CN209888922U - 一种用于室外无人送货的电动车底盘 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于室外无人送货的电动车底盘,包括车架、电池及电池快换机构、转向机构、制动机构、悬挂机构、驱动机构、电气控制系统和安全防护系统;底盘采用承载式车架,存放货物的货厢放置在车架上方,电池及控制系统固定于车架内部,电气控制系统、电机均由电池提供电力;电气控制系统通过总线通讯对电机进行实时控制。本实用新型的电动车底盘具有越障和爬坡能力,能够适应城市道路和街区环境,并具有日常防水能力,满足市区货物自动配送的需要。
Description
技术领域
本实用新型属于无人配送电动车技术领域,具体涉及一种用于室外无人送货的电动车底盘。
背景技术
电子商务的迅猛发展对快递物流行业提出了更高的要求,其中市内和园区配送目前完全由人工完成,不仅效率较低,而且所需人工成本较高。为了解决配送领域“最后一公里”的问题,提出一种无人自动配送车辆底盘。
现有无人配送电动车底盘普遍是在传统汽车底盘的基础上改进而来,其采用方向机作为转向机构,并由直流有刷电机提供动力。方向机的齿隙大,造成转向传动误差较大,而且直流电机的控制精度较低,无法满足无人驾驶的精度要求;刹车系统采用步进电机模拟人脚运动带动刹车板转动,从而使控制卡钳刹车,其缺点是无法精确控制刹车力度,导致车辆的加速度无法动态调节。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于室外无人送货的电动车底盘,用以解决现有配送电动车转向运动精度低、制动性能不足的问题,并解决现有城区人工配送货物的不便。
实现本实用新型目的的技术方案为:一种用于室外无人送货的电动车底盘,所述电动车底盘包括车架、转向机构、制动机构、驱动机构、悬挂机构、电池、电池快换机构、电气控制系统和安全防护系统;所述转向机构、制动机构、驱动机构和安全防护系统均与电气控制系统相连,电气控制系统与电池相连;
所述转向机构位于前桥上部,包括转向电机、减速器、减速器支架、第一球铰、摆臂、可调拉杆、第二球铰、羊角和横拉杆;转向电机与减速器连接,减速器通过减速器支架固定在前桥轴,摆臂连接减速器的输出轴和第一球铰,可调拉杆连接第一球铰和第二球铰,第二球铰与羊角相连,两侧车轮的羊角通过横拉杆相连;
所述制动机构位于车体内部,包括制动电机、L型支撑架、直线推杆、刹车连杆和制动主缸;制动电机与直线推杆固定,电机输出轴连接直线推杆输入端,将转动变换为直线运动;直线推杆和制动主缸通过L型支撑架固定在车架上,直线推杆输出轴通过刹车连杆连接到制动主缸的活塞;
所述电池和电池快换机构位于车架内部;电池快换机构包括导轨,电池放置于电池舱内部,电池舱通过导轨与车架固定;
所述安全防护系统由触边传感器、保险杠、电磁制动器组成,保险杠与车架连接,分别位于车架前后;保险杠内部安装有触边传感器;电磁制动器安装在主驱电机尾部,电磁制动器摩擦片通过键与电机轴连接;触边传感器检测到碰撞后,控制系统控制电磁制动器制动;
所述电气控制系统放置于电控箱内部,通过控制电机的转速和转角从而控制车辆的运动速度、刹车力量和转向方向;
所述车架通过悬挂机构与前后桥相连。
与现有技术相比,本实用新型具有如下优点:(1)本实用新型的电动车底盘采用伺服电机驱动转向机构和刹车机构,其精度高、控制可靠;(2)底盘重心低、结构强度高;(3)电气系统放置在防水的电控箱中,能达到日常生活防水等级。
附图说明
图1是无人配送电动车底盘前视时的平面立体图。
图2是无人配送电动车底盘前视时的立体图。
图3是无人配送电动车底盘左视图。
图4是无人配送电动车转向机构局部视图。
图5是无人配送电动车刹车机构局部视图。
具体实施方式
如图1所示,一种用于室外无人送货的电动车底盘,所述电动车底盘包括车架1、转向机构2、制动机构3、驱动机构、悬挂机构、电池7、电池快换机构8、电气控制系统4和安全防护系统;所述转向机构、制动机构、驱动机构和安全防护系统均与电气控制系统4相连,电气控制系统4与电池相连;驱动机构包括主驱电机和变速箱;
