CN108210188A - 智能车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能车，包括车体、安装于车体上的两车轮组件；每一所述车轮组件包括第一车轮、第二车轮以及连接所述第一车轮和第二车轮的固定件，所述固定件可转动地连接于车体。智能车在移动过程中，每一车轮组件根据地形的变化，自适应的调整相对于车体的转动角度，使得两第一车轮和两第二车轮紧贴于路面移动。智能车可适应各种状况的地形，避免车体产生上下颠簸的现象，提高了驾乘的舒适性。

Description

智能车

技术领域

本发明涉及行走机构，尤其涉及一种地形适应性强的智能车。

背景技术

现有车辆移动于崎岖路面或翻越障碍物时，容易导致部分车轮不能紧贴于路面移动，进而容易产生车体上下颠簸的现象，影响驾乘的舒适性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种地形适应性强的智能车。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种智能车，包括车体、安装于车体上的两车轮组件；每一所述车轮组件包括第一车轮、第二车轮以及连接所述第一车轮和第二车轮的固定件，所述固定件可转动地连接于车体。

相较于现有技术本发明具有如下有益效果：本发明的智能车具有相互独立的两车轮组件，每一车轮组件的固定件可转动地连接于车体， 第一车轮和第二车轮可跟随固定件相对于车体转动；其中任意一个车轮组件相对车体发生转动时，不会影响另一车轮组件相对于车体的转动角度；智能车在移动过程中，每一车轮组件根据地形的变化，自适应的调整相对于车体的转动角度，使得两第一车轮和两第二车轮紧贴于路面移动。智能车可适应各种状况的地形，避免车体产生上下颠簸的现象，提高了驾乘的舒适性。

优选的，所述智能车还包括安装于车体上的第三车轮，所述两第一车轮和/或两第二车轮为主动轮，所述第三车轮为主动轮或从动轮。

优选的，所述主动轮为轮毂电机车轮。

优选的，每一所述固定件包括相互固定连接的第一摆臂和第二摆臂，所述第一车轮安装于第一摆臂上，所述第二车轮安装于第二摆臂上。

优选的，所述第一摆臂和第二摆臂构成一夹角。

优选的，所述车体还包括用以承载使用者的第一承载部、可转动地连接于第一承载部一端的第二承载部以及可转动地连接于第一承载部另一端的第三承载部；所述车体上安装有扶手。

优选的，所述第一承载部与第二承载部之间铰接有第一电动推杆，所述第一承载部与第三承载部之间铰接有第二电动推杆。

优选的，所述两车轮组件位于第一承载部的后侧，所述第三车轮位于第一承载部的前侧。

优选的，所述扶手包括可相互转动的扶手杆和支撑杆；所述扶手杆平行于所述第一承载部，所述支撑杆平行于所述第三承载部。

优选的，所述扶手安装有用以控制智能车移动和/或转向的运行控制器。

附图说明

图1为本发明智能车的立体示意图；

图2为车轮组件与第一轮臂的定装示意图；

图3为智能车转换为轮椅的侧面示意图；

图4为智能车转换为担架的侧面示意图；

图5A-图5D为智能车前行时翻越障碍物的流程示意图；

图6A-图6D为智能车后退时翻越障碍物的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细的说明，而非对本发明的保护范围限制。需要理解的是在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。

术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于简化文字描述以区别于类似的对象，而不能理解为特定的次序间的先后关系，“第一”、“第二”、“第三”可以相应的互换。

实施例一

参阅图1，一种智能车，包括车体1，安装于车体1上的两车轮组件2和两第三车轮3。车体1还包括用以承载使用者的第一承载部11、可转动地连接于第一承载部11前端的第二承载部12以及可转动地连接于第一承载部11后端的第三承载部13。第一承载部11设置有两第一轮臂14和两第二轮臂15。两车轮组件2分别安装于两第一轮臂14上，两第三车轮3分别安装于两第二轮臂15上。两车轮组件2和两第三车轮3共同支撑车体1，智能车可通过两车轮组件2和两第三车轮3移动于路面上。

