CN219927400U - 一种用于智能超平承载机器人的后悬架系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于智能超平承载机器人的后悬架系统，所述后悬架系统安装于智能超平承载机器人的底盘框架后端，悬架系统包括驱动电机、电机支座、摆臂、同步带传动组件、车轮、碟刹卡钳组件、三角连接块、气缸前支座、气缸、气缸后支座；电机支座、气缸前支座、气缸后支座固定于智能超平承载机器人的底盘框架上；驱动电机的输出轴和摆臂的旋转支点同轴安装在电机支座上，车轮安装在摆臂的摆动侧，碟刹卡钳组件安装在车轮侧主轴上。本实用新型设计了一种低高度的后悬架结构，实现了在扁平空间内悬架、驱动及制动功能的集成。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车主动安全的技术领域，具体而言，涉及一种用于智能超平承载机器人的后悬架系统。
背景技术
近年来，针对车辆智能驾驶的测试法规陆续出台，行业对车辆自动驾驶技术日益重视，对自动驾驶技术的测试场景、测试规程及通过条件的要求日益严苛。然而，目前我国智能网联汽车的测试标准与评价体系基本上都参照国外，不仅价格高昂，而且供货周期长、服务差，严重制约了国内智能驾驶技术的发展。而其中智能超平承载机器人是智能驾驶测试构建复杂测试场景必需的关键设备，不但具有高精度高速运动控制功能，而且也能够通过自定义轨迹运动来实现场地测试的真实性。其关键核心技术及难点之一为如何在有限空间内构建高稳定性、高强度的悬架系统，从而能模拟实际道路上车辆高速运动特征，同时应具有高运动精度和稳定性，提高测试场景逼真度及测试重复性。
目前国内暂无该领域相关高速运动产品，国外基本采用定制悬架系统和定制电机进行支撑和驱动，导致产品成本极其高昂，进货时间漫长，设备损坏后维修困难，而且不具备可调节的离地行程，特别是后轮更换需将整个后悬架系统拆卸，极其麻烦，测试效率低，难以适应中国道路实际应用场景。因此，有必要发明一种用于智能超平承载机器人的低成本后悬架系统，并实现离地间隙可调节的装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在通过气缸设置一种能支撑机身，并传递车轮和机身之间的一切力和力矩的后悬架系统，实现正常行驶时车轮能伸出机身、被超过一定负载额度重物碾压时车轮能缩回机身等功能；同时，设置一种能调节悬架系统高度的装置，通过调节气缸压缩量实现智能超平承载机器人离地间隙的调整，路况适应性强，制造成本低，进而满足中国道路实际路况的测试要求。
本实用新型的技术方案提供了一种用于智能超平承载机器人的后悬架系统，所述后悬架系统安装于智能超平承载机器人的底盘框架后端；其中：
后悬架系统包括驱动电机、电机支座、摆臂、同步带传动组件、车轮、碟刹卡钳组件、三角连接块、气缸前支座、气缸、气缸后支座；
电机支座、气缸前支座、气缸后支座固定于智能超平承载机器人的底盘框架上；
驱动电机的输出轴和摆臂的旋转支点同轴安装在电机支座上，车轮安装在摆臂的摆动侧，碟刹卡钳组件安装在车轮侧主轴上，气缸通过铰链分别与三角连接块、气缸后支座连接，三角连接块同时通过铰链连接在气缸前支座，通过铰链滑块与摆臂尾部连接。
进一步地，摆臂旋转支点与电机支座连接，摆动侧安装车轮，三角连接块第一端通过滑动铰链连接摆臂尾部支点、三角连接块第二端通过铰链连接气缸三角连接块第三端通过铰链安装在气缸前支座上；气缸尾部与气缸后支座铰链连接，气缸在整个悬架支撑机构中作为弹性器件，使三角连接块绕着气缸前支座与之连接的铰链点旋转，驱动与摆臂尾部支点连接的滑动铰链点作垂直于地面方向的上下运动。
进一步地，同步带传动组件包括主同步轮、同步带、从同步轮、张紧轮，驱动电机输出轴和摆臂旋转支点同轴安装，驱动电机通过同步带，经过主同步轮、从同步轮把动力传递至车轮(07)上，其中张紧轮设置在同步带的一侧。
进一步地，碟刹卡钳组件的刹车碟片与制动卡钳安装于车轮的主轴上。
本方案的有益效果是：
(1)、本实用新型设计了一种低高度的后悬架结构，实现了在扁平空间内悬架、驱动及制动功能的集成。
(2)、本实用新型设计了分离式轮胎系统，通过拧动轮胎与后悬架的固定螺钉，即可实现轮胎的更换，极大地提高了测试效率。
(3)、本实用新型设计了一种空气弹性悬架系统，节约了高度空间，智能超平承载机器人在使用过程中受到碾压使车轮悬架部分可以缩回机器人内部，保护悬架结构不受损坏，且空气悬架额外通过调节气压更方便实现悬架高度调整。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加方面的优点在结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本实用新型的一种用于智能超平承载机器人的后悬架系统整机装配结构示意图；
图2是本实用新型的一种用于智能超平承载机器人的后悬架系统结构示意图；
图3是本实用新型的一种用于智能超平承载机器人的后悬架系统悬架布置结构详图。
其中：01-智能超平承载机器人、02-后悬架系统、03-驱动电机、04-电机支座、05-摆臂、06-同步带传动组件、07-车轮、08-碟刹卡钳组件、09-三角连接块、10-气缸前支座、11-气缸、12-气缸后支座。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
