向运动传入或传出模块。这些结构在极端条件下(例如穿越河流，泥泞地形等)提供加强的耐用性和坚固性。
在一些实施例中，轮胎具有足够的体积以使车辆漂浮在水体中。这允许车辆用作全方位水路两用或专用水上船，其使用轮子用于漂浮和/或推进。
在一些实施例中，可以通过选择性地交换各种组合的轮子进或出(关于偏置侧进或出)来电子地改变车辆的轴距或轮距。这适用于轮胎印迹布局受限的环境，例如穿越宽间隙/障碍物、狭窄地形区域、障碍物(例如土壤，植物和其他物体)周围或低谷(例如受控交通)。
在一些实施例中，转向位置存在边界角度误差容限，如果转向系统在该区域之外，则采取一些动作(例如，其他模块的转向停止或减慢，一个或多个模块的驱动轴线停止或减慢)。该转向位置的边界角度误差容限可以随系统的某些其他方面而变化(例如，当车辆加速时，可接受的误差容限变小)。在一些实施例中，当一个或多个转向轴线在边界操作区域之外时出现故障警报。
在一些实施例中，轮胎相对较窄且长，以使地面接触面的宽度最小化。在其他实施例中，可以根据应用使用各种宽度的轮胎。
在一些实施例中，轮胎具有相对圆形的横截面，以在接触面的中心处施加比边缘更多的地面力。在其他实施例中，可以根据情况使用轮胎的更平坦的横截面。
在一些实施例中，存在根据系统感测的条件自动地使轮胎充气/放气的特征。例如，泥泞状况可能需要低轮胎压力来维持牵引力，而干燥状况可能需要高轮胎压力来维持效率。在这种情况下，系统可以与牵引力控制系统连接，从而自动地优化每个轮子的压力(一起或独立地)，优化驱动模块的一个或多个选定的操作参数(牵引力、效率、功率等)。
在一些实施例中，驱动模块包括仅被转向(例如被动或未被驱动)的第二轮，并且该第二轮与第一轮同轴对齐并且相对于第一(即，主要)轮定位到转向臂的相对侧。在这种情况下，第二轮可用于改善平衡，改善负载分布，减小力矩和/或改善美观性。
附图说明
下面将参考附图仅以示例的方式描述本发明的优选实施例，附图中：
图1是根据本发明的驱动模块的第一实施例的立体图；
图2是图1的驱动模块的侧视图；
图3是图1的驱动模块的前视图；
图4是沿图2中A-A线的驱动模块的剖视图；
图5是图1的分解立体图，更详细地示出了控制单元、转向组件和轮子；
图6是包含图1中的四个驱动模块的机器人地面车辆的实施例的立体图；
图7是包含图1中的四个驱动模块的个人运输车辆/轮椅的实施例的立体图；
图8是包含图1中的四个驱动模块的汽车的实施例的立体图；
图9是根据本发明的驱动模块的第二实施例的立体图，其中转向组件包括作为悬置机构的一部分的双同轴花键；
图10是根据本发明的驱动模块的另一实施例的一部分的剖视图，其中传动系包括与驱动输入轴相关的齿轮变速机构；
图11是驱动模块的另一实施例的一部分的剖视图，其中传动系包括一个附加的中间齿轮组；
图12是根据本发明的驱动模块的另一实施例的一部分的剖视图，其中传动系包括倾斜的上齿轮组和朝轮毂延伸的非平行连接轴；
图13A-13B示出了转向组件的实施例的立体图，其具有用于给定齿轮组配置的轮子偏移的符号的细节；
图14是驱动模块的转向组件的分解立体图；和
图15是驱动模块的控制单元的放大剖视图。
具体实施方式
首先参照图1至图5，本发明在第一实施例中提供了一种驱动模块1，包括基座2、可转动地安装在基座2上的转向组件3、由转向组件3承载的传动系4(图4和15)，该转向组件3可选择地绕预定的转向轴线(“X-X”)转动。在所示的实施例中，传动系4构造成提供两级驱动减速，并且适于承载轮子5，使得轮子的接触面的中心从转向轴线横向偏移(图4)。有利地，轮子5由合适的材料形成并具有合适的轮廓，以使轮子5具有适合预期应用的期望特性，可选地，轮子5包括驱动模块1的预期应用所需的整体胎面或轮胎。
在驱动和转向动作方面，驱动模块1采用具有全方位功能和能力的转向驱动单元的形式。为了给驱动模块1提供全方位转向能力，转向组件3安装在基座2上，以便相对于基座2绕转向轴线选择性地转动360度。转向组件3可以围绕转向轴线在顺时针和逆时针两个方向上转动(当从上方观察时)，以使驱动模块1沿期望方向转向。应当理解，转向组件3绕转向轴线的转动使轮子5绕转向轴线相应转动，从而使得轮子绕其转动轴线(例如由驱动轴限定)滚动。
轮子5绕转向轴线滚动(与滑行相反)的能力来自轮子的横向偏移，由此轮子有利地定位在如由轮子的接触面的中心所限定的轮子的行进线的侧面(当从前面观察车辆时)。如下面进一步详细描述的，当仅向驱动模块提供转向输入时(即，当没有驱动输入时)，转向驱动模块1的这种特性是特别有利的。此外，转向轴线和驱动轴线的机械分离允许独立控制转向轴线和驱动轴线，而无需在整个可控制的驱动和转向轴线速度范围内进行基于控制器的分离。
在所示实施例中，如图4中最佳所示，由转向组件3承载的传动系4是布置成提供两级驱动减速的机械齿轮装置形式的减速机构。传动系4具有第一(顶部)齿轮组6，该第一(顶部)齿轮组6与驱动单元7的输入驱动致动器相关联并且布置成由该驱动单元7的输入驱动致动器驱动。第一齿轮组6是一对正齿轮并且提供传动系4的第一级驱动减速。
