悬架结构及载人星球车
未命名
07-04
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1.本发明涉及星球车技术领域,具体而言,涉及一种悬架结构及载人星球车。
背景技术:
2.目前的移动系统在崎岖地形下的通过能力较差,例如月球表面地形崎岖,障碍密布,宇航员驾驶载人星球车通过崎岖地形的难度较高,难以兼顾减震性能需求和障碍通行能力需求。
技术实现要素:
3.本发明旨在一定程度上解决相关技术中如何兼顾减震性能需求的同时提高移动系统的障碍通行能力。
4.为至少在一定程度上解决上述问题,第一方面,本发明提供一种悬架结构,包括双叉臂、转向节、中间连接结构、第一减震驱动机构和第二减震驱动机构;
5.所述双叉臂的一端与所述转向节连接,所述双叉臂的另一端用于通过所述中间连接结构与车架连接,所述双叉臂具有相对于所述车架的上下摆动自由度,所述中间连接结构具有相对于所述车架的前后转动自由度;
6.所述第一减震驱动机构与所述双叉臂相连接,以驱动所述双叉臂上下摆动并对所述双叉臂进行上下摆动减震;
7.所述第二减震驱动机构用于分别与所述中间连接结构和所述车架连接,以驱动所述中间连接结构前后转动并对所述中间连接结构进行前后转动减震。
8.可选地,悬架结构还包括转向驱动机构,所述转向驱动机构的一端与所述转向节连接,另一端用于与所述车架连接。
9.可选地,所述转向驱动机构包括转向拉杆和伸缩式驱动组件,所述伸缩式驱动组件用于安装于所述车架上,所述转向拉杆的一端与所述转向节铰接,另一端与所述伸缩式驱动组件的输出端铰接。
10.可选地,所述第一减震驱动机构包括第一驱动件和第一减震器;所述第一驱动件与所述中间连接结构连接,且与所述双叉臂的上叉臂和下叉臂中的一个连接,以驱动所述双叉臂上下摆动,所述第一减震器的一端与所述中间连接结构连接,另一端与所述双叉臂的上叉臂和下叉臂中的一个连接。
11.可选地,所述中间连接结构包括第一壳体,所述第一壳体用于与所述车架转动连接以形成所述前后转动自由度,所述第一驱动件为第一电机,所述第一电机安装于所述第一壳体内,所述双叉臂的上叉臂和下叉臂中的一个远离所述转向节的一端转动安装于所述第一电机的输出端;所述第一减震器的一端与所述第一壳体铰接,另一端与所述双叉臂的上叉臂和下叉臂中的另一个铰接。
12.可选地,所述第二减震驱动机构包括第二驱动件、第二减震器和第一摆臂;
13.所述第一摆臂安装于所述中间连接结构上,且沿上下方向所述第一摆臂在所述中
间连接结构的安装位置位于所述双叉臂的上叉臂和下叉臂之间;所述第二减震器与所述第一摆臂铰接,并通过所述第一摆臂作用于所述中间连接结构,所述第二驱动件与所述第一摆臂驱动连接。
14.可选地,所述第二减震驱动机构还包括第二摆臂,所述第二驱动件位于所述中间连接结构远离所述转向节的一侧,所述第二驱动件为第二电机,所述第二摆臂安装于所述第二电机的输出端,所述第二摆臂与所述第二减震器远离所述第一摆臂的一端铰接。
15.可选地,所述第二减震驱动机构包括两个所述第二减震器,所述第一摆臂在沿长度方向的中间位置安装于所述中间连接结构,所述第二摆臂在沿长度方向的中间位置安装于所述第二电机的输出端,两个所述第二减震器沿前后方向间隔设置,所述第二减震器的两端分别与所述第一摆臂和第二摆臂的端部铰接。
16.可选地,所述中间连接结构用于通过轴承与所述车架转动连接以形成所述前后转动自由度,所述中间连接结构上设置有连接部,所述连接部的延伸方向与上下方向呈夹角设置,所述连接部用于与所述双叉臂转动连接以形成所述上下摆动自由度;
