本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人用四轮驱动式底盘结构。
背景技术：
机器人底盘是移动式机器人的重要组成部分，其动力、精度以及控制方式是研究移动式机器人的重要部分，现有市场上有三种模式的驱动底盘，一种是轮式，一种是履带式，还有一种是两者的杂合，多数底盘均采用双电机驱动模式，通过两个电机的运动学控制来实现前进、后退、原地打转等动作，其采用电机和减速机直联的方式，布局紧凑，但是，现有的机器人底盘存在以下几个缺点：
一是两个电机驱动，其动力相对于车体，比如载重，平均到每个电机的驱动要求会比较高，相对带来的电机体积，减速机的体积会很大，往往在有体积限制的机器人上面无法实现安装布局；
二是电机的功率平均下来会很大，这样在一定的电压等级下面，会产生较大的电流，会对控制电路以及控制型号有一定的影响，同时，整机的电路安全要相应提高；
三是大功率的电机的电流强度，相继需要较强的散热来保证电气元器件以及电机在规定的温度环境下稳定运行，为此，我们提出一种机器人用四轮驱动式底盘结构。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种机器人用四轮驱动式底盘结构，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种机器人用四轮驱动式底盘结构，该四轮驱动式底盘结构包括底盘安装板，所述底盘安装板的顶端外表面四角位置均安装有用于驱动底盘安装板移动的独立驱动机构，其中，
所述独立驱动机构包括分别安装在底盘安装板顶端外表面四角位置处用于输出扭力的电机，安装在电机前端用于传输电机扭力的减速机以及安装在底盘安装板顶端的齿轮箱，且齿轮箱的前端外表面活动安装有传动轴。
优选的，所述底盘安装板顶端中心处两侧位置对称设置有用于控制电机旋转的电机驱动器。
优选的，所述底盘安装板的顶端外表面靠近减速机的位置安装有旋转编码器，且旋转编码器的前端外表面中心处设有联轴器，联轴器与传动轴的后端外表面中心处连接。
优选的，所述减速机和旋转编码器分别安装在齿轮箱后端外表面两侧位置。
优选的，所述底盘安装板顶端两侧的电机关于底盘安装板中心点所在垂线中心对称。
优选的，所述减速机前端输出轴与传动轴的外表面均设有连接齿轮，且传动轴外部的连接齿轮与减速机输出轴外部的连接齿轮啮合。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
一是通过在底盘安装架的顶端安装四个独立驱动机构，能够将原本双结构系统，设计成四个传动系统，利用主控系统的整体控制来实现双结构系统相同的动作，并可以实现四个传动系统的独立控制，其次，在负载相同的情况下，四个传动系统所带来的功率会进一步分散，这样，就可以利用低功率的电机来实现所分配的动力要求，同时，所配套的减速机也会相应减小；
二是在电机的前端设置减速机，并在减速机与传动轴之间设置齿轮箱，通过双极减速，能够达到大负载的输出，一级为标准的行星齿轮减速机，来实现初段的减速增扭，二级为圆柱齿轮减速箱，来实现二级减速增扭，两段减速比相乘为最终输出的减速比；
三是通过在齿轮箱的偏心设计，可以将电机和减速机，旋转编码器和输出轴在狭小的空间内全部布局进去；
四是对于独立的驱动模块进行独立设计，最终将模块布局在整体底盘，多余的地方可以摆放电机驱动器，可以将底盘整体高度控制很低，基本以驱动器的安装高度来决定整体高度。
附图说明
图1为本发明一种机器人用四轮驱动式底盘结构整体结构的示意图；
图2为本发明一种机器人用四轮驱动式底盘结构中独立驱动机构的结构图。
图中：1、底盘安装板；2、电机驱动器；3、电机；4、减速机；5、旋转编码器；6、齿轮箱；7、传动轴。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参照图1-2所示，一种机器人用四轮驱动式底盘结构，该四轮驱动式底盘结构包括底盘安装板1，底盘安装板1的顶端外表面四角位置均安装有用于驱动底盘安装板1移动的独立驱动机构，其中，