参阅图2，每一车轮组件2包括第一车轮21、第二车轮22以及连接第一车轮21和第二车轮22的固定件23。每一第一车轮21和第二车轮22前后设置。第一轮臂14设有连接叉141，固定件23通过转轴24可转动的连接于第一轮臂14的连接叉141。每一固定件23包括相互固定连接的第一摆臂231和第二摆臂232。第一摆臂231和第二摆臂232呈扇形设置，第一摆臂231向后下方倾斜，第二摆臂232向前下方倾斜，第一摆臂231和第二摆臂232构成一夹角，该夹角小于180度。第一摆臂231和第二摆臂232之间固定连接有加强板233，可提高第一摆臂231和第二摆臂232的结构牢固性。当然，第一摆臂231和第二摆臂232亦可以相对展开呈180度设置。第一摆臂231设置有第一轮叉234，第一车轮21通过轮轴安装于第一轮叉234上。第二摆臂232设置有第二轮叉235，第二车轮22通过轮轴安装于第二轮叉235上。第一车轮21和第二车轮22可分别跟随第一摆臂231和第二摆臂232围绕第一轮臂连接叉的转轴24转动。智能车移动于崎岖路面时，每一车轮组件2的第一车轮21和第二车轮22可根据地形的变化，通过自适应的调整相对于第一轮臂连接叉的转动角度，使得两第一车轮21和两第二车轮22紧贴于路面移动，避免车体1产生上下颠簸的现象，提高驾乘的舒适性。

本实施例中，两车轮组件2相互独立，即其中任意一个车轮组件2相对车体1发生转动时，仅限于该车轮组件2相对于车体1的转动角度，不会影响另一车轮组件2相对于车体1的转动角度。两车轮组件2彼此独立，可提高两第一车轮21和两第二车轮22移动于崎岖路面时的响应速度，亦提高了智能车移动时的机动性能。智能车在移动过程中，当两车轮组件2共同移动于同一坡面时，两车轮组件2可同步相对于车体1转动；当两车轮组件2中的一个或两个车轮组件2遇到障碍物时，相应的车轮组件2相对于车体1转动并翻越该障碍物。另外，两车轮组件2的转动幅度可以相同亦可以不同，取决于当前地形状况或障碍物的外形。

参阅图3，每一第二轮臂15设置有第三轮叉151，第三车轮3通过轮轴安装于第三轮叉151上。两第三车轮3配合两第一车轮21和两第二车轮22共同移动于路面。因车体1的第一轮臂14与车轮组件2通过转轴24连接并可相对转动，故第三车轮3可跟随第二轮臂15、车体1的第一承载部11以及第一轮臂14围绕该转轴24转动，即第三车轮3可相对转动于车轮组件2。智能车在移动过程中，两第三车轮3中的一个或两个第三车轮3翻越障碍物时，相应的第三车轮3分离于地面并支撑于障碍物表面，同时推动对应侧的第二轮臂15向上抬起，使得车体1的第一承载部11亦向上抬升，而车轮组件2的第一车轮21和第二车轮22仍保持紧贴于路面的状态。提高了车体1运行的整体稳定性，亦提高了智能车的安全性能。

本实施例中，两第一轮臂14和两第二轮臂15可提高第一承载部11相对于地面的高度，以适应使用者的坐姿。两第一轮臂14和两第二轮臂15分别与第一承载部11之间固定连接有加强固定杆16，以提高两第一轮臂14和两第二轮臂15的结构牢固性。当然，两第一轮臂14与两第二轮臂15相互之间亦可以焊接加强固定杆。本实施例中，第一轮臂14向远离于第二轮臂15的方向倾斜，当车体1的整体重心向第一轮臂14的一侧偏移时，倾斜设置的两第一轮臂14可提高车体1的运行稳定性。当然在其他实施方式中，智能车亦可以取消安装第一轮臂14和第二轮臂15，第一车轮21、第二车轮22和第三车轮3安装于车体1的第一承载部11上。