传动系4包括第二(底部)齿轮组8，其具有一对锥齿轮，所述锥齿轮布置和构造成由第一(顶部)齿轮组6可转动地驱动。第二齿轮组8提供传动系4的第二级驱动减速。在所示的实施例中，第二齿轮组8由第一(顶部)齿轮组6通过在第一和第二齿轮组(6,8)之间延伸的连杆10直接驱动。
第一(顶部)齿轮组6具有一对正齿轮，该一对正齿轮包括与第二正齿轮12啮合的第一正齿轮11，使得第一正齿轮11在第一方向的转动引起第二正齿轮12在相反的第二方向上的相应转动。
第一正齿轮11的转动轴线与转向轴线和驱动单元7的驱动致动器的转动轴线同轴对齐，转向组件3在使用中绕该转向轴线转动以使驱动模块1转向。在图4的剖视图中，第一和第二正齿轮(11,12)安装在转向组件上，使得每个齿轮位于大致水平的平面内，其中，转向轴线沿大致竖直的方向延伸。在第一齿轮组6的这种布局中，第一正齿轮11的转动轴线相对于第二正齿轮12的转动轴线平行地间隔开。
第二(底部)齿轮组8包括与第一齿轮组6的第二正齿轮12平行间隔布置的第一锥齿轮13，以及与第一锥齿轮13啮合的第二锥齿轮14。第二正齿轮12通过连杆10连接到第一锥齿轮13，使得这些构件绕相同的垂直转动轴线(即，与转向轴线偏移并平行的轴线)一致地转动。
第二(底部)齿轮组8配置成使得第二锥齿轮14的转动轴线与第一锥齿轮13的水平转动轴线正交，由此与连杆10和第二正齿轮8的转动轴线正交。
第一(顶部)齿轮组6具有通过参考第一正齿轮上的齿数(n1)和第二正齿轮上的齿数(n2)确定的第一驱动减速比(R1)。第二(底部)齿轮组8具有参考第一锥齿轮上的齿数(n3)和第二锥齿轮上的齿数(n4)确定的第二驱动减速比(R2)。
传动系4具有驱动轴15形式的输出从动构件，用于支撑轮子5以便转动。驱动轴15附接到第二锥齿轮14并通过驱动单元7的致动与第二锥齿轮14共同转动。驱动轴15和第二锥齿轮14彼此同轴对齐，因此与转动轴线同轴对齐。驱动轴通过诸如机械键(未示出)的动力传递构件连接到第二锥齿轮和轮子，使得牵引轴、第二锥齿轮和轮子绕公共轴(即“轮轴线”)一致地共同转动。
第二锥齿轮14具有孔16，驱动轴15延伸穿过孔16，使得驱动轴15的第一端适于支撑轮子5，驱动轴15的相对的第二端由安装在转向组件15的远端内的轴承17支撑。在所示的实施例中，驱动轴15有利地延伸穿过孔16，使得驱动轴15的第一和第二端定位在第二锥齿轮14的相对侧上。因此，传动系4的输出/第二锥齿轮14布置在连杆10和轮子5之间，从而为驱动模块1提供紧凑的布置。
在所示的实施例中，转向组件3包括单侧刚性L形转向臂18，其安装成相对于基座转动，以使得能够转向驱动模块1。如图4中最佳所示，转向臂18具有内部空腔19形式的接收结构，该内部空腔19中安装有传动系4的第一和第二齿轮组(6,8)和连杆10。以这种方式，转向臂18用作传动系4的结构支撑，以保持传动系的各个部件的相对定位和对准。传动系4的第一齿轮组6、第二齿轮组8和连杆10完全容纳在转向臂18内，使得转向臂18作为传动系4的盖子，保护齿轮传动机构和抑制灰尘和碎屑的进入。
L形转向臂18在其近端具有第一臂20和从第一臂20正交地延伸到其远端的第二臂21，第一臂20适于安装在靠近基座的位置。转向臂18的单侧构造使得轮子5被支撑在转向臂的第二臂21的一侧。应当理解，转向臂18的单侧构造有利且易于帮助将轮子5安装在横向偏移转向轴线的位置。
在所示实施例中，第一臂20的长度小于第二臂21的长度。第一臂20的长度是固定的，以便轮子5具有所期望的偏移安装位置，并使驱动模块1具有紧凑的配置。第二臂21的长度可以设定为适应轮子的半径并在轮子5的顶部和第一臂20之间提供所需的间隙，和/或为驱动模块1的预期应用的特定的地形提供所需的离地间隙。
参照图4，第一齿轮组6在转向臂18的近端处容纳在第一臂20内，第二齿轮组8朝向转向臂18的第二臂21的远端容纳，连杆10沿第二臂21在第一和第二齿轮组之间延伸。
如在图3和图4中最清楚地示出的那样，转向组件的L形构造连同驱动系的用以补充转向组件的形状的相关联的阶梯式、交错式或其他偏移式布置，有利地形成绕转向轴线的开放区域或空隙，从而确保转向组件和传动系都不会干扰轮子，因此不能确定轮子相对于转向轴线的偏移定位。特别地，转向组件和传动系不会干扰轮子的顶部和上半部分。
参考图4和5，控制单元25提供用于选择性地控制传动系4和转向组件3的运动，并因此控制整个驱动模块1的运动。如所预示的，控制单元25具有用于控制传动系4的运动的驱动单元7。该驱动单元7包括电驱动电机26形式的驱动致动器，用于向驱动系4提供驱动输入以转动轮子5，由此可以根据需要向前或向后推进驱动模块1。
驱动电机26具有驱动电机轴27，该驱动电机轴27与第一(顶部)齿轮组6的第一正齿轮11同轴对齐并且可操作地连接至第一正齿轮11。通过这种布置，启动驱动电机26将使驱动电机轴27转动，并使第一正齿轮6相应转动，并因此通过传动系4使轮子5转动以推进驱动模块1。
对于驱动模块的自推进自主应用，驱动单元7优选地包括根据预定的驱动控制算法和方法操作的计算机控制模块、功率调节器和/或相关电子部件，以控制驱动电机26的速度和加速度。