独立驱动机构包括分别安装在底盘安装板1顶端外表面四角位置处用于输出扭力的电机3，安装在电机3前端用于传输电机3扭力的减速机4以及安装在底盘安装板1顶端的齿轮箱6，且齿轮箱6的前端外表面活动安装有传动轴7。
参照图1所示，底盘安装板1顶端中心处两侧位置对称设置有用于控制电机3旋转的电机驱动器2。
参照图2所示，底盘安装板1的顶端外表面靠近减速机4的位置安装有旋转编码器5，且旋转编码器5的前端外表面中心处设有联轴器，联轴器与传动轴7的后端外表面中心处焊接。
参照图2，减速机4和旋转编码器5分别安装在齿轮箱6后端外表面两侧位置。
参照图2，底盘安装板1顶端两侧的电机3关于底盘安装板1中心点所在垂线中心对称。
参照图2，减速机4前端输出轴与传动轴7的外表面均设有连接齿轮，且传动轴7外部的连接齿轮与减速机4输出轴外部的连接齿轮啮合，传动轴7外部可以连接履带或轮胎。
减速机4采用行星齿轮减速机，旋转编码器5能够实时记录输出轴的转动角度和转动速度，采用绝对值式，可以与电机3形成伺服控制回路。
齿轮箱6采用圆柱齿轮减速箱，实现二级减速，并将电机3输出轴和车体传动轴7错开，在减速的同时，能够有紧凑的结构布置旋转编码器5。
使用时，电机3通电转动，并将扭力传输给减速机4前端的输出轴，由于减速机4前端的输出轴与传动轴7之间，通过连接齿轮相互连接，使得电机3的输出轴与传动轴7不在同一中心轴线上，从而调整电机3与旋转编码器5的位置，提高空间的利用程度，其次，在减速机4输出轴转动时，能够带动传动轴7一起转动，最后通过传动轴7将扭力传递到与传动轴7连接的履带或轮胎上，从而使得履带或轮胎发生旋转，带动底盘安装板1进行移动，此过程中，电机3输出的扭力先通过标准的行星齿轮减速机，来实现初段的减速增扭，之后再由圆柱齿轮减速箱，来实现二级减速增扭，两段减速比相乘为最终输出的减速比，由于电机3均由单独的电机驱动器2进行控制，使得四个电机3可以独立运动，因此通过四个电机驱动器2分别控制不同位置处传动轴7的转速与转动方向，从而调节安装在传动轴7外表面履带或轮胎的转速与转动方向，由此来来调节底盘安装板1的转向与前后移动。
由于底盘安装板1顶端两侧的电机3关于底盘安装板1中心点所在垂线中心对称，使得电机3与旋转编码器5的位置错开，且紧密的安装在底盘安装板1顶端，不但能够提高底盘安装板1顶端空间的利用程度，同时还能将底盘整体高度控制很低，基本以电机驱动器2的安装高度来决定整体高度，能减小器件重心与底盘安装板1之间的距离，减低重心。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
1.一种机器人用四轮驱动式底盘结构，其特征在于，该四轮驱动式底盘结构包括底盘安装板(1)，所述底盘安装板(1)的顶端外表面四角位置均安装有用于驱动底盘安装板(1)移动的独立驱动机构，其中，
所述独立驱动机构包括分别安装在底盘安装板(1)顶端外表面四角位置处用于输出扭力的电机(3)，安装在电机(3)前端用于传输电机(3)扭力的减速机(4)以及安装在底盘安装板(1)顶端的齿轮箱(6)，且齿轮箱(6)的前端外表面活动安装有传动轴(7)。
2.根据权利要求1所述的一种机器人用四轮驱动式底盘结构，其特征在于：所述底盘安装板(1)顶端中心处两侧位置对称设置有用于控制电机(3)旋转的电机驱动器(2)。
3.根据权利要求1所述的一种机器人用四轮驱动式底盘结构，其特征在于：所述底盘安装板(1)的顶端外表面靠近减速机(4)的位置安装有旋转编码器(5)，且旋转编码器(5)的前端外表面中心处设有联轴器，联轴器与传动轴(7)的后端外表面中心处连接。
4.根据权利要求1所述的一种机器人用四轮驱动式底盘结构，其特征在于：所述减速机(4)和旋转编码器(5)分别安装在齿轮箱(6)后端外表面两侧位置。
5.根据权利要求1所述的一种机器人用四轮驱动式底盘结构，其特征在于：所述底盘安装板(1)顶端两侧的电机(3)关于底盘安装板(1)中心点所在垂线中心对称。
6.根据权利要求1所述的一种机器人用四轮驱动式底盘结构，其特征在于：所述减速机(4)前端输出轴与传动轴(7)的外表面均设有连接齿轮，且传动轴(7)外部的连接齿轮与减速机(4)输出轴外部的连接齿轮啮合。
技术总结