所述转向机构位于前桥上部,包括转向电机14、减速器15、减速器支架16、第一球铰17、摆臂18、可调拉杆19、第二球铰20、羊角21和横拉杆22;转向电机14与减速器15连接,减速器15通过减速器支架16固定在前桥轴,摆臂18连接减速器15的输出轴和第一球铰17,可调拉杆19连接第一球铰17和第二球铰20,第二球铰20与羊角21相连,两侧车轮的羊角通过横拉杆22相连;
所述制动机构位于车体内部,包括制动电机26、L型支撑架27、直线推杆23、刹车连杆28和制动主缸25;制动电机26与直线推杆23固定,电机输出轴连接直线推杆23输入端,将转动变换为直线运动;直线推杆23和制动主缸25通过L型支撑架27固定在车架上,直线推杆输出轴通过刹车连杆28连接到制动主缸25的活塞;
所述电池7和电池快换机构8位于车架内部;电池快换机构8包括导轨,电池7放置于电池舱内部,电池舱通过导轨与车架固定;导轨由锁紧机构和手柄组成,按下手柄打开锁紧机构,可抽出电池舱;将电池放置在电池舱中,推入到底部并松开手柄可锁紧电池舱。
所述安全防护系统由触边传感器6、保险杠、电磁制动器组成,保险杠与车架连接,分别位于车架前后;保险杠内部安装有触边传感器6;电磁制动器安装在主驱电机尾部,电磁制动器摩擦片通过键与电机轴连接;触边传感器检测到碰撞后,控制系统控制电磁制动器制动。
所述电气控制系统放置于电控箱内部,控制电机的转速和转角从而控制车辆的运动速度、刹车力量和转向方向,包括断路器、接触器、电压变换模块、继电器、VCU;所述VCU通过CAN总线与转向电机驱动器、制动电机驱动器及主驱电机驱动器9通信,实现速度或位置闭环控制。
所述车架通过悬挂机构与前后桥相连;
进一步的,所述转向电机14为交流伺服电机,搭配绝对值编码器。
进一步的,悬挂机构采用非独立式悬挂。
进一步的,电控箱放置于车架中间一侧,通过螺钉与车架相连。
进一步的,进出电控箱的电缆均通过防水连接器引出。
进一步的,可调拉杆19的长度可以调节,从而调整前轮的前束角。
进一步的,安全防护系统还包括急停开关,用于紧急制动。
进一步的,主驱电机装有抱闸,如果车辆在斜坡上行驶过程中出现故障导致失去动力,抱闸可以失电自动抱死,防止车辆溜坡。按下急停开关可以触发抱闸。此外,电池损坏无法供电时,抱闸也会自动工作,防止在下坡时失去控制。
下面结合实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例
如图1、图2所示,一种无人配送电动车底盘,包括:车架1、转向机构2、刹车机构3、电控箱4、主驱电机5、保险杠6、电池7和电池快换机构8。所述电控箱4固定在车架1左侧,电控箱侧面设有箱门,能够从侧面打开,方便对内部电气元件检修更换。电控箱4与电池7、转向电机、刹车电机、主驱电机、触边传感器相连。
电池7放置在电池快换机构8上方,电池快换机构8固定在车架右侧。按压电池快换机构8可以将电池7经过快换机构内部的导轨拉出,进行更换。
如图3所示,转向及刹车电机驱动器10、接触器11、断路器12、VCU车载控制器 13固定在电控箱内部。电池7通过断路器12和接触器11给电机驱动器和VCU供电。
如图4所示,转向机构由转向电机14、减速器15、减速器支架16、球铰17、摆臂 18、可调拉杆19、球铰20、羊角21和横拉杆22组成。转向电机14与减速器15连接,减速器15通过支架16固定在前桥轴。摆臂18连接减速器15的输出轴和球铰17,可调拉杆19连接球铰17和球铰20。球铰20与羊角相连,两侧车轮的羊角通过横拉杆22 相连。可调拉杆19的长度可以调节,从而调整前轮的前束角。
如图5所示,刹车机构由推杆23、刹车主缸25、刹车电机26、L型支架27和连杆 28组成。刹车电机26固定在推杆23上,推杆23和刹车主缸25均固定在L型支架27 上,L型支架27固定在车架的主梁29上。推杆23的输出轴通过连杆28与刹车主缸25 的输入轴相连。刹车时,刹车主缸25中的活塞受到推杆23输出轴的挤压,将刹车油通过出油口24压缩到刹车前后轮上的刹车卡钳上,实现刹车。
急停开关、触边传感器6、保险杠、主驱电机抱闸构成了安全防护系统。底盘前后均装有保险杠、保险杠内部嵌入了触边传感器6。在车辆行驶过程中,如果碰到行人或其它障碍物,触边传感器6会受到挤压,从而产生触发信号,VCU根据这一开关量信号进行刹车以紧急制动。紧急情况下,按下车辆上的急停开关或者远程无线急停遥控,车辆也会采取紧急制动措施。主驱电机装有抱闸,如果车辆在斜坡上行驶过程中出现故障导致失去动力,抱闸可以失电自动抱死,防止车辆溜坡。