除了驱动单元7之外，控制单元5还具有转向模块28，用于选择性地控制转向臂18的运动。转向模块28包括电动转向电机29的形式的转向致动器，适用于提供转向输入，以在使用中控制转向组件的输入，使轮子5根据需要向左或右转向。为了提供对可应用于驱动模块的控制输入范围的更大灵活性和控制，驱动单元7和转向模块28有利地独立操作，使得驱动单元7可以在转向模块28处于非工作状态时提供驱动输入。类似地，转向模块28可以在驱动单元7处于非工作状态时提供转向输入。
在图4中最佳示出的所示实施例中，转向模块28包括与转向电机29相关联的减速齿轮箱30。转向模块28的减速齿轮箱30具有转向轴31，用于驱动转向齿轮机构以控制转向组件3的运动(转动)。
转向齿轮机构布置在驱动模块1的基座2内，并且适于提供进一步的驱动减速，以便于选择性地和精确地控制转向组件3。在所示实施例中，转向齿轮机构包括一对转向正齿轮，其以相互啮合的方式安装以便彼此沿相反的方向转动。该一对转向正齿轮包括第一转向齿轮32和第二转向齿轮33。
第一转向齿轮32可操作地耦接到转向轴31，使得在转向电机29启动时，转向轴31的转动引起第一转向齿轮32的相应转动。第二转向齿轮33由第一转向齿轮32沿与第一转向齿轮32相反的方向驱动，并可操作地耦接到转向组件3以引起其相应运动。
第二转向齿轮33通过中空管状耦接构件34连接到转向臂18的第一臂20。该管状耦接构件34在其近端处通过适当的连接构件或紧固件(例如螺钉)固定地连接(直接或间接)到第二转向齿轮33，在其远端处连接到L形转向臂18的第一臂20。以这种方式，第二转向齿轮33、耦接构件34和转向臂18形成互连单元，在该互连单元中，当转向电机29启动时，所有部件绕转向轴线一致地转动。
第二转向机构33和耦接构件34安装在基座2的中空内部空间内，以便与转向轴线(即由驱动电机轴27限定)同轴对齐。耦接构件34呈具有通道的中空管状构件的形式，驱动模块的连接构件穿过该通道(以将驱动电机轴27耦接到第一正齿轮11)，从而便于各种部件与转向轴线同轴对准。
基座2具有绕转向轴线限定的开放通道35，并且该开放通道35布置成允许转向模块28的管状耦接构件34从中穿过。滚子轴承36形式的两个减摩构件安装在该开放通道内，以便在转向电动机启动时基座2和连接构件/转向组件之间相对转动。
对于驱动模块1的自推进自主应用，转向模块28包括根据预定转向控制算法和方法操作的计算机控制模块、功率调节器、反馈编码器和/或相关电子部件。
参考图5，驱动单元7和转向模块28的各种部件安装到安装板37上，以形成控制单元38，该控制单元38可通过合适的紧固装置(例如螺钉)可释放地安装到基座2上。保护盖38可拆卸地安装在控制单元上。
有利地，转向轴线和轮子的接触面的中心之间的横向偏移允许当转向组件绕转向轴线转动时轮子滚动，此时驱动电机26不起作用并且不通过传动系向轮子施加驱动输入(释放任何制动机构，使得轮子可绕其驱动轴线自由转动)。
已经发现，下面的一般运动方程可以应用于由转向臂承载的减速齿轮系，以便计算转向轴线和轮子的接触面的中心之间的优选偏移。换言之，可以有利地使用以下一般方程来定义传动系和转向组件的的齿轮组配置的系统几何结构：
Figure BDA0001970698620000211
其中：
doffset是转向轴线与轮子的接触面的中心之间的偏移量
rwheel是轮子的半径
ngearsets是安装在转向组件上的齿轮组的数量，其等于或大于1(即，ngearsets≥1)
nteeth_i_input是第i个齿轮组输入齿轮上的齿数
nteeth_i_output是第i个齿轮组输出齿轮上的齿数
Rfinal是多齿轮组配置的最终速度比
在传动系包括具有两级或更多级驱动减速的多级驱动减速器的情况下，齿轮组的数量等于或大于2，如下：
ngearsets是安装在转向组件上的齿轮组的数量，等于或大于2(即，ngearsets≥2)
应注意，在上述方程中，ngearsets定义实际安装到转向组件的齿轮组的数量。安装在驱动模块的非转向安装点上的任何辅助齿轮组都与系统几何结构无关，并且不在上述方程中使用。
在具有两个齿轮组的传动系的说明性示例中，上述一般方程可表示如下：
Figure BDA0001970698620000221
然而，在实际应用中，可能存在许多缺陷和非线性(例如在轮胎与地面的相互作用中、制造误差、轮胎变形等)，这可能导致在实践中应用上述简单运动方程之后可能需要考虑的其他因素。例如，对于具有预计或预测变形程度的给定轮子结构，可以修改或近似上述公式以解决空载和加载半径值之间的差异，其中公式中轮子的半径被认为是加载半径。也就是说，在上面的公式中，rwheel可以替换为：
rloaded＝runloaded-ydeformation
其中，ydeformation是轮子的预计变形。
在某些情况下，基于实验和测量的系统几何结构的经验确定，结合上述公式，可以产生更实际的实施结果。因此，在某些情况下，可以基于数学模型或凭经验优先选择或精化系统几何值doffset，rwheel或Rfinal。在这种情况下，我们可以定义如下方程，以优化更复杂的现实世界交互：
