本发明涉及新能源电动汽车驱动转向机构，具体为由新能源电动汽车的可全向移动的底盘机构。
背景技术：
1、全向汽车是指可以全方向移动的新能源电动汽车，相较于传统燃油汽车，新能源电动全向汽车有着非常高的行驶灵活性，它能解决传统燃油汽车行驶笨拙、转向迟滞等问题。传统的燃油汽车依靠机械性的扭转前端的车轮的方向达到控制车辆转向的效果，然而在狭窄空间泊车、倒车以及在狭窄的大角度弯道行驶时，对大多数新手和驾驶技术一般的驾驶员来说，通过机械性的调转车头完成上述操作难度非常大。若汽车能全向行驶，则能有效解决上述问题，所以全向汽车应运而生。现如今能实现全向移动的汽车已然现世，在国内就有比亚迪的仰望u8和上汽集团的智己l6能实现全向移动的操作。比亚迪的仰望u8利用了麦克纳姆轮的原理，利用四个车轮的不同的前后转向组合，可以达到原地掉头和横向移动的效果；智己l6的“螃蟹步”则是利用的四个车轮的独立转向控制以达到全向移动的效果。两者虽然都能实现全向移动，但是都着有一定限制，如仰望u8对轮胎的要求较高且对轮胎的磨损大使得轮胎的寿命较短；而智己l6的车轮独立转向角度较小，对轮胎的磨损也不低。若是球形轮胎的转向机构，则有效避免上述问题。因此，开发一种新型的球形轮胎全向移动底盘机构，以便能够解决上述存在的问题具有重要的理论意义和实际价值。
技术实现思路
1、针对现有技术不足，本发明要解决的技术问题是提出了一种带球轮式全向车轮的全向驱动底盘机构。
2、能够解决上述技术问题的新能源电动汽车的全向移动底盘机构，其技术方案主要包括全向车轮部分和底盘结构部分，其中：
3、1所述新能源全向移动汽车全向移动的关键主要为全向车轮部分，而全向车轮主要由电动全向轮、球轮以及连接固定它们的机座组成。三个电动全向轮呈120度分布在球轮表面，电动全向轮与球轮球表面相切且电动全向轮垂直于球轮球面，三个电动全向轮的旋转轴的延长线相交于球轮法线上的一点。全向轮是一种可以多方向转动的特殊轮子，在其进行绕主轴转动的同时均布在圆周上的节轮还可以相对于全向轮周向小轴进行轴向转动，而电动全向轮在其基础上在轮毂中加入电机结构，将两者结合得出全新的电动全向轮结构。球轮结构主要由采用碳纤维复合材料组成的球形轮毂和特制的弹性厚橡胶组成，其中，球形轮毂中有一颗均布若干螺纹孔的碳纤维球芯，若干根支撑柱对应着球芯上的螺纹孔并与球芯相连，其组合呈海胆状，支撑柱另一端与两瓣碳纤维的半球球形轮毂相接触并支撑球形轮毂，支撑柱与球形轮毂的接触面呈伞状且与球形轮毂大面积接触，两瓣半球球形轮毂通过螺栓配合成球形轮毂；特制橡胶为epdm橡胶材料，均匀的粘在球形轮毂外，厚为5cm，且表面有特殊纹路。电动全向轮和球轮依靠机座固定连接，而机座有多种零件组成，三组上下托柱分别固定三个电动全向轮两端的轴，其中与电动全向轮两端的轴嵌套在固定在上下托柱的弹簧压紧装置中。弹簧压紧装置由弹簧与轴的套筒组成，弹簧将套筒往球轮球心方向压紧，提供电动全向轮对球轮足够的正压力，较大程度的避免电动全向轮与球轮的滑动摩擦。三个下托柱与下托圈固定连接，下托圈在球轮底部贴着球轮的表面，下托圈面向球轮的表面上均布着一圈滚珠，使得下托圈与球轮的接触形成点接触，下托圈可以托住球轮却不影响球轮的滚动。三个上托柱在电动全向轮上与顶部支撑结构固定。顶部支撑结构为整个全向车轮起到支撑作用，顶部支撑结构在球轮的正上方，其下方与球轮的接触面均布着若干个滚珠，其弧度与球轮弧度相同，每个滚珠都可以点接触到球轮，顶部支撑结构上方与底盘结构部分连接，将负载的正压力传至球轮，再由球轮传递至地面。球轮罩上下分别与顶部支撑结构、下托圈相固定,下托柱依靠两端带螺栓的卡扣卡在相邻的两个球轮罩上，三个球轮罩与三个下托柱分别以120度错落排布紧贴在球轮外，三个球轮罩与三个下托柱将球轮除了与地面接触的下半部分的表面全部包裹。
