CN107662664B - 多轮式移动平台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多轮式移动平台，包括车架，车架上装设有至少两对轮式行走机构，轮式行走机构包括主销、转向节臂和车轮，主销和转向节臂安装在车轮内侧，每对轮式行走机构对称布置在车架的两侧，轮式行走机构与车架之间装设有主动悬架，轮式行走机构与车架之间通过主动悬架连接，还包括至少两组轮距变化组件，每组轮距变化组件与一对轮式行走机构上的两个主动悬架相连接。本发明具有结构简单、可根据路面情况进行底盘调整进而提高车辆整体机动能力的优点。

Description

多轮式移动平台
技术领域
本发明主要涉及到地面移动平台领域，尤其涉及一种多轮式移动平台。
背景技术
轮式行走机构行驶阻力小、噪声小、转向性能好，具有高机动性，因此广泛应用于各种高机动性移动平台中，包括各种类型的汽车、军事特种车辆(如轮式战车、导弹运载车等)。轮式行走机构的好坏将直接影响到移动平台的通过性和机动性。
目前应用于汽车、特种车辆的轮式行走机构、主要分布于车体左右两侧，汽车以四轮为主，特种车辆多为六轮及六轮以上。每两个车轮为一组，通过车桥相连，车桥通过悬架和车架(或车身)相连，车轮、车桥、悬架和车架(车身)构成车辆的行驶系统。
但是在传统的轮式行驶系统中，在崎岖的路面行驶，或路面泥泞甚至路桥面较窄时，前面车辆的车辙容易造成后面行驶车辆的打滑，影响移动平台的通行能力和机动性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、当车辆在泥泞路面或崎岖路面上行驶时，出现打滑等导致移动平台无法通行的情况时，怎样提高车辆整体机动能力的多轮式移动平台。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种多轮式移动平台，包括车架，所述车架上装设有至少两对轮式行走机构，所述轮式行走机构包括主销、转向节臂和车轮，所述主销和转向节臂安装在车轮内侧，每对轮式行走机构对称布置在车架的两侧，所述轮式行走机构与车架之间装设有主动悬架，所述轮式行走机构与车架之间通过主动悬架连接，还包括至少两组轮距变化组件，每一组所述轮距变化组件与一对轮式行走机构之间的两个主动悬架相连接。
作为本发明的进一步改进：
所述主动悬架包括上摆臂、下摆臂、油气弹簧和悬架支架，所述上摆臂一端铰接于悬架支架上方，另一端与所述主销上端铰接，所述下摆臂一端铰接于悬架支架下方，另一端与所述主销下端铰接，所述悬架支架上设有支撑杆，所述油气弹簧一端与支撑杆上端连接，另一端与所述下摆臂中部连接，所述悬架支架与车架连接，所述上摆臂、主销、下摆臂与悬架支架构成平行四边形。
所述悬架支架包括支架上臂、支架下臂和支撑平台，所述支架上臂和支架下臂之间形成夹角并对称设置于所述支撑平台的一端，所述上摆臂与支架上臂铰接，所述下摆臂与支架下臂铰接，所述上摆臂与支架上臂的铰接点和所述下摆臂与支架下臂的铰接点之间的连线与所述上摆臂、主销、下摆臂构成平行四边形，所述支撑杆设置在支撑平台上。
所述轮距变化组件包括安装在车架上的横向滑轨，所述悬架支架对称装设在所述横向滑轨的左右两端，还包括驱使左右两个悬架支架同时向内或向外移动的轮距变化驱动器，所述轮距变化驱动器一端与两个悬架支架相连接，另一端与所述车架连接。
所述轮距变化驱动器包括叉形连杆和驱使叉形连杆前后移动的驱动器，所述叉形连杆的两个自由端分别与所述横向滑轨左右两端的悬架支架相连接，所述叉形连杆的末端与驱动器的前端连接。
所述驱动器为双作用液压缸或电动推杆。