Figure BDA0001970698620000222
其中f是要最小化的目标函数，并且可以包含一组测量，该组测量包括但不限于：
-对于doffset，rwheel和Rfinal的每个值，中心转向轴中的轴向和径向跳动的幅度
-对于doffset，rwheel和Rfinal的每个值，转向轮子所需的扭矩功率、能量或时间
-对于doffset，rwheel和Rfinal的每个值，在转向时机构中的应力
-对于doffset，rwheel和Rfinal的每个值，在转向时对地面或轮胎造成的损坏或磨损(例如土壤压实深度，轮胎磨损率等)
由于通常rwheel和Rfinal的值将受到限制或预定义，因此在许多情况下，此方程可以简化为：
Figure BDA0001970698620000231
图6示出了本发明的另一实施例，其中，图1至图5中的四个驱动模块安装到底盘40上，以形成自推进的自动机器人地面车辆45。
图7示出了本发明的另一实施例，其中，图1至图5中的四个驱动模块安装到椅子41的底盘40上，以形成个人运输车辆或轮椅46。
图8示出了本发明的另一实施例，其中，图1至图5中的四个驱动模块安装到底盘40上以形成汽车47。
在另外的实施例中，可以将一个或多个附加轮合并在驱动模块之间、之前或之后，用于稳定、辅助驱动能力、附加承载能力或其他特定目的。任何这样的附加轮可以被驱动转动或自由转动，并且可以可选地包含转向机构。在一个特别的变型中，一个或多个附加轮被支撑，以在驱动模块的轮子的内侧或外侧关于公共轴线转动。
作为整体环境扫描，路线规划和控制方法的一部分，驱动模块的控制可以部分或全部自动化，可选地结合多个相似或互补的自动车辆系统地操作。
在一个实施例中，底盘适于支撑一个或多个太阳能电池板，以为驱动和转向电机提供主要或辅助电力，从而延长车辆运行时间。在一些实施例中，底盘可以具有安装在其上的支撑平台，并且该支撑平台适于用作一个或多个其他辅助或自动车辆(例如UAV，UGV，AUV或其他远程可操作设备)的发射台。
在一些实施例中，驱动模块包括组件和系统，由此车辆适于作为机器人的全方位移动平台，自主地或基本自主地运行。此类组件和系统的示例包括：
·适合预期应用的传感器(如测距、成像、定位或惯性传感器)，
·适合预期应用的制动器或仪器(如操纵器、机械臂、平移/倾斜机构、农业种植、除草、喷洒或收割机构、钻井或采矿工具、包括水喷嘴或化学喷雾器的消防工具、武器系统、医疗器械或设备、研究或分析仪器或工具、或用于物流或材料处理的起重和定位工具)，
·照明系统(如激光、紫外线、红外线、LED或泛光照明系统)，
·能源生成或保存设备(如太阳能电池板、船帆、风力涡轮机或燃料电池)，和/或
·辅助电子设备(如计算机、数据存储介质、通信或导航设备、天线或网络组件)。
在各种实施例中，驱动模块可有利地用于但不限于以下类型的车辆：
·采矿和建筑：卡车、装载机、拖拉机、叉车、推土机、起重机、平地机、拉铲挖掘机、拖运卡车、挖掘机、隧道掘进机、剪叉式升降机
·国防/军事：人员运输工具、坦克、目标训练车辆、炸弹处理机器人
·农用车辆：拖拉机、农业机器人
·空间：行星探测器，航天飞机运输器
·装卸：跨运车、集装箱运输车
·运输：汽车、卡车、公共汽车
·物流：仓库运输车辆和机器人
·水上运动：水陆两用或水面航行车辆
·赛车运动：赛车
·航空航天：飞行器或飞行器处理车辆(例如后推式牵引车或拖船)上的起落架或运动系统
·个人机动装置：轮椅、滑板车、滑板、多功能车
·医疗：病床、移动辅助病人康复步行车(例如带有安全带)，外科手术或监控设备车辆
·其他：通用机器人基地、远程监控机器人。
应当理解，本发明在其各种优选实施例中提供了一种具有许多固有和独特特征和优点的驱动模块。特别地，通过广义运动方程确定轮子偏移程度的能力显着地减少了与设计，测试和开发用于各种应用的转向驱动单元相关联的时间。此外，将该系统几何结构应用于包含在转向组件内的多级减速驱动器的模块的能力提高了控制精度，特别是在低速应用期间。
此外，在转向组件内使用多级减速驱动器有利地避免了对与驱动电机相关联的附加且通常庞大的齿轮箱的需要，因为可以通过传动系获得相对大的齿轮减速。这进一步导致具有减小的占地面积的相对紧凑的系统几何结构，并且提供了一种坚稳且相对简单的驱动模块，并且该驱动模块是可扩展的。单侧转向臂的使用改善了对轮子的接近，因此易于维修、维护和修理。
在转向组件内使用多级减速驱动器也优于单减速驱动器，因为它们允许轮子靠近转向转动轴线定位，这最小化了转向轮的占用体积，减少了机械部件上的时刻负载，减少转向或转向保持扭矩要求，提供接近恒定的印迹几何形状，并允许轮胎侧壁和支撑机构之间具有更大的间隙。这种布置还有助于在转向驱动单元的设计中提供更好的平衡，特别是在改变转向轮的车辆印迹和大的占用体积的要求与系统的平稳、有效和简单操作的要求之间提供更好的平衡。在这些和其他方面，本发明是对现有技术的实际和商业上的重要改进。
尽管已经参考具体示例描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，本发明可以以许多其他形式实施。