4、2所述底盘结构部分是新能源电动汽车全向移动底盘机构全向运行的主要部分。所述底盘结构有两块底盘，上下底盘分别与全向车轮的顶部支撑结构和球轮罩最低端相固定，上下底盘将全向车轮的机座固定使得四个全向车轮处于同一个水平面内，上下底盘皆为矩形铝合金材料。上底盘和下底盘上有供新能源电动汽车全向移动底盘机构正常运动的各种器件，上底盘上表面的前端左边有一个方向盘，方向盘负责控制新能源电动汽车全向移动底盘机构运行的航向角；上底盘上表面前端的右边有一个工控屏幕，工控屏幕时刻反馈着新能源电动汽车全向移动底盘机构的各个状态数据；上底盘上表面前端的中间有一个操纵杆，操纵杆负责控制新能源电动汽车全向移动底盘机构的全方位横移和原地掉头的方向；上底盘上表面后面部分有四个座椅，座椅供操作人员方便操作。下底盘与四个全向车轮底部的圆弧面接触固定连接，在中间部分有一个新能源汽车电池，新能源汽车电池为全向车轮以及各个控制设备供电；在下底盘电池外边一些的四个地方分别有一个弹簧式伸缩减震柱，弹簧式伸缩减震柱与全向轮的减震机构一起发挥减震作用，同时还能分摊全向车轮顶部支撑结构受到的剪切应力。全向车轮部分与底盘结构部分组成了新能源电动汽车全向移动底盘机构的可全方向移动运行的基础。
5、本发明的一体化设计方案为：所述四个全向车轮被上下两层的30mm轻质铝合金底盘相互固定在矩形上下底盘的四个角，使得全向车轮被固定于同一水平面上，被固定的全向车轮在球轮的任意方向滚动下实现全向车轮的任意方向横移，四个全向车轮往同一个方向横移带动了新能源电动汽车全向移动底盘机构全向行驶；底盘上的电池为新能源电动汽车全向移动底盘机构提供电能；底盘上的方向盘和操纵杆控制着新能源电动汽车全向移动底盘机构的车身运动；底盘上的中控屏实时反馈着新能源电动汽车全向移动底盘机构的运动信息。
6、本发明的有益效果：
7、1本发明新能源电动汽车全向移动底盘机构中，由三组电动全向轮总成对球轮摩擦驱动控制可实现全向车轮的任意方向移动，再由四个全向车轮协同控制进而提升车辆转向的灵敏度。
8、2新能源电动汽车全向移动底盘机构采用了12个驱动电机，对整车的轨迹控制更为精准和稳定，每3个电机驱动一个球形轮胎，提升了对每个球形轮胎的驱动能力。
9、3新能源电动汽车全向移动底盘机构不仅可以前后行驶驱车奔跑，还可以实现左右等任意方向的横移，也还可以原地360度自转，有效降低了汽车在车位泊车的难度和狭窄弯道转弯的危险。
1.可全向移动的新能源电动汽车全向移动底盘机构，其特征在于四个全向车轮(1)的机座部分被上下底盘(2、3)夹于中间，全向车轮(1)的顶部支撑结构(13)嵌于上底盘(2)的四个凹槽中，球轮罩(12)的底部嵌于下底盘(3)，下底盘(3)的中部有一个宽十字的较大镂空，在其上有一个新能源汽车电池(8)，镂空的地方有利于新能源电动汽车全向移动底盘机构运行时新能源汽车电池(8)散热。在下底盘(3)的中部有四个弹簧减震器(9)，减震器(9)与上下底盘(2、3)相连接且垂直于上下底盘(2、3)。在上底盘(2)上的前端有个方向盘(4)，方向盘(4)的右边有一个工控机(5)，工控机(5)为带屏幕的一体式工控机，在工控机(5)和方向盘(4)中间有一个操纵杆(6)，操纵杆(6)为长杆式，在工控机、方向盘、操纵杆(4、5、6)后面有四个供操作人员乘坐的座椅(7)。四个全向车轮(1)与方向盘、工控机、操纵杆(4、5、6)都有导线管连通。
2.根据权利要求1所述的全向车轮，其特征在于三个电动全向轮(11)被机座部分固定住电动全向轮(11)的轴，电动全向轮(11)在其上可进行正反转，电动全向轮(11)的轮毂外错落分布着大小节轮(17、18)，节轮可以进行轴向的自由转动。三个电动全向轮(11)与球轮(10)正向压紧接触，在电动全向轮(11)轴两端有两个弹簧压紧装置(20)将轴向球轮(10)的球心方向压紧，致使增大电动全向轮(11)对球轮(10)的正压力，且球轮(10)和大小节轮(17、18)上都有着增加摩擦力的胎纹。
3.根据权利要求1或2所述的全向车轮，其特征在于：球轮(10)中的特质橡胶胎面均布着可增加球轮(10)的摩擦力的三同心圆纹路。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的全向车轮，其特征在于：电动全向轮(11)上的大小节轮(17、18)上均布着三角形箭头纹路。
