[發(fā)明專利]多用途無人車底盤模塊化轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112389535A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高鎮(zhèn)海;張漢英;高菲;胡宏宇;王雨蒙
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: B62D3/12
• 分類號: B62D3/12;B60G3/20;B60G13/00;B62D5/04;B62D6/00;B62D113/00
• 代理公司: 北京市浩東律師事務(wù)所 11499
• 代理人: 李瓊

本發(fā)明提供多用途無人車底盤模塊化轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，涉及無人車領(lǐng)域。通過將底盤分成前橋模塊、后橋模塊和中間設(shè)備艙三部分，使得無人車底盤開發(fā)靈活度更高，實(shí)現(xiàn)無人車底盤的通用化、模塊化與平臺化，并能夠適應(yīng)不同上裝對底盤性能的差異化需求。前橋模塊包括：模塊化轉(zhuǎn)向系統(tǒng)總成，懸架組件，車輪組件，副車架以及其他連接件。模塊化轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括：轉(zhuǎn)向器總成、聯(lián)軸器、減速機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)。整個(gè)模塊的機(jī)械與電氣部分高度集成、封裝，結(jié)構(gòu)緊湊，可以實(shí)現(xiàn)即插即用。所涉及部件均有成熟的產(chǎn)品或易于加工制造，因此本發(fā)明具有良好的可實(shí)施性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無人車技術(shù)領(lǐng)域，具體為多用途無人車底盤模塊化轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展，各種應(yīng)用場景對小型無人車平臺的需求與日俱增。智能車平臺集環(huán)境感知、路徑規(guī)劃、行為決策與線控底盤等多種關(guān)鍵技術(shù)于一體。通過多種傳感器對周圍的環(huán)境進(jìn)行感知，并將感知得到的信息通過搭載智能算法的終端對車輛的行駛狀態(tài)進(jìn)行控制，在出行、物流配送、清掃、巡檢、偵察等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。尤其在疫情期間，在園區(qū)內(nèi)運(yùn)行的無人消毒車、清掃車和配送車對疫情防控發(fā)揮了重要作用。所以無人車技術(shù)對改變?nèi)祟惿罘绞剑Ｕ蠂窠?jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)治理具有重要作用。

目前自動(dòng)駕駛開發(fā)主要基于乘用車進(jìn)行改裝，面臨研發(fā)周期長、成本高，車輛線控化程度不同，不利于通用化、模塊化等問題；且當(dāng)無人車出于不同領(lǐng)域的需求而搭載不同的上裝時(shí)，往往需要重新對底盤進(jìn)行設(shè)計(jì)以滿足性能要求的變化。因此，開發(fā)一種多用途無人車模塊化底盤對降低自動(dòng)駕駛開發(fā)成本、使算法快速進(jìn)入實(shí)車驗(yàn)證、滿足不同用戶對車輛用途與性能的需求有重大的意義。

在傳統(tǒng)無人車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)方案中，轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)、控制器和轉(zhuǎn)向器布置的距離通常較遠(yuǎn)，轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)與轉(zhuǎn)向器通常通過傳動(dòng)軸相連。這種布置方案傳動(dòng)鏈長、傳動(dòng)間隙大，導(dǎo)致反饋轉(zhuǎn)角與實(shí)際轉(zhuǎn)角存在較大差異且轉(zhuǎn)向響應(yīng)不夠迅捷，難以滿足無人車對轉(zhuǎn)向精確性、可靠性的要求，同時(shí)不利于模塊化設(shè)計(jì)。因此，設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠的模塊化轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對提高轉(zhuǎn)向性能、使無人車平臺通用化、模塊化很有裨益。

發(fā)明內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了多用途無人車底盤模塊化轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

(二)技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：多用途無人車底盤模塊化轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括：

轉(zhuǎn)向器總成；

所述轉(zhuǎn)向器總成采用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，所述轉(zhuǎn)向器總成包括：主動(dòng)齒輪軸、齒條、轉(zhuǎn)向橫拉桿、轉(zhuǎn)向器殼體、軸承、齒條限位裝置、嚙合區(qū)域間隙調(diào)整裝置以及防塵套；

用于將減速機(jī)構(gòu)的力矩與運(yùn)動(dòng)輸出傳遞給轉(zhuǎn)向器主動(dòng)齒輪軸的，起到消除傳動(dòng)間隙，補(bǔ)償裝配誤差，保證傳動(dòng)精度的作用的聯(lián)軸器；

用于放大電機(jī)扭矩、降低電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速的功能的減速機(jī)構(gòu)，所述減速機(jī)構(gòu)安裝在轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)與聯(lián)軸器之間；

用于為整個(gè)轉(zhuǎn)向系提供轉(zhuǎn)向力矩轉(zhuǎn)向的驅(qū)動(dòng)電機(jī)；

用于傳遞載荷并為轉(zhuǎn)向橫拉桿、懸架、車輪組件提供安裝與連接位置的轉(zhuǎn)向節(jié)。

優(yōu)選的，還包括車輪組件，懸架組件和副車架；

所述車輪組件包括兩個(gè)前輪及其制動(dòng)器，并與所述轉(zhuǎn)向節(jié)固定連接。

優(yōu)選的，所述懸架組件包括上控制臂，下控制臂和減振器，所述上控制臂與下控制臂通過耳片與鉸鏈一端與轉(zhuǎn)向節(jié)連接，所述上控制臂另一端與副車架相連。

優(yōu)選的，所述副車架為前橋模塊各組件或總成裝配的基體，所述懸架組件的上下控制臂分別與副車架上下層的縱梁通過耳片連接。