Claims (36)

1.一种驱动模块，包括：
基座；
安装在所述基座上并能够绕转向轴线选择性转动的转向组件；
由所述转向组件承载的传动系；和
与所述传动系可操作地相关联的轮子；
其中，所述传动系和所述转向组件的至少一部分与所述转向轴线间隔设置，从而沿着所述转向轴线的至少一部分形成空隙，所述轮子安装在所述空隙中；
其中，所述轮子安装到所述传动系，使得所述轮子的接触面的中心从所述转向轴线横向偏移；并且
其中，所述转向组件绕所述转向轴线的转动引起所述轮子绕所述转向轴线的相应转动，使得所述轮子绕其转动轴线滚动。
2.根据权利要求1所述的驱动模块，其中，所述传动系提供驱动减速。
3.根据权利要求2所述的驱动模块，其中，所述传动系提供多级驱动减速。
4.根据权利要求3所述的驱动模块，其中，所述传动系包括机械齿轮装置，所述机械齿轮装置配置成提供所述传动系的多级驱动减速。
5.根据权利要求4所述的驱动模块，其中，所述传动系配置成提供两级驱动减速。
6.根据权利要求4或5所述的驱动模块，其中，所述传动系包括第一齿轮组，所述第一齿轮组与输入驱动致动器可操作地相关联并且提供第一级驱动减速。
7.根据权利要求4所述的驱动模块，其中，所述传动系包括第二齿轮组，所述第二齿轮组与输出从动构件可操作地相关联并且提供第二级驱动减速。
8.根据权利要求3或4所述的驱动模块，其中，所述传动系包括三级或更多级的驱动减速。
9.根据权利要求1所述的驱动模块，其中，在驱动致动器和由所述转向组件承载的所述传动系之间提供辅助驱动减速机构。
10.根据权利要求1所述的驱动模块，其中，所述传动系包括具有一对正齿轮的第一齿轮组，所述一对正齿轮布置并构造成由驱动致动器可转动地驱动。
11.根据权利要求10所述的驱动模块，其中，所述第一齿轮组包括与第二正齿轮啮合的第一正齿轮，所述第一正齿轮的转动轴线与所述驱动致动器的转动轴线同轴对齐，从而限定所述转向组件绕其转动的转向轴线。
12.根据权利要求11所述的驱动模块，其中，所述第一正齿轮和所述第二正齿轮安装到所述转向组件，使得每个齿轮位于大致水平的平面中，所述转向轴线沿大致竖直的方向延伸。
13.根据权利要求11或12所述的驱动模块，其中，所述传动系包括具有一对齿轮的第二齿轮组，所述一对齿轮布置并构造成由所述第一齿轮组可转动地驱动。
14.根据权利要求13所述的驱动模块，其中，所述第二齿轮组包括锥齿轮组。
15.根据权利要求13所述的驱动模块，包括在所述第一齿轮组的所述第二正齿轮和所述第二齿轮组的第一锥齿轮之间延伸的连杆，其中，所述第二正齿轮、所述连杆和所述第一锥齿轮布置成绕公共轴线一致地转动。
16.根据权利要求15所述的驱动模块，其中，所述第一齿轮组具有第一驱动减速比(R1)，所述第二齿轮组具有第二驱动减速比(R2)。
17.根据权利要求16所述的驱动模块，其中，所述第一齿轮组的所述第一驱动减速比大于或等于所述第二齿轮组的所述第二驱动减速比。
18.根据权利要求16所述的驱动模块，其中，所述第一齿轮组的所述第一驱动减速比小于或等于所述第二齿轮组的所述第二驱动减速比。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的驱动模块，其中，所述第二齿轮组包括与所述第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，所述第二锥齿轮布置在所述连杆与所述轮子之间。
20.根据权利要求1所述的驱动模块，其中，所述转向轴线与所述轮子的接触面的中心之间的偏移由以下方程确定：
Figure FDA0003222359580000031
其中：
doffset是转向轴线与轮子的接触面的中心之间的偏移量
rwheel是轮子的半径
ngearsets是安装在转向组件上的齿轮组的数量，其等于或大于1
nteeth_i_input是第i个齿轮组输入齿轮上的齿数
nteeth_i_output是第i个齿轮组输出齿轮上的齿数
Rfinal是多齿轮组配置的最终速度比。
21.根据权利要求1所述的驱动模块，其中，所述转向组件包括转向臂，所述转向臂安装成相对于所述基座转动。
