什么是兩輪差速底盤(pán)

兩輪差速底盤(pán)是移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域輪式底盤(pán)的一種。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)約，有著較高的控制精度，不過(guò)在非平整路面行駛時(shí)容易出現(xiàn)打滑狀況，一定程度上影響可靠性。常見(jiàn)的兩輪差速底盤(pán)有圓形、矩形兩種輪廓，不同構(gòu)型在運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性、負(fù)載能力等方面各有表現(xiàn)，應(yīng)用場(chǎng)景也有所差異。比如圓形輪廓的適用于家庭服務(wù)等，矩形的多用于倉(cāng)儲(chǔ)物流搬運(yùn)。

一種帶避震結(jié)構(gòu)的兩輪差速移動(dòng)機(jī)器人底盤(pán)，采用兩輪差速運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，主動(dòng)輪和從動(dòng)輪都配備獨(dú)立避震，能遙控并感知周?chē)h(huán)境自主運(yùn)行。它的組成部件豐富多樣，包括底板、第二層板、型材、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、主動(dòng)輪避震單元、從動(dòng)輪避震單元和動(dòng)力模組等。主動(dòng)輪避震單元包含多種部件，為底盤(pán)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障；從動(dòng)輪采用萬(wàn)向輪，靈活適應(yīng)各種轉(zhuǎn)向需求；動(dòng)力模組包含第一動(dòng)力鋰電池、無(wú)刷電機(jī)等，穩(wěn)定的動(dòng)力輸出是底盤(pán)運(yùn)行的基礎(chǔ)，而且電池方便拆卸安裝，便于維護(hù)和更換。在第二層板上，還安裝有下位機(jī)、上位機(jī)等元件，這些如同底盤(pán)的“智慧中樞”，協(xié)調(diào)著各個(gè)部件的運(yùn)作；第三層板上安裝激光雷達(dá)，讓底盤(pán)擁有感知周?chē)h(huán)境的“慧眼”，實(shí)現(xiàn)自主運(yùn)行。

從類(lèi)型方面來(lái)看，常見(jiàn)的兩輪差速底盤(pán)有4種類(lèi)型。其中(a)(b)底盤(pán)輪廓是圓形，(c)(d)底盤(pán)輪廓是矩形。具體而言，圖1(a)的構(gòu)造是前后萬(wàn)向輪、兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪，這種設(shè)計(jì)使得4個(gè)輪子都需懸掛；圖1(b)去掉了1個(gè)萬(wàn)向輪，無(wú)需懸掛，驅(qū)動(dòng)輪后移；圖1(c)兩萬(wàn)向輪前置、驅(qū)動(dòng)輪后置，這種布局需要懸掛系統(tǒng)，不過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)性能相對(duì)偏弱；圖1(d)則是用4個(gè)萬(wàn)向輪，在對(duì)稱(chēng)軸處布置驅(qū)動(dòng)輪，旋轉(zhuǎn)中心和重心重合。

在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，未特殊設(shè)計(jì)時(shí)，萬(wàn)向輪直徑遠(yuǎn)小于驅(qū)動(dòng)輪，差速機(jī)器人一般用于室內(nèi)無(wú)溝壑、門(mén)檻的場(chǎng)景。圓形輪廓底盤(pán)的機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景更豐富，由于其外形特點(diǎn)，在空間內(nèi)的轉(zhuǎn)向更為靈活，能夠更好地適應(yīng)家庭服務(wù)、實(shí)驗(yàn)室搬運(yùn)等復(fù)雜多變的環(huán)境；而矩形輪廓底盤(pán)在狹窄區(qū)域通過(guò)性偏差，不過(guò)其規(guī)整的外形在倉(cāng)儲(chǔ)物流搬運(yùn)場(chǎng)景中能夠更好地利用空間，實(shí)現(xiàn)高效的貨物搬運(yùn)。

兩輪差速底盤(pán)以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)、多樣的類(lèi)型和廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，在移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。它簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和較高的控制精度，配合不同的構(gòu)型設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足了多種場(chǎng)景的需求，無(wú)論是家庭服務(wù)、實(shí)驗(yàn)室工作還是倉(cāng)儲(chǔ)物流搬運(yùn)，都能看到它的身影，為現(xiàn)代生產(chǎn)生活帶來(lái)諸多便利，是推動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一 。

（圖/文/攝：太平洋汽車(chē) 整理于互聯(lián)網(wǎng)）