CN105129110B - 一种行星车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种行星车，包括车架和位于车架前后端左右两侧下方的车轮，其特征在于，还包括悬架系统，所述悬架系统包括各自设置在车架前后两端的宽度方向上的竖平面的两个摇臂，每个摇臂包括两根呈左右对称八字形的摆杆和水平固定连接在摆杆上端的一根横向连接杆，横向连接杆中部通过沿车架中部位置的前后方向设置的轴承可转动地安装在车架上，摆杆下端通过驱动系统安装车轮，每根摆杆中部均可轴向滑动地连接一个弹簧阻尼机构的上端，弹簧阻尼机构的下端向内下方延伸并通过沿前后方向水平设置的铰轴和一个竖向固定在车架上的铰座相连。本发明具有抗倾覆性能和驱动控制性能优良，车辆行驶平稳性高，能够更好地适应行星复杂地形行驶等优点。

Description

一种行星车

技术领域

本发明涉及航天设备领域；特别是涉及一种行星车。

背景技术

行星车是航天领域中，在进行星际探索时，用于在行星表面行走并进行勘探考察的车辆。近年来，随着航天事业飞速发展的需求，对行星的探索研究不断进行。从探月工程到火星勘探，人们对宇宙行星的探索越来越有兴趣。而行星表面崎岖不平，有石块，陨坑，斜坡，同时行星车上面需要装载重要的勘探仪器。在这种情况下，必须保证行星车有良好的减震性和承载能力能而且不能倾覆。

目前设计的行星车均是参照普通车辆设计，很难满足行星上复杂地形行走对抗倾覆能力的要求，在崎岖不平的路面行驶时行星车轮子很可能不能同时着地而影响承载能力，在侧向斜坡上行驶时由于车体重心偏移容易引起侧翻。同时其车轮驱动转向系统也难以适应复杂地形的行驶需求，难以更好地保证行驶的平稳性。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种抗倾覆性能和驱动控制性能优良，车辆行驶平稳性高，能够更好地适应行星复杂地形行驶的行星车。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种行星车，包括车架和位于车架前后端左右两侧下方的车轮，车轮通过驱动系统安装到车架上；其特征在于，还包括悬架系统，所述悬架系统包括各自设置在车架前后两端的宽度方向上的竖平面的两个摇臂，每个摇臂包括两根呈左右对称八字形的摆杆和水平固定连接在摆杆上端的一根横向连接杆，横向连接杆中部通过沿车架中部位置的前后方向设置的轴承可转动地安装在车架上，摆杆下端通过驱动系统安装车轮，每根摆杆中部均通过一个可轴向滑动地套设在摆杆上的套圈和一个弹簧阻尼机构的上端相连，弹簧阻尼机构的下端向内下方延伸并通过沿前后方向水平设置的铰轴和一个竖向固定在车架上的铰座相连，弹簧阻尼机构的下端能够绕铰轴竖向旋转。

这样，悬架系统中设计的双摆杆形成的摇臂机构可以绕车架转动，对于崎岖的路面，可以保持轮子同时着地，增加行星车的承载能力，双摆杆形成的摇臂机构在弹簧阻尼的作用下能够减少摆动，提高行星车的稳定性，通过双摆杆形成的摇臂机构和弹簧阻尼机构的共同作用，行星车的车架保持水平状态，极大地提高了行驶平稳性。

作为优化，所述轴承位于车架上部，使得行星车整体重心低于轴承所在位置。这样，行星车在路面崎岖的行星上行驶时，其重心低于双摆杆形成的摇臂机构连接的中心线，使得车体获得极强的自稳性，抗倾覆性能更加优良。

作为优化，每根摆杆下端的驱动系统，包括固定在摆杆下端的转向驱动电机，转向驱动电机和一个竖向安装在摆杆下端下表面的转向轴传动相连并能够带动转向轴旋转，转向轴下端和一个侧面开口的C形支撑架上端固定连接，C形支撑架下端安装有进退驱动电机和所述车轮，进退驱动电机输出轴和对应的车轮传动连接。

这样，行星车每个车轮配备两个独立驱动电机，使得四个轮子可以独立工作，倒U型支撑架优选采用弹性材料制得，靠其连接两个电机实现了转向和进退的独立操控，并且能够起到减震的作用，使得行星车可以在复杂的地形条件下平稳行驶，极大提高了其操控性和行驶平稳性。

进一步地，所述摆杆下端水平向外固定设置有一个连接件，所述转向驱动电机竖向安装在所述连接件上端，转向驱动电机输出轴穿过连接件向下延伸并构成所述转向轴。这样，结构更加简单稳定且方便安装实施。

故本发明的有益效果是：1.承载能力。由于摆杆可以相对于车架转动并且前后摆杆机构独立，当行星车行驶时，特别是对于崎岖不平的路面，行星车的摆杆可以随地面的变化而不断调整位置，从而保证四个轮子同时着地，提高行星车的承载能力。2.稳定性。两组摆杆机构与车架连接时处于同一对称轴线上并且行星车的重心低于摆杆与车架连接的轴承位置。当小车在崎岖或侧向倾斜的路线行驶时，摆杆会随着路面而发生转动，但是车架在重力作用之下使得行星车重心始终保持竖直向下，行星车的重心没有发生偏转，提高行星车的稳定性。3.平稳性。行星车采用弹簧阻尼以及U型支撑件，当行星车行驶时，随着路面的变化摆杆机构会不断调整变化，通过安装的弹簧阻尼既可以起到减震的作用，可以消耗摆杆不断转动的能量，从而减小车体摆动。U型支撑架能既能固定车轮和驱动电机，又能起到减震的作用，提高行星车的平稳性。