22.根据权利要求21所述的驱动模块，其中，所述转向臂具有接收结构，所述传动系能够安装在所述接收结构中，由此所述转向臂用作所述传动系的机械支撑以保持所述传动系的部件的相对定位和对准。
23.根据权利要求21所述的驱动模块，其中，所述转向臂适于将所述轮子支撑到所述转向臂的一侧。
24.根据权利要求21所述的驱动模块，其中，所述转向臂具有不对称的轮廓，从而有助于所述轮子的接触面与所述转向轴线横向偏移。
25.如权利要求23或24所述的驱动模块，其中，所述转向臂和/或连杆的长度能够选择性地调节。
26.根据权利要求1所述的驱动模块，包括用于选择性地控制所述传动系和转向组件的运动的控制单元。
27.根据权利要求26所述的驱动模块，其中，所述控制单元包括用于控制所述传动系的运动的驱动单元，所述驱动单元包括适于向所述传动系提供驱动输入的驱动致动器，从而向前或向后推进所述轮子。
28.根据权利要求26或27所述的驱动模块，其中，所述控制单元包括用于选择性地控制所述转向组件的运动的转向模块，所述转向模块包括适于向所述转向组件提供转向输入的转向致动器，从而使所述轮子向左或向右转向。
29.根据权利要求28所述的驱动模块，其中，所述转向模块包括与所述转向致动器相关联的减速齿轮箱，所述转向模块的所述减速齿轮箱具有用于驱动转向齿轮机构的转向轴，从而控制所述转向组件的运动。
30.根据权利要求29所述的驱动模块，其中，所述转向齿轮机构布置在所述基座内，并且适于提供进一步的驱动减速，以帮助控制所述转向组件。
31.根据权利要求30所述的驱动模块，其中，所述转向齿轮机构包括一对转向正齿轮，所述一对转向正齿轮以相互啮合的方式安装，以沿彼此相反的方向转动，所述一对转向正齿轮包括第一转向齿轮和沿与所述第一转向齿轮相反的方向被驱动的第二转向齿轮，所述第一转向齿轮可操作地耦接到所述转向轴，使得在转向致动器启动时，所述转向轴的转动引起所述第一转向齿轮的相应转动，所述第二转向齿轮可操作地耦接到所述转向组件以引起所述转向组件的相应运动。
32.根据权利要求31所述的驱动模块，其中，所述第一转向齿轮的转动轴线与所述第二转向齿轮的转动轴线平行间隔。
33.根据权利要求31所述的驱动模块，其中，所述第二转向齿轮通过耦接构件连接到所述转向组件，所述耦接构件的一端固定连接到所述第二转向齿轮，另一端固定连接到所述转向组件，从而使得所述耦接构件和所述转向组件形成互连单元，所述互连单元中的所有部件在转向致动器启动时绕所述转向轴线一致地转动。
34.根据权利要求1所述的驱动模块，其中，所述轮子的接触面的中心与所述转向轴线之间的偏移小于所述轮子的半径。
35.根据权利要求1所述的驱动模块，其中，所述转向组件安装到所述基座上，以相对于所述基座绕所述转向轴线转动360度。
36.一种驱动模块，包括：
基座；
转向组件，所述转向组件安装在所述基座上并且能够选择性地绕转向轴线转动；
由所述转向组件承载的传动系，其中，转向组件和传动系的至少一部分与所述转向轴线间隔设置，从而沿着所述转向轴线的至少一部分形成能够在其中安装轮子的空隙；
其中，所述轮子可操作地安装到所述传动系，使得所述轮子的接触面的中心从所述转向轴线横向偏移，并且
其中，所述转向组件绕所述转向轴线的转动引起所述轮子绕所述转向轴线的相应转动，使得所述轮子绕其转动轴线滚动。
CN201780050332.2A 2016-06-17 2017-06-16 驱动模块 Expired - Fee Related CN109689480B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2016902371 2016-06-17
AU2016902371A AU2016902371A0 (en) 2016-06-17 Drive module
PCT/AU2017/050612 WO2017214686A1 (en) 2016-06-17 2017-06-16 Drive module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109689480A CN109689480A (zh) 2019-04-26
CN109689480B true CN109689480B (zh) 2021-12-10