17.和/或,所述中间连接结构包括位于上下方向端部的虎克铰结构,所述虎克铰结构用于与所述车架连接以形成所述前后转动自由度,所述虎克铰结构还用于与所述双叉臂连接以形成所述上下摆动自由度。
18.第二方面,本发明提供一种载人星球车,包括如上第一方面所述的悬架结构。
19.相对于相关的现有技术,在本发明的悬架结构及载人星球车中,通过中间连接结构将双叉臂具体为上叉臂和下叉臂可相对于车架活动地连接至车架,双叉臂具有相对于车架的上下摆动自由度,中间连接结构具有相对于车架的前后转动自由度,也就是说,上叉臂和下叉臂可以相对于车架上下摆动,且上叉臂和下叉臂可以通过中间连接结构的前后转动整体相对于车架前后摆动。通过第一减震驱动机构可以驱动上叉臂和/或下叉臂上下摆动,实现车轮的离地高度的主动调节,还可以对上叉臂和/或下叉臂进行上下摆动减震。通过第二减震驱动机构可以驱动中间连接结构整体带动上叉臂和下叉臂前后转动,从而可以在一定程度上调整车轮在前后方向的轴距和/或左右方向的轮距,并可以通过第二减震驱动机构在一定程度上减缓车轮所传递的沿前后方向的冲击或者说震动,从而可以减轻车架上的零部件或者乘员所受到的震动。具备本发明的悬架结构的移动系统例如载人星球车可以在一定程度上实现悬架结构的结构重构,可以根据各类地形的通过需要来进行主动灵活调整,可以实现轮式行走、腿式行走及蠕动行驶。具体而言,轮式行走即采用车轮自驱动的行形式行走,此过程中可以根据行驶需要调整前后方向的轴距和/或左右方向的轮距。腿式行走即通过第一减震驱动机构和第二减震驱动机构的主动动作来驱动上叉臂和下叉臂带动车轮在上下方向移动及以前后方向偏摆,各车轮可以采用先离地再着地的方式交替前进。蠕动行驶例如先保持后轮锁定,第二减震驱动机构的前后驱动、第一减震驱动机构的上下驱动配合前轮的自驱动使得前后方向的轴距变化,这种轴距的变化(此过程轴距增大)使得前轮通过例如障碍物,在前轮通过障碍物后,前轮锁定后轮行走使得后轮跨过障碍物(此过程轴距减小),前轮和后轮交替行驶使得载人星球车具备蠕动行进能力,这种蠕动行驶方式,前轮或后轮可以借助第一减震驱动机构和第二减震驱动机构的主动动作行驶,相对于仅依靠车轮的自驱动,能够增强载人星球车的越障能力、爬坡能力及沉陷脱困能力。另外,上述多种行驶模式可以灵活使用,例如,在车轮经过较大的障碍物时,以前轮为例,可以先
通过腿式行走主动调整前轮经过障碍物时的路径(例如可以通过前后偏摆将前轮从而障碍物的最高处通过障碍物调整为从稍低的位置通过障碍物)及调整车轮的底部相对于障碍物顶面的高度差(例如通过第一减震驱动机构驱动车轮相对于车架主动抬升),也即通过腿式行走调整车轮的着地点及行驶方向,然后再采用轮式行走或蠕动行驶的方式继续通过障碍物。本发明的悬架结构能够在一定程度上实现结构重构,能够在一定程度上提高载人星球车在崎岖地形的通行速度,在兼顾减震性能需求的同时可以提高越障能力。
附图说明
20.图1为本发明的实施例中悬架结构的机构简图;
21.图2为本发明的又一实施例中悬架结构的机构简图;
22.图3为本发明的又一实施中载人星球车的结构示意图;
23.图4为图3中a处的局部放大图;
24.图5为图3所示载人星球车的另一结构示意图;
25.图6为图5中b处的局部放大图。
26.附图标记说明:
27.1-双叉臂;11-上叉臂;12-下叉臂;2-转向节;3-中间连接结构;31-第一壳体;32-主轴;33-连接部;34-虎克铰结构;4-第一减震驱动机构;41-第一驱动件;42-第一减震器;5-第二减震驱动机构;51-第二驱动件;52-第二减震器;53-第一摆臂;54-第二摆臂;6-转向驱动机构;61-转向拉杆;62-伸缩式驱动组件;621-第三驱动件;622-齿轮齿条传动结构;7-车架;8-车轮。