Claims (8)
1.一种用于室外无人送货的电动车底盘,其特征在于,包括车架(1)、转向机构(2)、制动机构(3)、驱动机构、悬挂机构、电池(7)、电池快换机构(8)、电气控制系统(4)和安全防护系统;所述转向机构(2)、制动机构(3)、驱动机构和安全防护系统均与电气控制系统(4)相连,电气控制系统(4)与电池(7)相连;
所述转向机构(2)位于前桥上部,包括转向电机(14)、减速器(15)、减速器支架(16)、第一球铰(17)、摆臂(18)、可调拉杆(19)、第二球铰(20)、羊角(21)和横拉杆(22);转向电机(14)与减速器(15)连接,减速器(15)通过减速器支架(16)固定在前桥轴,摆臂(18)连接减速器(15)的输出轴和第一球铰(17),可调拉杆(19)连接第一球铰(17)和第二球铰(20),第二球铰(20)与羊角(21)相连,两侧车轮的羊角(21)通过横拉杆(22)相连;
所述制动机构(3)位于车体内部,包括制动电机(26)、L型支撑架(27)、直线推杆(23)、刹车连杆(28)和制动主缸(25);制动电机(26)与直线推杆(23)固定,电机输出轴连接直线推杆(23)输入端,将转动变换为直线运动;直线推杆(23)和制动主缸(25)通过L型支撑架(27)固定在车架上,直线推杆输出轴通过刹车连杆(28)连接到制动主缸(25)的活塞;
所述电池(7)和电池快换机构(8)位于车架内部;电池快换机构(8)包括导轨,电池(7)放置于电池舱内部,电池舱通过导轨与车架固定;
所述安全防护系统由触边传感器(6)、保险杠、电磁制动器组成,保险杠与车架连接,分别位于车架前后;保险杠内部安装有触边传感器(6);电磁制动器安装在主驱电机尾部,电磁制动器摩擦片通过键与电机轴连接;触边传感器(6)检测到碰撞后,电磁制动器制动;
所述电气控制系统(4)放置于电控箱内部,通过控制电机的转速和转角从而控制车辆的运动速度、刹车力量和转向方向;
所述车架(1)通过悬挂机构与前后桥相连。
2.根据权利要求1所述的用于室外无人送货的电动车底盘,其特征在于,所述转向电机(14)为交流伺服电机,搭配绝对值编码器。
3.根据权利要求1所述的用于室外无人送货的电动车底盘,其特征在于,悬挂机构采用非独立式悬挂。
4.根据权利要求1所述的用于室外无人送货的电动车底盘,其特征在于,电池快换机构(8)的导轨由锁紧机构和手柄组成,按下手柄打开锁紧机构,可抽出电池舱。
5.根据权利要求1所述的用于室外无人送货的电动车底盘,其特征在于,电控箱放置于车架中间一侧,通过螺钉与车架相连。
6.根据权利要求5所述的用于室外无人送货的电动车底盘,其特征在于,进出电控箱的电缆均通过防水连接器引出。
7.根据权利要求1所述的用于室外无人送货的电动车底盘,其特征在于,可调拉杆(19)的长度可调节,从而调整前轮的前束角。
8.根据权利要求1所述的用于室外无人送货的电动车底盘,其特征在于,安全防护系统还包括急停开关,用于紧急制动。
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CN201822263733.0U CN209888922U (zh) | 2018-12-31 | 2018-12-31 | 一种用于室外无人送货的电动车底盘 |
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CN109533016A (zh) * | 2018-12-31 | 2019-03-29 | 江苏金陵智造研究院有限公司 | 一种用于室外无人送货的电动车底盘 |
CN111332386A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-06-26 | 平湖丞士机器人有限公司 | 一种自跟随式两用消防机器人 |
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