还包括转向机构。
所述转向机构包括转向拉杆、滑块、直线电机，所述转向拉杆一端球形铰接于转向节臂上，另一端球形铰接于滑块上，所述支撑平台的边侧开设有导轨槽，所述直线电机安装于导轨槽的一端，所述滑块受直线电机的牵引沿所述导轨槽左右滑动。
当轮式行走机构至少3对时，所述多轮式移动平台还包括驱使轴距变化的中间轴移动组件，所述中间轴移动组件包括对称装设在所述车架左右内侧的纵向滑轨，左右两个所述纵向滑轨上架设有中间轴移动横架,还包括驱使所述中间轴移动横架沿所述纵向滑轨前后移动的轴距变化驱动器，所述轴距变化驱动器一端与中间轴移动横架相连接，另一端与车架连接。
所述轴距变化驱动器为两个，对称平行安装在左右两个所述纵向滑轨之间，所述轴距变化驱动器为双作用液压缸或电动推杆。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明多轮式移动平台，包括车架，车架上设置有至少两对以上的轮式行走机构，每对轮式行走机构对称布置在车架的两侧，所述轮式行走机构与车架之间装设有主动悬架，所述轮式行走机构与车架之间通过主动悬架连接，还包括至少两组轮距变化组件，所述轮距变化组件与一对轮式行走机构上的两个主动悬架相连接。通过采用轮距变化组件使得移动平台根据路面情况及时进行底盘的轮距调整，从而可自适应地形对移动平台行驶能力的限制，本发明具有结构简单提高了移动平台机动能力的优点。
附图说明
图1为本发明具有三对轮式机构的立体结构示意图。
图2为本发明具有两对轮式机构的立体结构示意图。
图3为本发明中主动可变悬架结构的立体结构示意图。
图4为本发明中中间轴可移动支架的立体结构示意图。
图5为本发明中转向机构结构的立体结构示意图。
图6为本发明中轮式行走机构的立体结构示意图。
图7为本发明中车轮原地转向示意图。
图8为本发明中车轮小半径转向示意图。
图9为本发明中车轮斜向平移的示意图。
图例说明：
1、车架；2、主动悬架；21、上摆臂；22、下摆臂；23、油气弹簧；24、悬架支架；241、支撑杆；242、支架上臂；243、支架下臂；244、支架平台；245、导轨槽；3、轮式行走机构；31、主销；32、转向节臂；33、车轮；4、轮距变化组件；41、横向滑轨；42、轮距变化驱动器；421、叉形连杆；422、驱动器；5、转向机构；51、转向拉杆；52、滑块；53、直线电机；6、中间轴移动组件；61、纵向滑轨；62、中间轴移动横架；63、轴距变化驱动器。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
图1至图9示出了本发明多轮式移动平台的一种实施例，该轮式移动平台，包括车架1，车架1上装设有至少两对轮式行走机构3，轮式行走机构3包括主销31、转向节臂32和车轮33，主销31和转向节臂32安装在车轮33内侧，每对轮式行走机构3对称布置在车架1的两侧，轮式行走机构3与车架1之间装设有主动悬架2，轮式行走机构3与车架1之间通过主动悬架2连接，还包括至少两组轮距变化组件4，每一组轮距变化组件4与一对轮式行走机构3之间的两个主动悬架2相连接。当移动平台只有两对轮式行走机构3时，前后轴上的两对轮式行走机构3之间都安装有轮距变化组件4，当移动平台有三对及以上轮式行走机构3时，在第一对和最后一对轮式行走机构3之间安装轮距变化组件4，当移动平台需要变轮距通过路面时，中间组的轮式行走机构3采用抬高车轮33的方式进行通行，通过采用轮距变化组件4使得移动平台根据路面情况及时调整底盘的轮距，从而可自适应地形对移动平台行驶能力的限制，本发明具有结构简单提高了移动平台机动能力的优点。