具体实施方式
28.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
29.附图中z轴表示竖向,也就是上下位置,并且z轴的正向(也就是z轴的箭头指向)表示上,z轴的负向(也就是与z轴的正向相反的方向)表示下;附图中x轴表示水平方向,并指定为左右位置,并且x轴的正向(也就是x轴的箭头指向)表示右侧,x轴的负向(也就是与x轴的正向相反的方向)表示左侧;附图中y轴表示前后位置,并且y轴的正向(也就是y轴的箭头指向)表示前侧,y轴的负向(也就是与y轴的正向相反的方向)表示后侧;同时需要说明的是,前述z轴、y轴及x轴的表示含义仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。另外,“前后方向”,“左右方向”和“上下方向”均是指悬架结构应用于车体上时,车身的前后、车身的左右和车身的上下所指示的方向。
30.如图1至图6所示,本发明实施例提供一种悬架结构,其包括双叉臂1、转向节2、中间连接结构3、第一减震驱动机构4和第二减震驱动机构5;
31.双叉臂1的一端与转向节2连接,双叉臂1的另一端用于通过中间连接结构3与车架7连接,双叉臂1具有相对于车架7的上下摆动自由度,中间连接结构3具有相对于车架7的前后转动自由度;
32.第一减震驱动机构4与双叉臂1相连接,以驱动双叉臂1上下摆动并对双叉臂1进行
上下摆动减震;
33.第二减震驱动机构5用于分别与中间连接结构3和车架7连接,以驱动中间连接结构3前后转动并对中间连接结构3进行前后转动减震。
34.需要说明的是,本说明书将以悬架结构用于载人星球车为例说明本发明的内容,但应当理解的是,在不违反本发明的设计构思的情况下,其也可以用于其他场合,可以用于移动系统的减震。
35.转向节2用于安装车轮8,双叉臂1与转向节2的连接方式采用相关技术,具体地,双叉臂1包括上叉臂11和下叉臂12,上叉臂11和下叉臂12均可相对于转向节2前后摆动及上下摆动,例如参考图1和图2,中间连接结构3与车架7在前后方向转动连接,上叉臂11通过球副p1与转向节2相连接,上叉臂11通过转动副r1与中间连接结构3的上端相连接,下叉臂12通过球副p2与转向节2连接,下叉臂12通过转动副r2与中间连接结构3的下端相连接。
36.需要说明的是,由于上叉臂11和下叉臂12均与转向节2连接,第一减震驱动机构4与上叉臂11和下叉臂12中的至少一个驱动连接,例如能够驱动上叉臂11相对于车架7上下摆动即可,第一减震驱动机构4与上叉臂11和下叉臂12中的至少一个连接,例如能够对下叉臂12的上下摆动进行减震即可。
37.中间连接结构3的具体结构不作为限制,整体能够相对于车架7在前后方向转动,且上叉臂11和下叉臂12能够相对于中间连接结构3的至少部分上下摆动即可,后续会示例性说明。
38.如此,本实施例中,通过中间连接结构3将双叉臂1具体为上叉臂11和下叉臂12可相对于车架7活动地连接至车架7,双叉臂1具有相对于车架7的上下摆动自由度,中间连接结构3具有相对于车架7的前后转动自由度,也就是说,上叉臂11和下叉臂12可以相对于车架7上下摆动,且上叉臂11和下叉臂12可以通过中间连接结构3的前后转动整体相对于车架7前后摆动。通过第一减震驱动机构4可以驱动上叉臂11和/或下叉臂12上下摆动,实现车轮8的离地高度的主动调节,还可以对上叉臂11和/或下叉臂12进行上下摆动减震。