参阅图3，车体1上安装有扶手17。使用者坐立于第一承载部11的上方，第二承载部12可支承使用者的腿部，第三承载部13作为使用者的靠背部，以提供使用者舒适的坐姿。第一承载部11与第二承载部12之间铰接有第一电动推杆18，伸展或收缩第一电动推杆18可以使得第二承载部12相对于第一承载部11转动。伸展第一电动推杆18时，第二承载部12相对于第一承载部11呈展开状态；收缩第一电动推杆18时，第二承载部12可转动连接于第一承载部11的下方。第二承载部12设置有用以支撑使用者双脚的脚踏部121。第一承载部11与第三承载部13之间铰接有第二电动推杆19，伸展或收缩第二电动推杆19可以使得第三承载部13相对于第一承载部11转动。伸展第二电动推杆19时，第三承载部13可转动连接于第一承载部11的上方；收缩第二电动推杆19时，第三承载部13相对于第一承载部11呈展开状态。车体1的第三承载部13和第二承载部12均相对于第一承载部11呈展开状态时，智能车可转换为担架（如图4所示）；第三承载部13转动倾斜于第一承载部11的上方，并且第二承载部12转动倾斜于第一承载部11的下方时，智能车可转换为轮椅（如图3所示）。该轮椅或担架结合两车轮组件2以及两第三车轮3，有利于移动于坑洼不平的路面，提高使用者的驾乘舒适性。

扶手17包括可相互转动的扶手杆171和支撑杆172。扶手杆171平行于第一承载部11，支撑杆172平行于第三承载部13。第三承载部13相对于第一承载部11转动时，扶手17的扶手杆171和支撑杆172亦作出相应的转动。第三承载部13相对于第一承载部11呈展开状态时，扶手杆171和支撑杆172亦相对展开，并平齐于第一承载部11和第三承载部13，有利于上半身残疾者移动至智能车上。第三承载部13转动倾斜于第一承载部11的上方时，扶手杆171和支撑杆172构成支撑手臂的扶手17。扶手17安装有用以控制智能车移动和/或转向的运行控制器4，运行控制器4信号连接于两车轮组件2和两第三车轮3。

本实施例中，两车轮组件2位于第一承载部11的后侧，两第三车轮3位于第一承载部11的前侧。当车体1的整体重心向后偏移时，可相对车体1转动的车轮组件2可以防止智能车向方侧倾，提高了车体1的运行稳定性，亦能有利于智能车移动于坡面和翻越障碍物。当然在其他实施方式中，两第三车轮亦可以安装于第一承载部的后侧，两车轮组件相应的安装于第一承载部的前侧；或者，第一承载部的前侧或后侧亦可以仅安装一个第三车轮，该第三车轮与两车轮组件呈三角设置关系。

本实施例中，两第一车轮21、两第二车轮22和两第三车轮3均为主动轮，每个车轮的尺寸相同并具有转动的动力。两第一车轮21、两第二车轮22和两第三车轮3均分别位于第一承载部11的左侧和右侧。每侧各三个车轮，第二车轮22位于第一车轮21和第三车轮3之间。主动轮为轮毂电机车轮。智能车安装有电源（图中未示出），并提供电力给各个轮毂电机车轮。运行控制器4信号连接于各个轮毂电机车轮并驱动车轮转动。智能车向前或向后移动时，左侧和右侧的轮毂电机车轮旋转方向相同，且转速相同；智能车向左或向右转向时，左侧和右侧的轮毂电机车轮转速不同，此时左侧和右侧的轮毂电机车轮旋转方向可相同亦可相反。当然，左侧和右侧的轮毂电机车轮在旋转方向相反，且转速相同时，可实现智能车原地掉头。

参阅图5A至图5D，智能车移动于崎岖路面或翻越障碍物时，两车轮组件2紧贴于地面并与地面摩擦产生向前移动的推力，两第三车轮3抵靠于障碍物的表面并产生向上翻越的摩擦力使得车体1向上抬升，两第三车轮3在向上抬升的过程中，两车轮组件2相应的向前移动并始终推动两第三车轮3抵靠于障碍物，待两第三车轮3移动至障碍物的上方时，两第三车轮3可提供拉动车体1的拉力；两车轮组件2在翻越障碍物时，两车轮组件2相对车体1发生转动，两第二车轮22与障碍物表面产生摩擦力配合两第三车轮3的拉力、两第一车轮21的推力，使得两第二车轮22移动至障碍物的上方，此时两第二车轮22亦可提供拉动车体1的拉力；最后两第一车轮21接触于障碍物并与障碍物表面产生摩擦力，配合两第三车轮3和两第二车轮22的拉力，使得两第一车轮21移动至障碍物的上方。至此，智能车完成翻越障碍物。两第三车轮3可相对两车轮组件2转动，两第一车轮21和两第二车轮22可相对车体1转动，使得智能车可适应各种地形的路面，提高了智能车的通过性。当然，智能车亦可以通过后退的方式翻越障碍物（如图6A至图6D所示），具体可参考前行时的翻越步骤并作相应调整。