本实施例中，主动悬架2包括上摆臂21、下摆臂22、油气弹簧23和悬架支架24，上摆臂21一端铰接于悬架支架24上方，另一端与主销31上端铰接，下摆臂22一端铰接于悬架支架24下方，另一端与主销31下端铰接，悬架支架24上设有支撑杆241，油气弹簧23一端与支撑杆241上端连接，另一端与下摆臂22中部连接，悬架支架24与车架1连接，上摆臂21、主销31、下摆臂22与悬架支架24构成平行四边形。通过上摆臂21、下摆臂22分别与主销31的上下端连接，使得车架1与车轮33之间连接，油气弹簧23的使用，一方面提高了移动平台的减震性能，另一方面，在路面情况良好高速行驶时，控制油气弹簧23收缩，油气弹簧23收缩带动下摆臂22向上摆动，降低了车身高度，提高高速行驶的稳定性。在崎岖的路面上低速行驶时，控制油气弹簧23伸张作用类似于推杆，通过其推力使下摆臂向下摆动，抬高了车身高度。在本实施例中，使用三对车轮33，六个主动可变悬架2均可以独立调节车轮相对车体的高度，并且通过调节每个独立悬架的高度保证每个车轮均与地面紧密接触从而避免了在崎岖的路面上有车轮翘起导致附着力不足而打滑的现象。轮距和每个车轮33相对于车体高度的调整，使得多轮式移动平台根据路面的宽度及地形情况及时进行调整，例如避开前面车辆的车辙，从而提高了移动平台的自适应能力和机动能力。另外，在使用三对车轮33时，前后两轴使用轮距变化组件4对前后两对轮式行走机构3之间的轮距进行调整，中间轴的这对轮式行走机构3则通过油气弹簧23将轮式行走机构3抬起后依靠前后两对轮式行走机构3的驱动力进行路面通行。
本实施例中，悬架支架24包括支架上臂242、支架下臂243和支架平台244，支架上臂242和支架下臂243之间形成夹角并对称设置于支架平台244的一端，上摆臂21与支架上臂242铰接，下摆臂22与支架下臂243铰接，上摆臂21与支架上臂242的铰接点和下摆臂22与支架下臂243的铰接点之间的连线与上摆臂21、主销31、下摆臂22构成平行四边形，支撑杆241设置在支架平台244上。支架上臂242和支架下臂243布置于支架平台244的上下两侧并且形成一定的夹角，张开成一定的角度使得上摆臂21和下摆臂22分别与悬架支架24的支架上臂242和支架下臂243铰接，从而使得上摆臂21和下摆臂22能够与主销31上下端铰接，上摆臂21和支架上臂242的铰接点和下摆臂22与支架下臂243的铰接点之间的连线与上摆臂21、主销31和下摆臂22形成平行四边形。
本实施例中，轮距变化组件4包括安装在车架1上的横向滑轨41，悬架支架24对称装设在横向滑轨41的左右两端，还包括驱使左右两个悬架支架24同时向内或向外移动的轮距变化驱动器42，轮距变化驱动器42一端与两个悬架支架24相连接，另一端与车架1连接。通过将悬架支架24安装在横向滑轨41的左右两端，使得两端的悬架支架24在轮距变化驱动器42的带动下沿横向滑轨41同时向内或向外移动，从而带动与悬架支架24相连接的车轮向内或向外移动，进而实现轮距的变大或变小。
本实施例中，轮距变化驱动器42包括叉形连杆421和驱使叉形连杆421前后移动的驱动器422，叉形连杆421的两个自由端分别与横向滑轨41左右两端的悬架支架24相连接，叉形连杆421的末端与驱动器422的前端连接。叉形连杆421的两个自由端与位于横向滑轨41两端的两个悬架支架24连接后，叉形连杆421的两个自由臂的末端与驱动器422的前端连接，当驱动器422前后移动时，带动叉形连杆421的两个自由端夹角变大或变小，使与两个自由端相连的两个悬架支架24向外或向内移动，从而实现轮距的变大或变小。本实施例中，驱动器422为双作用液压缸或电动推杆。