通过第二减震驱动机构5可以驱动中间连接结构3整体带动上叉臂11和下叉臂12前后转动,从而可以在一定程度上调整车轮8在前后方向的轴距和/或左右方向的轮距,并可以通过第二减震驱动机构5在一定程度上减缓车轮8所传递的沿前后方向的冲击或者说震动,从而可以减轻车架7上的零部件或者乘员所受到的震动。具备本发明的悬架结构的移动系统例如载人星球车可以在一定程度上实现悬架结构的结构重构,可以根据各类地形的通过需要来进行主动灵活调整,可以实现轮式行走、腿式行走及蠕动行驶。具体而言,轮式行走即采用车轮8自驱动的行形式行走,此过程中可以根据行驶需要调整前后方向的轴距和/或左右方向的轮距。腿式行走即通过第一减震驱动机构4和第二减震驱动机构5的主动动作来驱动上叉臂11和下叉臂12带动车轮8在上下方向移动及以前后方向偏摆,各车轮8可以采用先离地再着地的方式交替前进。蠕动行驶例如先保持后轮锁定,第二减震驱动机构5的前后驱动、第一减震驱动机构4的上下驱动配合前轮的自驱动使得前后方向的轴距变化,这种轴距的变化(此过程轴距增大)使得前轮通过例如障碍物,在前轮通过障碍物后,前轮锁定后轮行走使得后轮跨过障碍物(此过程轴距减小),前轮和后轮交替行驶使得载人星球车具备蠕动行进能力,这种蠕动行驶方式,前轮或后轮可以借助第一减震驱动机构4和第二减震驱动机构5的主动动作行驶,相对于仅依靠车轮8的自驱动,能够增强载人星球车的越障能力、爬坡能力及沉
陷脱困能力。另外,上述多种行驶模式可以灵活使用,例如,在车轮8经过较大的障碍物时,以前轮为例,可以先通过腿式行走主动调整前轮经过障碍物时的路径(例如可以通过前后偏摆将前轮从而障碍物的最高处通过障碍物调整为从稍低的位置通过障碍物)及调整车轮8的底部相对于障碍物顶面的高度差(例如通过第一减震驱动机构4驱动车轮8相对于车架7主动抬升),也即通过腿式行走调整车轮8的着地点及行驶方向,然后再采用轮式行走或蠕动行驶的方式继续通过障碍物。本发明的悬架结构能够在一定程度上实现结构重构,能够在一定程度上提高载人星球车在崎岖地形的通行速度,在兼顾减震性能需求的同时可以提高越障能力。
39.如图1、图2、图4和图6所示,可选地,悬架结构还包括转向驱动机构6,转向驱动机构6的一端与转向节2连接,另一端用于与车架7连接。转向驱动机构6可以采用相关技术,其一端与转向节2铰接,另一端安装于车架7上,用于驱动转向节2转向从而带动车轮8转向。
40.如此,转向驱动机构6可以驱动转向节2以球副p1和球副p2的连线为轴线转动,从而实现车轮8的转向,第二减震驱动机构5的主动调节配合转向驱动机构6共同使用可以在不改变车轮8的行驶方向的情况下调整车轮8在前后方向的轴距和/或左右方向的轮距,当车轮8被较高的障碍物阻挡或者陷入凹坑等情况时,第一减震驱动机构4、第二减震驱动机构5和转向驱动机构6共同使用可以实现车轮8在三个自由方向的位置调整,具体为可以实现车轮8的上下、前后及转向位置调整,车轮8相对于车架7的位置、姿态的可控性高,能够提升车轮8的越障能力,车轮8沉陷时可以通过轴距等的变化来进行有效脱困。
41.如图4和图6所示,进一步地,转向驱动机构6包括转向拉杆61和伸缩式驱动组件62,伸缩式驱动组件62用于安装于车架7上,转向拉杆61的一端与转向节2铰接,另一端与伸缩式驱动组件62的输出端铰接。
42.示例性地,伸缩驱动组件包括第三驱动件621及与第三驱动件621的输出端驱动连接的齿轮齿条传动结构622,齿轮齿条传动结构622的齿条的运动方向与左右方向一致,转向拉杆61的一端与转向节2铰接形成球副p3,另一端与齿轮齿条传动结构622的齿条铰接形成球副p4,转向节2上可以固定设置转向节臂,转向拉杆61通过与转向节臂铰接实现与转向节2的铰接。