Family

ID=60663878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780050332.2A Expired - Fee Related CN109689480B (zh) 2016-06-17 2017-06-16 驱动模块

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20190248233A1 (zh)
EP (1) EP3472025A4 (zh)
CN (1) CN109689480B (zh)
AU (1) AU2017285709B2 (zh)
BR (1) BR112018076116A2 (zh)
CA (1) CA3027794A1 (zh)
CL (1) CL2018003646A1 (zh)
NZ (1) NZ749531A (zh)
PH (1) PH12018502651A1 (zh)
WO (1) WO2017214686A1 (zh)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6725761B2 (ja) * 2016-08-11 2020-07-22 ハンチョウ ティアンジュエ ステージ エンジニアリング シーオー．，エルティーディー． 自動車、及びホイールステアリングシステム
US10127450B2 (en) 2016-11-02 2018-11-13 Blue River Technology Inc. Plot gap identification
US10192112B2 (en) 2016-11-02 2019-01-29 Blue River Technology Inc. Plot gap identification
WO2018208947A1 (en) 2017-05-09 2018-11-15 Blue River Technology Inc. Automated plant detection using image data
US10803311B2 (en) 2017-05-09 2020-10-13 Blue River Technology Inc. Automatic camera parameter adjustment on a plant treatment system
CN109050660B (zh) 2018-09-05 2024-05-03 中信戴卡股份有限公司 一种汽车转向轮的转向节、转向装置及汽车
WO2020082180A1 (en) * 2018-10-23 2020-04-30 Jcai Inc. Method and apparatus for automated de-icing of aircraft
DE102018126700A1 (de) * 2018-10-25 2020-04-30 Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg Modular aufgebautes Radantriebsmodul
ES1221739Y (es) * 2018-11-06 2019-03-04 Beretta Marco Palacios Mecanismo de transmision de direccion a todas las ruedas de unvehiculo
DE102018131850A1 (de) * 2018-12-12 2020-06-18 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Radmodul für ein Kraftfahrzeug und entsprechendes Kraftfahrzeug
CN109591563A (zh) * 2019-01-24 2019-04-09 苏州凤凰动力工业有限公司 轻量型小回转舵轮
GB2582640B (en) * 2019-03-29 2021-10-27 Protean Electric Ltd A drive arrangement for a vehicle
CN110077171B (zh) * 2019-05-31 2024-07-05 上海途加箱包商贸有限公司 用于行李箱的助力轮及其控制方法以及行李箱
US20200398882A1 (en) * 2019-06-18 2020-12-24 Hyster-Yale Group, Inc Gear drive and drive wheel configuration for zero torque steer
EP3990337B1 (en) * 2019-06-26 2023-12-27 ABB Schweiz AG Method of braking automated guided vehicle, and automated guided vehicle
CN110450622B (zh) * 2019-08-15 2024-05-07 纳恩博（北京）科技有限公司 独立转向驱动系统和配送机器人
US12287209B2 (en) 2019-09-12 2025-04-29 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Object moving system
US11447006B2 (en) * 2019-10-03 2022-09-20 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Electric or hybrid electric vehicle having adjustable vertical electric drive motor and method of making and using
US11560053B2 (en) * 2019-10-03 2023-01-24 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Electric vehicle comprising a vertical electric propulsion motor and method of making and using the same
DE102019217126A1 (de) * 2019-11-06 2021-05-06 Continental Automotive Gmbh Modularer roboter
JP7348093B2 (ja) * 2020-01-27 2023-09-20 ダイムラー トラック エージー 電動トラック用の駆動装置
JP7348092B2 (ja) * 2020-01-27 2023-09-20 ダイムラー トラック エージー 電動トラック用の駆動装置
EP4117933A4 (en) * 2020-03-10 2024-05-01 Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation MODULAR WHEEL ARRANGEMENT
US11220175B2 (en) * 2020-04-11 2022-01-11 Rotao Tech Ltd Low-unsprung-mass near-wheel IPASS system
CN112239177B (zh) * 2020-10-27 2025-06-03 山西佳诚液压有限公司 一种用于液压升降平台的万向轮装置
CN113002254B (zh) * 2021-02-18 2022-07-22 神农智慧农业研究院南京有限公司 自走式田间作物表型监测平台
CN113134821A (zh) * 2021-04-01 2021-07-20 北京交通大学 一种全向移动式桌面协作机器人
DE102021110085A1 (de) * 2021-04-21 2022-10-27 SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH Fahrantrieb
CN113264106A (zh) * 2021-06-24 2021-08-17 北京智行者科技有限公司 一种转向执行机构及移动工具
CN114537513A (zh) * 2022-02-28 2022-05-27 优跑汽车技术(上海)有限公司 用于轮毂电机的转向装置、角单元、行走装置及电动车辆
WO2025005006A1 (ja) * 2023-06-27 2025-01-02 株式会社クボタ 作業車両
KR102653923B1 (ko) * 2023-08-30 2024-04-03 에이치엘만도 주식회사 휠 모듈 및 이를 구비하는 자동차
KR102765376B1 (ko) * 2023-08-30 2025-02-13 에이치엘만도 주식회사 휠 모듈 및 이를 구비하는 자동차
CN116872724B (zh) * 2023-09-07 2023-12-01 西安航空学院 一种分布式电驱试验车