本实施例中，多轮式移动平台还包括转向机构5。转向机构5包括转向拉杆51、滑块52、直线电机53，转向拉杆51一端球形铰接于转向节臂32上，另一端球形铰接于滑块52上，支架平台244的边侧开设有导轨槽245，直线电机53安装于导轨槽245的一端，滑块52受直线电机53的牵引沿导轨槽245左右滑动。直线电机53牵动滑块52在导轨槽245上来回移动，可以带动与滑块52球形铰接的转向拉杆51的运动，进而使得转向节臂32运动，从而带动车轮33的转向。因为每个轮式行走机构3通过独立的主动悬架2与车架1相连，主动悬架2可以单独控制车轮33的转向，因此可以实现多轮式移动平台的原地转向、小半径转弯和斜向平动，如图7所示的原地转向，中间轴不动，前后轴四个车轮33同时向车体内侧偏转相同角度，使得各个车轮轴线汇交于一点，即车架1中心点，同侧车轮33旋转方向相同，不同侧车轮33旋转方向相反，从而实现了绕车架中心点的原地转动。如图8所示的小半径转弯：中间轴不动，前轴两车轮33偏转方向相同，后轴两车轮33偏转方向相同，两车轮33偏转角度有差别，靠近转弯中心的一侧车轮33偏转角较大，但与前轴车轮33转动方向相反，六个车轮33的轴线汇于一点，所有车轮33旋转方向相同，移动平台绕着交汇点作圆周运动，从而实现小半径转弯。如图9所示的斜向平动：通过中间的两个油气弹簧23将中间轴两车轮抬离地面，前后轴车轮33向相同方向偏转同样的角度，各轮旋转方向相同，从而实现了斜向平移。
本实施例中，当移动平台包括至少3对轮式行走机构3时，多轮式移动平台还包括驱使轴距变化的中间轴移动组件6，中间轴移动组件6包括对称装设在车架1左右内侧的纵向滑轨61，左右两个纵向滑轨61上架设有中间轴移动横架62,还包括驱使中间轴移动横架62沿纵向滑轨61前后移动的轴距变化驱动器63，轴距变化驱动器63一端与中间轴移动横架62相连接，另一端与车架1连接。在车架1的中间装设中间轴移动横架62，在移动平台需要进行轴距变化时，在纵向轴距变化驱动器63的驱动下，驱使中间轴移动横架62沿纵向滑轨61前后移动，从而使前后轴与中间轴之间的轴距发生了变化，进而可以提高移动平台翻越障碍、跨壕沟的能力。
本实施例中，轴距变化驱动器63为两个，对称平行安装在左右两个纵向滑轨61之间，轴距变化驱动器63为双作用液压缸或电动推杆。使用两个纵向轴距变化驱动器63，可以更加平稳均衡的将力作用于中间轴移动横架62。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种多轮式移动平台，包括车架(1)，所述车架(1)上装设有至少两对轮式行走机构(3)，所述轮式行走机构(3)包括主销(31)、转向节臂(32)和车轮(33)，所述主销(31)和转向节臂(32)安装在车轮(33)内侧，每对轮式行走机构(3)对称布置在车架(1)的两侧，其特征在于：所述轮式行走机构(3)与车架(1)之间装设有主动悬架(2)，所述轮式行走机构(3)与车架(1)之间通过主动悬架(2)连接，还包括至少两组轮距变化组件(4)，每一组所述轮距变化组件(4)与一对轮式行走机构(3)之间的两个主动悬架(2)相连接，当移动平台需要变轮距通过路面时，通过轮距变化组件(4)调整移动平台的轮距，所述主动悬架(2)包括上摆臂(21)、下摆臂(22)、油气弹簧(23)和悬架支架(24)，所述上摆臂(21)一端铰接于悬架支架(24)上方，另一端与所述主销(31)上端铰接，所述下摆臂(22)一端铰接于悬架支架(24)下方，另一端与所述主销(31)下端铰接，所述悬架支架(24)上设有支撑杆(241)，所述油气弹簧(23)一端与支撑杆(241)上端连接，另一端与所述下摆臂(22)中部连接，所述悬架支架(24)与车架(1)连接，所述上摆臂(21)、主销(31)、下摆臂(22)与悬架支架(24)构成平行四边形，当在情况良好路面上高速行驶时，控制油气弹簧(23)收缩，油气弹簧(23)收缩带动下摆臂(22)向上摆动，降低了车身高度，当在崎岖的路面上低速行驶时，控制油气弹簧(23)伸张使下摆臂向下摆动，抬高了车身高度。