43.如此,可以将伸缩式驱动组件62的伸缩运动转化为车轮8的转向运动,结构简单,实用性强,且可以将相对较重的第三驱动件621往车架7在左右方向的中间位置布置,能够优化载人星球车的重心部件,提高其行驶稳定性。
44.可选地,如图4和图6所示,第一减震驱动机构4包括第一驱动件41和第一减震器42;第一驱动件41与中间连接结构3连接,且与双叉臂1的上叉臂11和下叉臂12中的一个连接,以驱动双叉臂1上下摆动,第一减震器42的一端与中间连接结构3连接,另一端与双叉臂1的上叉臂11和下叉臂12中的一个连接。
45.如此,第一驱动件41及第一减震器42均安装于中间连接结构3上,而不是直接安装于车架7上,使得当第二减震驱动机构5驱动中间连接结构3并带动双叉臂1前后转动时,第一驱动件41和第一减震器42均同步相对于车架7转动,不考虑其他因素的情况下,第一驱动件41和第二减震器52相对于双叉臂1的姿态保持不变,从而受中间连接结构3转动的干扰较小,结构简单,实用性强。
46.进一步地,如图4和图6所示,中间连接结构3包括第一壳体31,第一壳体31用于与
车架7转动连接以形成前后转动自由度,第一驱动件41为第一电机,第一电机安装于第一壳体31内,双叉臂1中的一个(例如上叉臂11)远离转向节2的一端转动安装于第一电机的输出端;第一减震器42的一端与第一壳体31铰接,另一端与双叉臂1中的另一个(例如下叉臂12)铰接。
47.具体地,此时,以第一壳体31与车架7转动连接的转动轴线为第一轴线,第一电机的输出端的轴线为第二轴线,此时,第一轴线和第二轴线可以共面,二者一般呈90
°
夹角设置。应当理解的是,中间连接结构3与车架7之间所形成的前后转动自由度一般包括沿上下方向间隔设置的多个连接点,此时,第一壳体31形成其中一个连接点。
48.此时,第一减震器42设置为例如筒式减震器,第一减震器42布置于上叉臂11和下叉臂12之间,且相对于左右方向和上下方向均倾斜设置。
49.如此,第一壳体31既可以用于安装第一驱动件41,还可以用于形成中间连接结构3与车架7连接的连接部33位,在此基础上不会因为设置中间连接结构3而影响上叉臂11和下叉臂12远离转向节2一端的安装。并且,第一壳体31还用于安装第一减震器42,第一减震器42远离第一壳体31的一端连接至例如下叉臂12,从而第一减震器42位于上叉臂11和下叉臂12之间,第一减震器42可以取得较大的安装空间,具备较大的减震范围,第一减震器42、第一壳体31、第一驱动件41、上叉臂11和下叉臂12的空间位置布局合理,空间利用率高。
50.可选地,如图4和图6所示,第二减震驱动机构5包括第二驱动件51、第二减震器52和第一摆臂53;
51.第一摆臂53安装于中间连接结构3上,且沿上下方向第一摆臂53在中间连接结构3的安装位置位于双叉臂1的上叉臂11和下叉臂12之间;第二减震器52与第一摆臂53铰接,并通过第一摆臂53作用于中间连接结构3,第二驱动件51与第一摆臂53驱动连接。
52.如图1所示,具体地,中间连接结构3沿前后方向与车架7转动连接,并形成图1所示的转动副r3,和/或,形成图2所示的转动副o1和转动副o2。上叉臂11与中间连接结构3的上端形成转动副r1,下叉臂12与中间连接结构3的下端形成转动副r2,后续会详细说明。
53.中间连接结构3包括主轴32,第一摆臂53在转动副r1和转动副r2之间的位置与主轴32可拆卸连接。第二驱动件51可以是伸缩式驱动件,其不作为限制。