需要说明的是，上述智能车亦可以翻越台阶，台阶的垂直高度可大于或小于车轮的半径，翻越台阶的步骤可参考上述翻越障碍物的步骤。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于，两第一车轮21和两第二车轮22为主动轮，两第三车轮3为从动轮。两第三车轮3从动于两第一车轮21和两第二车轮22。

智能车移动于崎岖路面或翻越障碍物时，两第一车轮21和两第二车轮22紧贴于地面并与地面摩擦产生向前移动的推力，并推动两第三车轮3抵靠于障碍物的表面，通过两车轮组件2的推动使得两第三车轮3向上抬升，两第三车轮3在被向上抬升的过程中，两车轮组件2持续向前推动两第三车轮3使得两第三车轮3移动至障碍物的上方；两车轮组件2在翻越障碍物时，两车轮组件2相对车体1发生转动，两第二车轮22与障碍物表面产生摩擦力配合两第一车轮21的推力，使得两第二车轮22移动至障碍物的上方，此时两第二车轮22可提供拉动车体1的拉力；最后两第一车轮21接触于障碍物并与障碍物表面产生摩擦力，配合两第二车轮22的拉力，使得两第一车轮21移动至障碍物的上方。至此，智能车完成翻越障碍物。智能车在移动过程中，两第三车轮3主要通过两车轮组件2移动。当然，智能车亦可以通过后退的方式翻越障碍物，具体可参考前行时的翻越步骤作相应调整。

需要说明的是，本实施例中的智能车亦可以翻越台阶。其中，智能车在前行时可以翻越垂直高度小于车轮半径的台阶；智能车在后退时可以翻越垂直高度大于或小于车轮半径的台阶。翻越台阶的步骤可参考本实施例中的翻越障碍物的步骤。

实施例三

本实施例与实施例一的不同之处在于，两第一车轮21为主动轮，两第二车轮22和两第三车轮3为从动轮。两第二车轮22和两第三车轮3从动于两第一车轮21。

智能车移动于崎岖路面或翻越障碍物时，两第一车轮21和两第二车轮22紧贴于地面，其中两第一车轮21与地面摩擦产生向前移动的推力或向后移动的拉力，并推动两第二车轮22和两第三车轮3向前移动，或拖动两第二车轮22和两第三车轮3向后移动。需要说明的是，本实施例中的崎岖路面和障碍物相对于路面的垂直高度较低，该垂直高度相对于车轮半径可以忽略。崎岖路面和障碍物相对于路面具有一定的坡度，有利于两第一车轮21前行时推动或后退时拖动智能车移动。

实施例四

本实施例与实施例一的不同之处在于，两第一车轮21和两第三车轮3为主动轮，两第二车轮22为从动轮。两第二车轮22从动于两第一车轮21和两第三车轮3。

智能车移动于崎岖路面或翻越障碍物时，两第一车轮21和两第二车轮22紧贴于地面，其中两第一车轮21与地面摩擦产生向前移动的推力，两第二车轮22通过两第一车轮21的推动和两第三车轮3的拖动向前移动。两第三车轮3抵靠于障碍物的表面时产生向上翻越的摩擦力使得车体1向上抬升，两第三车轮3在向上抬升的过程中，两车轮组件2通过两第一车轮21的推动相应的向前移动并始终推动两第三车轮3抵靠于障碍物，待两第三车轮3移动至障碍物的上方时，两第三车轮3可提供拉动车体1的拉力；两车轮组件2在翻越障碍物时，两车轮组件2相对车体1发生转动，两第二车轮22通过两第三车轮3的拉力和两第一车轮21的推力，使得两第二车轮22移动至障碍物的上方；最后两第一车轮21接触于障碍物并与障碍物表面产生摩擦力，配合两第三车轮3的拉力，使得两第一车轮21移动至障碍物的上方。至此，智能车完成翻越障碍物。智能车在移动过程中，两第二车轮22主要通过两第三车轮3和两第一车轮21实现移动。当然，智能车亦可以通过后退的方式翻越障碍物，具体可参考前行时的翻越步骤作相应调整。