2.根据权利要求1所述的多轮式移动平台，其特征在于：所述悬架支架(24)包括支架上臂(242)、支架下臂(243)和支架平台(244)，所述支架上臂(242)和支架下臂(243)之间形成夹角并对称设置于所述支架平台(244)的一端，所述上摆臂(21)与支架上臂(242)铰接，所述下摆臂(22)与支架下臂(243)铰接，所述上摆臂(21)与支架上臂(242)的铰接点和所述下摆臂(22)与支架下臂(243)的铰接点之间的连线与所述上摆臂(21)、主销(31)、下摆臂(22)构成平行四边形，所述支撑杆(241)设置在支架平台(244)上。
3.根据权利要求1所述的多轮式移动平台，其特征在于：所述轮距变化组件(4)包括安装在车架(1)上的横向滑轨(41)，所述悬架支架(24)对称装设在所述横向滑轨(41)的左右两端，还包括驱使左右两个悬架支架(24)同时向内或向外移动的轮距变化驱动器(42)，所述轮距变化驱动器(42)一端与两个悬架支架(24)相连接，另一端与所述车架(1)连接。
4.根据权利要求3所述的多轮式移动平台，其特征在于：所述轮距变化驱动器(42)包括叉形连杆(421)和驱使叉形连杆(421)前后移动的驱动器(422)，所述叉形连杆(421)的两个自由端分别与所述横向滑轨(41)左右两端的悬架支架(24)相连接，所述叉形连杆(421)的末端与驱动器(422)的前端连接。
5.根据权利要求4所述的多轮式移动平台，其特征在于：所述驱动器(422)为双作用液压缸或电动推杆。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的多轮式移动平台，其特征在于：还包括转向机构(5)。
7.根据权利要求6所述的多轮式移动平台，其特征在于：所述转向机构(5)包括转向拉杆(51)、滑块(52)、直线电机(53)，所述转向拉杆(51)一端球形铰接于转向节臂(32)上，另一端球形铰接于滑块(52)上，所述支架平台(244)的边侧开设有导轨槽(245)，所述直线电机(53)安装于导轨槽(245)的一端，所述滑块(52)受直线电机(53)的牵引沿所述导轨槽(245)左右滑动。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的多轮式移动平台，其特征在于：当轮式行走机构(3)至少3对时，所述多轮式移动平台还包括驱使轴距变化的中间轴移动组件(6)，所述中间轴移动组件(6)包括对称装设在所述车架(1)左右内侧的纵向滑轨(61)，左右两个所述纵向滑轨(61)上架设有中间轴移动横架(62),还包括驱使所述中间轴移动横架(62)沿所述纵向滑轨(61)前后移动的轴距变化驱动器(63)，所述轴距变化驱动器(63)一端与中间轴移动横架(62)相连接，另一端与车架(1)连接。
9.根据权利要求8所述的多轮式移动平台，其特征在于：所述轴距变化驱动器(63)为两个，对称平行安装在左右两个所述纵向滑轨(61)之间，所述轴距变化驱动器(63)为双作用液压缸或电动推杆。
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