54.如此,通过第一摆臂53分别与中间连接结构3和第二减震器52连接,通过第一摆臂53的设置可以降低对第二减震器52和第二驱动件51的位置限制,并且第一摆臂53可以延长第二减震器52作用于中间连接结构3的力臂,第二驱动件51和第二减震器52经第一摆臂53传力而作用于中间连接结构3,从而驱动中间连接结构3相对于车架7前后转动,或者对前后转动进行减震,可以在一定程度上提高中间连接结构3前后转动及减震的精度,可控性较高。并且,沿上下方向第一摆臂53在中间连接结构3的安装位置位于双叉臂1的上叉臂11和下叉臂12之间,例如该安装位置位于转动副r1和转动副r2之间的中间位置,能够提高中间连接结构3相对于车架7前后转动的稳定性,避免中间连接结构3前后转动时上下两端的偏载,上叉臂11和下叉臂12前后转动的一致性较高。
55.如图1、图2、图4和图6所示,第二减震驱动机构5还包括第二摆臂54,第二驱动件51位于中间连接结构3远离转向节2的一侧,第二驱动件51为第二电机,第二摆臂54安装于第二电机的输出端,第二摆臂54与第二减震器52远离第一摆臂53的一端铰接。
56.具体地,第二减震器52为筒式减震器,第二电机的壳体安装于车架7上,第二电机
的输出端的转动经第二摆臂54、第二减震器52及第一摆臂53传递至中间连接结构3,从而第二电机可以通过转动带动中间连接结构3、上叉臂11和下叉臂12整体前后转动,第二减震器52无需单独与车架7连接,结构简单,实用性强。
57.进一步地,第二减震驱动机构5包括两个第二减震器52,第一摆臂53在沿长度方向的中间位置安装于中间连接结构3,第二摆臂54在沿长度方向的中间位置安装于第二电机的输出端,两个第二减震器52沿前后方向间隔设置,第二减震器52的两端分别与第一摆臂53和第二摆臂54的端部铰接。
58.具体地,第二摆臂54在中间位置与第二电机的输出端同轴且可拆卸连接,第一摆臂53在中间位置与主轴32同轴且可拆卸连接。
59.如此,通过两个第二减震器52在第一摆臂53和第二摆臂54之间减震及传力,第二减震驱动机构5与中间连接结构3之间的传力受力稳定性高,例如,当第二电机的输出端转动到位后保持不动时,两个第二减震器52在第一摆臂53和第二摆臂54之间减震,有利于保持中间连接结构3的相对于车架7在前后方向转动的位置保持不变,受力可靠性高。
60.接下来示例性说明中间连接结构3。
61.可选地,中间连接结构3用于通过轴承与车架7转动连接以形成前后转动自由度,中间连接结构3上设置有连接部33,连接部33的延伸方向与上下方向呈夹角设置,连接部33用于与双叉臂1转动连接以形成上下摆动自由度。
62.示例性地,如图1,中间连接结构3包括主轴32,主轴32通过轴承安装于车架7上,主轴32的轴向与上下方向一致,主轴32上设置沿径向延伸的连接部33,连接部33可以是连接轴,连接部33可以设置为上下两个,上下两个连接部33分别与上叉臂11和下叉臂12转动连接,从而形成上下摆动自由度(后续称方案一)。
63.可选地,中间连接结构3包括位于上下方向端部的虎克铰结构34,虎克铰结构34用于与车架7连接以形成前后转动自由度,虎克铰结构34还用于与双叉臂1连接以形成上下摆动自由度。
64.示例性地,如图2,此时,虎克铰结构34设置为两个,两个虎克铰结构34具有同轴的自由度,例如虎克铰结构34在上下方向的相邻端与主轴32可拆卸连接,主轴32与上述第一摆臂53可拆卸连接(后续称方案二)这样,可以在一定程度上降低对中间连接结构3的安装精度要求。
65.如图4和图6所示的中间连接结构3包括第一壳体31的方案中,第一壳体31可以理解为方案一中主轴32的一部分,例如,第一壳体31与主轴32的上端可拆卸连接,此时,主轴32的上端可以不必设置轴承。第一壳体31还可以用于形成虎克铰结构34,此处不再详细说明。