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU715365A2 (ru) * 1978-01-06 1980-02-15 Предприятие П/Я Р-6194 Бортовой редуктор колесного транспортного средства

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4513839A (en) * 1983-05-06 1985-04-30 Yale Materials Handling Corporation Disc brake arrangement for steering and traction unit
JPS6078831A (ja) * 1983-10-05 1985-05-04 Toshiba Corp 搬送車における車輪装置
JPS61235220A (ja) * 1985-04-10 1986-10-20 Casio Comput Co Ltd 全方向移動車
JPS63149221A (ja) * 1986-12-10 1988-06-22 Nippon Yusoki Co Ltd 全方向移動車における駆動車輪
US6491127B1 (en) * 1998-08-14 2002-12-10 3Com Corporation Powered caster wheel module for use on omnidirectional drive systems
DE19951036A1 (de) * 1999-10-22 2001-04-26 Still Gmbh Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug
CN2710999Y (zh) * 2004-07-29 2005-07-20 上海燃料电池汽车动力系统有限公司 万向节传动双横臂独立转向装置
ITMO20040230A1 (it) 2004-09-14 2004-12-14 Comer Ind Spa 'gruppo di trasmissione per 'azionamento di ruote di veicoli partcolarmente carelli per la movimentazione ed il trasporto di materiali'.
AU2012216299A1 (en) * 2011-09-07 2013-03-21 Mark Stephen Calleija Two Axis Drive Module
JP5799879B2 (ja) 2012-04-03 2015-10-28 株式会社豊田自動織機 バッテリ式フォークリフト

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU715365A2 (ru) * 1978-01-06 1980-02-15 Предприятие П/Я Р-6194 Бортовой редуктор колесного транспортного средства

Also Published As

Publication number Publication date
EP3472025A1 (en) 2019-04-24
BR112018076116A2 (pt) 2019-03-26
CL2018003646A1 (es) 2019-05-03
CA3027794A1 (en) 2017-12-21
EP3472025A4 (en) 2020-02-26
PH12018502651A1 (en) 2019-10-07
NZ749531A (en) 2020-06-26
CN109689480A (zh) 2019-04-26
AU2017285709A1 (en) 2019-01-17
WO2017214686A1 (en) 2017-12-21
AU2017285709B2 (en) 2020-02-20
US20190248233A1 (en) 2019-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109689480B (zh) 驱动模块
AU2016212706B2 (en) Statically stable robot using wheel with inner system
US7475745B1 (en) High mobility vehicle
US6220377B1 (en) Load support shifting vehicle
US9403566B2 (en) Robotic mobile low-profile transport vehicle
US8540040B2 (en) Multi-purpose ground vehicle
US20230234397A1 (en) Vehicle suspension system with active adjustment of wheel caster angle and ride height
AU710456B2 (en) Earth-based vehicle
US6702050B1 (en) Robotic vehicle construction
Beloousov et al. 8× 8 platform for studing terrain mobility and traction performance of unmanned articulated ground vehicles with steered wheels
Granosik et al. Serpentine robots for industrial inspection and surveillance
US8813890B2 (en) Tricycle lifting suspension transporter
Wagner et al. Design and control of a passively steered, dual axle vehicle
Shamah et al. Field validation of Nomad's robotic locomotion
EP3895959A1 (en) Tactical transport cart for manual navigation over both topographic and hydrographic terrains
CN106945736A (zh) 轮履复合式机器人及遥控机器人
CN219392520U (zh) 一种视觉导航机器人走行驱动系统
EP4488220B1 (en) Hybrid carrier system for cranes
Apostolopoulos et al. Effect of tire design and steering mode on robotic mobility in barren terrain
HK40064457A (zh) 在地面地形和水面地形兩者之上人工導航的戰術運輸車
Visscher Developing a Next Generation Tandem Rover
Pathak et al. Wheeled mobile platform for stair climbing applications of unmanned ground vehicles (UGVs)
MXPA00010154A (en) Earth-based vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20210310

Address after: New South Wales Australia

Applicant after: Iris Ltd.

Address before: New South Wales Australia

Applicant before: THE University OF SYDNEY

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20211210