综上所述，本发明具有抗倾覆性能和驱动控制性能优良，车辆行驶平稳性高，能够更好地适应行星复杂地形行驶等优点。

附图说明

图1为本发明最优实施方式的正视图。

图2为图1的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和最优实施方式对本发明作进一步的详细说明。

最优实施方式，如图1-2所示：一种行星车，包括车架1和位于车架1前后端左右两侧下方的车轮10，车轮10通过驱动系统安装到车架上；其中，还包括悬架系统，所述悬架系统包括各自设置在车架前后两端的宽度方向上的竖平面的两个摇臂2，每个摇臂2包括两根呈左右对称八字形的摆杆和水平固定连接在摆杆上端的一根横向连接杆，横向连接杆中部通过沿车架中部位置的前后方向设置的轴承可转动地安装在车架上，摆杆下端通过驱动系统安装车轮，每根摆杆中部均通过一个可轴向滑动地套设在摆杆上的套圈5和一个弹簧阻尼机构3的上端相连，弹簧阻尼机构3的下端向内下方延伸并通过沿前后方向水平设置的铰轴和一个竖向固定在车架上的铰座4相连，弹簧阻尼机构3的下端能够绕铰轴竖向旋转。

这样，悬架系统中设计的双摆杆形成的摇臂机构可以绕车架转动，对于崎岖的路面，可以保持轮子同时着地，增加行星车的承载能力，双摆杆形成的摇臂机构在弹簧阻尼的作用下能够减少摆动，提高行星车的稳定性，通过双摆杆形成的摇臂机构和弹簧阻尼机构3的共同作用，行星车的车架保持水平状态，极大地提高了行驶平稳性。

其中，所述轴承位于车架上部，使得行星车整体重心低于轴承所在位置。这样，行星车在路面崎岖的行星上行驶时，其重心低于双摆杆形成的摇臂机构连接的中心线，使得车体获得极强的自稳性，抗倾覆性能更加优良，优选地，前后两个轴承安装在同一水平轴线上且高于车架重心，使得上述效果能够最佳。

其中，每根摆杆下端的驱动系统，包括固定在摆杆下端的转向驱动电机6，转向驱动电机6和一个竖向安装在摆杆下端下表面的转向轴传动相连并能够带动转向轴旋转，转向轴下端和一个侧面开口的C形支撑架8上端固定连接，C形支撑架8下端安装有进退驱动电机9和所述车轮10，进退驱动电机9输出轴和对应的车轮10传动连接。

这样，行星车每个车轮配备两个独立驱动电机，使得四个轮子可以独立工作，倒U型支撑架8优选采用弹性材料制得，靠其连接两个电机实现了转向和进退的独立操控，并且能够起到减震的作用，使得行星车可以在复杂的地形条件下平稳行驶，极大提高了其操控性和行驶平稳性。

其中，所述摆杆下端水平向外固定设置有一个水平板状的连接件7，所述转向驱动电机6竖向安装在所述连接件7上端，转向驱动电机6输出轴穿过连接件7向下延伸并构成所述转向轴。这样，结构更加简单稳定且方便安装实施。

这样，本行星车中其双摆杆形成的摇臂机构能够使得行星车在崎岖不平的路面行驶时保持四个车轮同时着地，行星车行驶时车体重心不会偏移，保证行星车不会倾覆，弹簧阻尼机构能够消耗由于行星车在行驶过程中摆动产生的能量使得车体在行驶过程中能够保持稳定，U型支撑件能够起到减震的作用从而使得小车行驶平稳。

Claims (4)

1.一种行星车，包括车架和位于车架前后端左右两侧下方的车轮，车轮通过驱动系统安装到车架上；其特征在于，还包括悬架系统，所述悬架系统包括各自设置在车架前后两端的宽度方向上的竖平面的两个摇臂，每个摇臂包括两根呈左右对称八字形的摆杆和水平固定连接在摆杆上端的一根横向连接杆，横向连接杆中部通过沿车架中部位置的前后方向设置的轴承可转动地安装在车架上，摆杆下端通过驱动系统安装车轮，每根摆杆中部均通过一个可轴向滑动地套设在摆杆上的套圈和一个弹簧阻尼机构的上端相连，弹簧阻尼机构的下端向内下方延伸并通过沿前后方向水平设置的铰轴和一个竖向固定在车架上的铰座相连，弹簧阻尼机构的下端能够绕铰轴竖向旋转。

2.如权利要求1所述的行星车，其特征在于，所述轴承位于车架上部，使得行星车整体重心低于轴承所在位置。

3.如权利要求1所述的行星车，其特征在于，每根摆杆下端的驱动系统，包括固定在摆杆下端的转向驱动电机，转向驱动电机和一个竖向安装在摆杆下端下表面的转向轴传动相连并能够带动转向轴旋转，转向轴下端和一个侧面开口的C形支撑架上端固定连接，C形支撑架下端安装有进退驱动电机和所述车轮，进退驱动电机输出轴和对应的车轮传动连接。

4.如权利要求3所述的行星车，其特征在于，所述摆杆下端水平向外固定设置有一个连接件，所述转向驱动电机竖向安装在所述连接件上端，转向驱动电机输出轴穿过连接件向下延伸并构成所述转向轴。