66.当然在一些情况下,可以既设置上述轴承,也设置上述虎克铰结构34,例如,主轴32的上端与第一壳体31可拆卸连接,第一壳体31通过轴承与车架7转动连接并形成上端的前后转动自由度,主轴32的下端通过虎克铰结构34与车架7转动连接并形成下端的前后转动自由度,同样可以降低加工精度要求,此处不再详细说明。
67.如图3至图6所示,本发明的又一实施例提供一种载人星球车,包括上述实施例的悬架结构。
68.载人星球车上可以配备摄像头等环境感知单元,用于获取地面环境,为载人星球
车的悬架结构的重构及行驶决策提供可靠的数据基础,此处不再详细说明。
69.该载人星球车具备悬架结构所具有的所有有益效果,此处不再详细说明。
70.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
71.在本说明书的描述中,参考术语“实施例”、“一个实施例”、“一些实施方式”、“示例性地”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或实施方式中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。
72.术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。这样,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
73.虽然本公开披露如上,但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员,在不脱离本公开的精神和范围的前提下,可进行各种变动与修改,这些变动与修改均将落入本发明的保护范围。
技术特征:
1.一种悬架结构,其特征在于,包括双叉臂(1)、转向节(2)、中间连接结构(3)、第一减震驱动机构(4)和第二减震驱动机构(5);所述双叉臂(1)的一端与所述转向节(2)连接,所述双叉臂(1)的另一端用于通过所述中间连接结构(3)与车架(7)连接,所述双叉臂(1)具有相对于所述车架(7)的上下摆动自由度,所述中间连接结构(3)具有相对于所述车架(7)的前后转动自由度;所述第一减震驱动机构(4)与所述双叉臂(1)相连接,以驱动所述双叉臂(1)上下摆动并对所述双叉臂(1)进行上下摆动减震;所述第二减震驱动机构(5)用于分别与所述中间连接结构(3)和所述车架(7)连接,以驱动所述中间连接结构(3)前后转动并对所述中间连接结构(3)进行前后转动减震。2.如权利要求1所述的悬架结构,其特征在于,还包括转向驱动机构(6),所述转向驱动机构(6)的一端与所述转向节(2)连接,另一端用于与所述车架(7)连接。3.如权利要求2所述的悬架结构,其特征在于,所述转向驱动机构(6)包括转向拉杆(61)和伸缩式驱动组件(62),所述伸缩式驱动组件(62)用于安装于所述车架(7)上,所述转向拉杆(61)的一端与所述转向节(2)铰接,另一端与所述伸缩式驱动组件(62)的输出端铰接。4.如权利要求1所述的悬架结构,其特征在于,所述第一减震驱动机构(4)包括第一驱动件(41)和第一减震器(42);所述第一驱动件(41)与所述中间连接结构(3)连接,且与所述双叉臂(1)的上叉臂(11)和下叉臂(12)中的一个连接,以驱动所述双叉臂(1)上下摆动,所述第一减震器(42)的一端与所述中间连接结构(3)连接,另一端与所述双叉臂(1)的上叉臂(11)和下叉臂(12)中的一个连接。5.