需要说明的是，本实施例中的智能车亦可以翻越台阶，台阶的垂直高度可大于或小于车轮的半径，翻越台阶的步骤可参考本实施例中的翻越障碍物的步骤。

实施例五

本实施例与实施例一的不同之处在于，两第二车轮22为主动轮，两第一车轮21和两第三车轮3为从动轮。两第一车轮21和两第三车轮3从动于两第一车轮21。

智能车移动于崎岖路面或翻越障碍物时，两第一车轮21和两第二车轮22紧贴于地面，其中两第二车轮22与地面摩擦产生向前移动的推力或向后移动的拉力，并推动两第三车轮3和拖动两第一车轮21向前移动，或推动两第一车轮21和拖动两第三车轮3向后移动。需要说明的是，本实施例中的崎岖路面和障碍物相对于路面的垂直高度较低，该垂直高度相对于车轮半径可以忽略。崎岖路面和障碍物相对于路面具有一定的坡度，有利于智能车通过两第二车轮22移动。

实施例六

本实施例与实施例一的不同之处在于，两第二车轮22和两第三车轮3为主动轮，两第一车轮21为从动轮。

智能车移动于崎岖路面或翻越障碍物时，两第一车轮21和两第二车轮22紧贴于地面，其中两第二车轮22与地面摩擦产生向前移动的推力，两第一车轮21通过两第二车轮22和两第三车轮3的拖动向前移动。两第三车轮3抵靠于障碍物的表面时产生向上翻越的摩擦力使得车体1向上抬升，两第三车轮3在向上抬升的过程中，两车轮组件2通过两第二车轮22的推动相应的向前移动并始终推动两第三车轮3抵靠于障碍物，待两第三车轮3移动至障碍物的上方时，两第三车轮3可提供拉动车体1的拉力；两车轮组件2在翻越障碍物时，两车轮组件2相对车体1发生转动，两第二车轮22与障碍物表面产生摩擦力配合两第三车轮3的拉力，使得两第二车轮22移动至障碍物的上方；最后两第一车轮21通过两第三车轮3和两第二车轮22的拉力，使得两第一车轮21移动至障碍物的上方。至此，智能车完成翻越障碍物。智能车在移动过程中，两第一车轮21主要通过两第三车轮3和两第二车轮22的拉力实现移动。当然，智能车亦可以通过后退的方式翻越障碍物，具体可参考前行时的翻越步骤作相应调整。

需要说明的是，本实施例中的智能车亦可以翻越台阶。其中，智能车在前行时可以翻越垂直高度大于或小于车轮半径的台阶；智能车在后退时可以翻越垂直高度小于车轮半径的台阶。翻越台阶的步骤可参考本实施例中的翻越障碍物的步骤。

在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种智能车，其特征在于：包括车体、安装于车体上的两车轮组件；每一所述车轮组件包括第一车轮、第二车轮以及连接所述第一车轮和第二车轮的固定件，所述固定件可转动地连接于车体。

2.根据权利要求1所述的智能车，其特征在于：所述智能车还包括安装于车体上的第三车轮，所述两第一车轮和/或两第二车轮为主动轮，所述第三车轮为主动轮或从动轮。

3.根据权利要求2所述的智能车，其特征在于：所述主动轮为轮毂电机车轮。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的智能车，其特征在于：每一所述固定件包括相互固定连接的第一摆臂和第二摆臂，所述第一车轮安装于第一摆臂上，所述第二车轮安装于第二摆臂上。

5.根据权利要求4所述的智能车，其特征在于：所述第一摆臂和第二摆臂构成一夹角。

6.根据权利要求4所述的智能车，其特征在于：所述车体还包括用以承载使用者的第一承载部、可转动地连接于第一承载部一端的第二承载部以及可转动地连接于第一承载部另一端的第三承载部；所述车体上安装有扶手。

7.根据权利要求6所述的智能车，其特征在于：所述第一承载部与第二承载部之间铰接有第一电动推杆，所述第一承载部与第三承载部之间铰接有第二电动推杆。

8.根据权利要求6所述的智能车，其特征在于：所述两车轮组件位于第一承载部的后侧，所述第三车轮位于第一承载部的前侧。

9.根据权利要求6所述的智能车，其特征在于：所述扶手包括可相互转动的扶手杆和支撑杆；所述扶手杆平行于所述第一承载部，所述支撑杆平行于所述第三承载部。

10.根据权利要求6所述的智能车，其特征在于：所述扶手安装有用以控制智能车移动和/或转向的运行控制器。