[发明专利]多模态ROS教育小车

说明书

本发明公开一种多模态ROS教育小车，包括车架及安装在车架底部的车轮组件，车轮组件采用后驱前独脚轮模组或者四轮差速麦克纳姆模组或者前阿克曼转向模组或者前后阿克曼转向模组或者四轮差速模组，后驱前独脚轮模组、四轮差速麦克纳姆模组、前阿克曼转向模组、前后阿克曼转向模组、四轮差速模组均包括前轮组件和后轮组件，车架通过安装替换不同的前轮组件或者后轮组件或者前轮组件及后轮组件形成五种小车形态，包括有后驱前独脚轮形态、四轮差速麦克纳姆形态、前阿克曼形态、前后阿克曼形态、四轮差速形态，所采用的模组能够快速便捷切换，实现快速切换小车形态，而且能大大节省小车的空间，安装简单，使得小车能预留有丰富的安装孔位。

技术领域

本发明涉及ROS教育小车技术领域，具体涉及一种多模态ROS教育小车。

背景技术

现有的ROS教育小车普遍采用电机和车轮分开的结构，这种结构会让空间本就不足的小车更加拥挤，而且模组更换不方便，不仅需要安装车轮和电机两个零件，还需要拆换连接套件，步骤繁琐，同时可实现的形态有限，如：不能实现前后阿克曼结构；此外，这些产品基本都是由现有的零件以及简单的钣金件搭建起来的，导致整体产品更像是个半成品，不是一款真正的产品，整体造型简陋，而且价格高昂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够快速便捷切换不同模组，从而切换成不同小车形态的多模态ROS教育小车。

本发明的技术方案如下：

一种多模态ROS教育小车，包括车架及安装在车架底部的车轮组件，所述车轮组件采用后驱前独脚轮模组或者四轮差速麦克纳姆模组或者前阿克曼转向模组或者前后阿克曼转向模组或者四轮差速模组，所述后驱前独脚轮模组、四轮差速麦克纳姆模组、前阿克曼转向模组、前后阿克曼转向模组、四轮差速模组均包括前轮组件和后轮组件，所述车架通过安装替换不同的前轮组件或者后轮组件或者前轮组件及后轮组件形成五种小车形态。

进一步的，所述后驱前独脚轮模组的前轮组件为独脚轮机构，所述后驱前独脚轮模组的后轮组件为差速车轮机构；所述四轮差速麦克纳姆模组的前轮组件和后轮组件均为差速麦克纳姆车轮机构；所述前阿克曼转向模组的前轮组件为阿克曼转向机构，所述前阿克曼转向模组的后轮组件为差速车轮机构；所述前后阿克曼转向模组的前轮组件和后轮组件均为阿克曼转向机构；所述四轮差速模组的前轮组件和后轮组件均为差速车轮机构。

其中，所述独脚轮机构由单个脚轮、支架及转向盘组成，所述转向盘可拆卸安装在所述车架的底部，所述脚轮通过支架转动安装在所述转向盘的下方。

其中，所述差速车轮机构包括相称设置的左右车轮机构，所述左右车轮机构均由伺服轮毂电机、差速器、轮毂及轮胎组成，所述伺服轮毂电机可拆卸安装在所述车架的底部，所述伺服轮毂电机的电机轴通过差速器与轮毂连接，所述轮毂的外周面安装有轮胎。

其中，所述差速麦克纳姆车轮机构包括相称设置的左右车轮机构，所述左右车轮机构均由伺服轮毂电机、差速器及麦克纳姆轮组成，所述伺服轮毂电机可拆卸安装在所述车架的底部，所述伺服轮毂电机的电机轴通过差速器与麦克纳姆轮连接。

其中，所述阿克曼转向机构由驱动电机、转向臂、转向横杆、连杆、安装有左转向节的左轮及安装有右转向节的右轮组成，所述驱动电机、左转向节、右转向节可拆卸安装在所述车架的底部，所述驱动电机的电机轴上安装有转向臂，所述转向横杆的一端通过第一转向球销与所述转向臂连接，所述转向横杆的另一端通过第二转向球销与所述左转向节或者右转向节连接，所述连杆的两端分别通过第一转向销轴和第二转向销轴与所述左转向节和右转向节连接。

进一步的，所述车架上安装有激光雷达、深度相机及工控机。