如权利要求4所述的悬架结构,其特征在于,所述中间连接结构(3)包括第一壳体(31),所述第一壳体(31)用于与所述车架(7)转动连接以形成所述前后转动自由度,所述第一驱动件(41)为第一电机,所述第一电机安装于所述第一壳体(31)内,所述双叉臂(1)的上叉臂(11)和下叉臂(12)中的一个远离所述转向节(2)的一端转动安装于所述第一电机的输出端;所述第一减震器(42)的一端与所述第一壳体(31)铰接,另一端与所述双叉臂(1)的上叉臂(11)和下叉臂(12)中的另一个铰接。6.如权利要求1至5任意一项所述的悬架结构,其特征在于,所述第二减震驱动机构(5)包括第二驱动件(51)、第二减震器(52)和第一摆臂(53);所述第一摆臂(53)安装于所述中间连接结构(3)上,且沿上下方向所述第一摆臂(53)在所述中间连接结构(3)的安装位置位于所述双叉臂(1)的上叉臂(11)和下叉臂(12)之间;所述第二减震器(52)与所述第一摆臂(53)铰接,并通过所述第一摆臂(53)作用于所述中间连接结构(3),所述第二驱动件(51)与所述第一摆臂(53)驱动连接。7.如权利要求6所述的悬架结构,其特征在于,所述第二减震驱动机构(5)还包括第二摆臂(54),所述第二驱动件(51)位于所述中间连接结构(3)远离所述转向节(2)的一侧,所述第二驱动件(51)为第二电机,所述第二摆臂(54)安装于所述第二电机的输出端,所述第二摆臂(54)与所述第二减震器(52)远离所述第一摆臂(53)的一端铰接。8.如权利要求7所述的悬架结构,其特征在于,所述第二减震驱动机构(5)包括两个所述第二减震器(52),所述第一摆臂(53)在沿长度方向的中间位置安装于所述中间连接结构(3),所述第二摆臂(54)在沿长度方向的中间位置安装于所述第二电机的输出端,两个所述
第二减震器(52)沿前后方向间隔设置,所述第二减震器(52)的两端分别与所述第一摆臂(53)和第二摆臂(54)的端部铰接。9.如权利要求1至5任意一项所述的悬架结构,其特征在于,所述中间连接结构(3)用于通过轴承与所述车架(7)转动连接以形成所述前后转动自由度,所述中间连接结构(3)上设置有连接部(33),所述连接部(33)的延伸方向与上下方向呈夹角设置,所述连接部(33)用于与所述双叉臂(1)转动连接以形成所述上下摆动自由度;和/或,所述中间连接结构(3)包括位于上下方向端部的虎克铰结构(34),所述虎克铰结构(34)用于与所述车架(7)连接以形成所述前后转动自由度,所述虎克铰结构(34)还用于与所述双叉臂(1)连接以形成所述上下摆动自由度。10.一种载人星球车,其特征在于,包括如权利要求1至9任意一项所述的悬架结构。
技术总结
本发明提供一种悬架结构及载人星球车。悬架结构包括双叉臂、转向节、中间连接结构、第一减震驱动机构和第二减震驱动机构;双叉臂的一端与转向节连接,双叉臂的另一端用于通过中间连接结构与车架连接,双叉臂具有相对于车架的上下摆动自由度,中间连接结构具有相对于车架的前后转动自由度;第一减震驱动机构与双叉臂相连接,以驱动双叉臂上下摆动并对双叉臂进行上下摆动减震;第二减震驱动机构用于分别与中间连接结构和车架连接,以驱动中间连接结构前后转动并对中间连接结构进行前后转动减震。本发明的悬架结构可以根据各类地形的通过需要来进行主动调整,能提高载人星球车在崎岖地形的通行速度,在兼顾减震性能需求的同时可提高越碍能力。越碍能力。越碍能力。
技术研发人员:刘振 高海波 袁润泽 卢仁超 杨怀广 李楠 丁亮 邓宗全
受保护的技术使用者:哈尔滨工业大学
技术研发日:2023.02.21
技术公布日:2023/4/25
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