[發明專利]一種搖臂懸架、輪腿式機動平臺以及無人控制系統

有效

• 申請號: 201710824279.9
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107571702B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 韓子勇;李雪原;苑士華;周俊杰;唐壽星
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B60G11/18
• 分類號: B60G11/18;B62D57/028
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 郭偉紅

本發明公開了一種搖臂懸架、輪腿式機動平臺以及無人控制系統。本發明搖臂懸架包括本體包括兩相對方向設置的開口端、閉口端，本體靠其閉口端方向的外側壁上固定有連軸，連軸垂直本體軸心；本體中部外側壁上設有軸承；本體內內扭桿以及外扭桿，內扭桿靠遠離本體閉口方向端連接外扭桿，外扭桿另一端朝本體閉口方向端伸入；本體內設有依次連接的驅動單元、諧波減速器、行星排、摩擦離合器、可調壓緊單元；行星排與外扭桿的靠本體閉口方向端功能性連接。本發明平臺包括車架、驅動輪以及若干上述搖臂懸架，且本發明控制系統用于控制平臺在不同工況下驅動輪、搖臂懸架的配合工作。本發明搖臂懸架旋轉運動能夠使平臺獲得精確的運動位置和運動速度。

技術領域

本發明屬于車輛技術領域，尤其涉及一種搖臂懸架、輪腿式機動平臺以及無人控制系統。

背景技術

隨著無人車輛技術的發展，計算機技術、信息技術甚至機器人技術逐漸應用到傳統車輛上面，擴展了車輛的功能(如自主定位、導航、生物識別等)。車輛的基本功能為載人行駛，但是在非道路工況會遇到巨大的挑戰，垂直障礙或壕溝等會阻礙車輛的行駛。車輛需要提升兩種功能識別障礙和翻越障礙。部分車輛的技術發展是識別障礙和躲避障礙，而對于特種車輛或者軍用車輛而言，則更需要的是需要識別障礙和翻越障礙。因此，這需要首先確保車輛自身，即無人機動平臺越障能力的提升。

發明內容

本發明的首要目的在于提供一種搖臂懸架。

本發明的再一目的在于提供一種輪腿式機動平臺，該平臺包括多條并聯設置的上述搖臂懸架，旨在解決現有并聯式搖臂懸平臺中“整平臺姿態時希望去掉懸架系統的遲滯作用以獲得精確的運動位置和運動速度”與“平臺行駛時希望利用懸架系統的遲滯作用減振”這兩種工作狀態之間的矛盾，通過將兩種功能通過并聯方式機械分離，機構優化易于實施，極大提高現有車輛翻越障礙能力方面所存在的不足。

本發明的另一目的在于提供一種用于控制上述輪腿式機動平臺工作的無人控制系統，該控制系統用于識別障礙并根據各種行駛工況(如原地轉向、垂直障礙和側傾坡等)下控制輪腿式機動平臺翻越障礙，擴展了平臺的越障能力。

本發明是這樣實現的，一種搖臂懸架，該搖臂懸架包括連軸以及筒體狀的本體；所述本體包括兩相對方向設置的開口端、閉口端，所述本體靠其閉口端方向的外側壁上固定有連軸，所述連軸垂直本體軸心；所述本體中部外側壁上設有軸承；

所述本體內設有扭桿組，所述扭桿組包括內扭桿以及外扭桿，所述內扭桿設于本體軸心處，且所述內扭桿靠遠離本體閉口方向端連接外扭桿，所述外扭桿另一端朝本體閉口方向端伸入；

所述本體內設有功能性結構單元，所述功能性結構單元包括在本體內開口端至閉口端方向上依次連接的驅動單元、諧波減速器、行星排、摩擦離合器、可調壓緊單元；所述行星排與外扭桿靠本體閉口方向端功能性連接。

優選地，所述行星排包括太陽輪、行星輪、行星架以及齒圈；其中，

所述外扭桿靠本體閉口方向端與行星架連接，所述行星架兩端分別設有一行星輪，兩行星輪位于齒圈與太陽輪之間，且兩行星輪分別與齒圈和太陽輪正對；所述齒圈與本體連接；所述太陽輪與諧波減速器連接。

優選地，所述摩擦離合器包括定片和動片；所述可調壓緊單元限定端固定在本體閉口端壁上，且所述可調壓緊單元自由端連接在動片側壁上；所述動片與本體內側壁通過花鍵連接，所述定片限定端連接在行星架上；所述定片與動片功能性配合連接。

優選地，所述可調壓緊單元包括但不限于液壓系統驅動的液壓油缸、電動缸驅動的彈簧組件以及液壓油缸驅動的彈簧組件。

優選地，所述驅動單元包括但不限于直驅電機、伺服電機、液壓馬達、氣動馬達、電機減速器組件。

本發明進一步公開了一種輪腿式機動平臺，該輪腿式機動平臺包括車架、驅動輪以及搖臂懸架；其中，