在本实用新型中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“前后”、“左右”、“内外”、“上下”等术语均应基于装置做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1所示，该实施例提供了一种用于智能超平承载机器人的后悬架系统，所述后悬架系统02安装于智能超平承载机器人01的底盘框架后端，集成了悬架、驱动及制动功能；
如图2、3所示：所述后悬架系统02包括驱动电机03、电机支座04、摆臂05、同步带传动组件06、车轮07、碟刹卡钳组件08、三角连接块09、气缸前支座10、气缸11、气缸后支座12；
其中电机支座04、气缸前支座10、气缸后支座12固定于智能超平承载机器人01的底盘框架上，驱动电机03的输出轴和摆臂05的旋转支点同轴安装在电机支座04上，车轮07安装在摆臂05的摆动侧，碟刹卡钳组件08安装在车轮07侧主轴上，气缸11通过铰链分别与三角连接块09、气缸后支座12连接，三角连接块09同时通过铰链连接在气缸前支座10，通过铰链滑块与摆臂05尾部连接；
所述后悬架系统02的悬架支撑结构包括电机支座04、摆臂05、车轮07、三角连接块09、气缸前支座10、气缸11、气缸后支座12，其中摆臂05旋转支点与电机支座04连接，摆动侧安装车轮07，三角连接块09分别通过滑动铰链连接摆臂05尾部支点、通过铰链连接气缸11，本身通过铰链安装在气缸前支座10上，气缸11尾部与气缸后支座12铰链连接，气缸11在整个悬架支撑机构中作为弹性器件，推动和三角连接块09的铰链点在近似平行于地面作水平方向弹性运动，使三角连接块09绕着气缸前支座10与之连接的铰链点旋转，驱动与摆臂05尾部支点连接的滑动铰链点作垂直于地面方向的上下运动，起到支撑摆臂05摆动侧上下摆动的作用；
所述后悬架系统02的驱动结构包括驱动电机03、摆臂05、同步带传动组件06，车轮07，其中，具体同步带传动组件06由主同步轮0601、同步带0602、从同步轮0603、张紧轮0604组成；摆臂05作为同步带传动组件06结构件，连接驱动电机03和车轮07，驱动电机03输出轴和摆臂05旋转支点同轴安装，提高结构集成度，驱动电机03通过同步带0602，经过主同步轮0601、从同步轮0603把动力传递至车轮07上，其中张紧轮0604在传动时起到张紧同步带0602的作用，同时方便同步带0602的安装；
所述后悬架系统02的制动功能的机械刹车部分由碟刹卡钳组件08实现，碟刹卡钳组件08的刹车碟片与制动卡钳安装于车轮07的主轴上；
所述后悬架系统02的悬架支撑结构主要的弹性器件水平化布置，配合集成于摆臂机构的驱动结构、制动结构，有效降低智能超平承载机器人01车身高度，满足产品低雷达反射特性的需求，同时提高了集成密度和内部空间利用率。
尽管参考附图详地提供了本实用新型，但应理解的是，这些描述仅仅是示例性的，并非用来限制本实用新型的应用。本实用新型的保护范围由附加权利要求限定，并可包括在不脱离本实用新型保护范围和精神的情况下针对实用新型所作的各种变型、改型及等效方案。
Claims (4)
1.一种用于智能超平承载机器人的后悬架系统，所述后悬架系统(02)安装于智能超平承载机器人(01)的底盘框架后端，其特征在于：
后悬架系统(02)包括驱动电机(03)、电机支座(04)、摆臂(05)、同步带传动组件(06)、车轮(07)、碟刹卡钳组件(08)、三角连接块(09)、气缸前支座(10)、气缸(11)、气缸后支座(12)；
电机支座(04)、气缸前支座(10)、气缸后支座(12)固定于智能超平承载机器人(01)的底盘框架上；
驱动电机(03)的输出轴和摆臂(05)的旋转支点同轴安装在电机支座(04)上，车轮(07)安装在摆臂(05)的摆动侧，碟刹卡钳组件(08)安装在车轮(07)侧主轴上，气缸(11)通过铰链分别与三角连接块(09)、气缸后支座(12)连接，三角连接块(09)同时通过铰链连接在气缸前支座(10)，通过铰链滑块与摆臂(05)尾部连接。
2.根据权利要求1所述的用于智能超平承载机器人的后悬架系统，其特征在于：摆臂(05)旋转支点与电机支座(04)连接，摆动侧安装车轮(07)，三角连接块(09)第一端通过滑动铰链连接摆臂(05)尾部支点、三角连接块(09)第二端通过铰链连接气缸(11)三角连接块(09)第三端通过铰链安装在气缸前支座(10)上；气缸(11)尾部与气缸后支座(12)铰链连接，气缸(11)在整个悬架支撑机构中作为弹性器件，使三角连接块(09)绕着气缸前支座(10)与之连接的铰链点旋转，驱动与摆臂(05)尾部支点连接的滑动铰链点作垂直于地面方向的上下运动。
3.根据权利要求1所述的用于智能超平承载机器人的后悬架系统，其特征在于：同步带传动组件(06)包括主同步轮(0601)、同步带(0602)、从同步轮(0603)、张紧轮(0604)，驱动电机(03)输出轴和摆臂(05)旋转支点同轴安装，驱动电机(03)通过同步带(0602)，经过主同步轮(0601)、从同步轮(0603)把动力传递至车轮(07)上，其中张紧轮(0604)设置在同步带(0602)的一侧。
4.根据权利要求1所述的用于智能超平承载机器人的后悬架系统，其特征在于：碟刹卡钳组件(08)的刹车碟片与制动卡钳安装于车轮(07)的主轴上。
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