CZ2015160A3

CZ2015160A3 - Drive and steering module of robotic wheeled vehicles

Info

Publication number: CZ2015160A3
Application number: CZ2015-160A
Authority: CZ
Inventors: Pavel Mikunda; Ladislav Kuběna; Jan Dvořák; František Omaník; Martin Prokeš; Marek Dobrovský; Jaroslav Kočnar; Michal Barnáš; Zbyněk Fusek; Dušan Kahánek
Original assignee: Vop Cz, S.P.
Priority date: 2015-03-06
Filing date: 2015-03-06
Publication date: 2016-09-14
Also published as: CZ307386B6

Abstract

Sestává z kola s pohonem a řízením, zavěšeného na korbu vozidla. Každé kolo (2) s nábojem (10) je ve své ose spojeno s těhlicí (5), kardanovým hřídelem (9), přes přírubu (8) s planetovou převodovkou (7), spojenou s elektromotorem (6), opatřeným na svém čele snímače otáček (21) elektromotoru. Na těhlici (5) jsou připevněny protilehle, jednak pomocí kulového kloubu (14) horního ramena, horní rameno (3), jež je pomocí čepu (12) uchycení horního ramena, připevněné ke korbě (1) vozidla a jednak pomocí kulového kloubu (15) spodního ramena, spodní rameno (4), jež je pomocí čepu (13) uchycení spodního ramena, připevněné ke korbě (1) vozidla. Kulové klouby (14) horního ramena a (15) spodního ramena a kulový čep (18) řízení, umístěný na konci tyče (16) řízení a připevněný k těhlici (5), jsou umístěny v jedné rovině, tvořené těmito třemi body, která je kolmá na osu kola (2). K hornímu ramenu (3) je připevněn hydraulický tlumič (19) a vinutá pružina (20), svými opačnými konci připevněné ke korbě (1), k níž jsou rovněž připevněny elektrické aktuátory (11), spojené pomocí tyče (16) řízení, kloubu (17) a kulového čepu (18) řízení s těhlicí (5).It consists of a wheel with drive and steering, hung on the body of the vehicle. Each wheel (2) with hub (10) is connected in its axis with the centering (5), cardan shaft (9), through the flange (8) with the planetary gear (7) connected to the electric motor (6) provided on its face motor speed sensor (21). They are attached to the shaft (5) in opposition, on the one hand, by the ball joint (14) of the upper arm, the upper arm (3), which is by means of a bolt (12) securing the upper arm attached to the body (1) of the vehicle and by means of a ball joint (15) ) of the lower arm, the lower arm (4), which is, by means of a lower link pin (13), attached to the vehicle body (1). The ball joints (14) of the upper arm and (15) of the lower arm and the steering ball (18) located at the end of the steering rod (16) and fixed to the carriage (5) are disposed in one plane formed by the three points which is perpendicular to the wheel axis (2). A hydraulic damper (19) and a coil spring (20) are fastened to the upper arm (3) with its opposite ends attached to the body (1), to which electric actuators (11), connected by means of a steering rod (16), are hinged. (17) and a steering knuckle (18) with a carriage (5).

Description

Modul pohonu a řízení robotických kolových vozidel. Oblast technikyDrive module and control of robotic wheeled vehicles. Technical field

Vynález se týká modulu pohonu a řízení robotických kolových vozidel používaných jako dálkově řízených prostředků v náročném terénu, které osazeny širokou škálou senzorických a zbraňových komponentů, robotickou rukou, komunikačními podsystémy, logistickou nástavbou apod. je možné využít k přímé podpoře bojové a logistické činnosti mechanizovaných, průzkumných a speciálních jednotek.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to a drive module and control of robotic wheeled vehicles used as remotely controlled devices in a demanding terrain, equipped with a wide range of sensory and weapon components, robotic hand, communication subsystems, logistics superstructure, etc., to be used to directly support mechanized combat and logistics activities. reconnaissance and special forces.

Dosavadní stav techniky V současné době se neustále zvyšuje poptávka po robotických vozidlech, a to jak pro vojenské účely, tak pro civilní potřebu. V samotném počátku šlo o používání malých robotů a různých manipulačních robotů, kteří plnili různé speciální úkoly. V civilním sektoru šlo o různá robotická vozítka vybavená robotickými pažemi pro manipulaci s různými objekty. Při vojenském využití šlo například o přepravní robotická vozidla zajišťující průzkumné činnosti, přepravu potřebného materiálu, po případě i osob.BACKGROUND OF THE INVENTION At present, there is a growing demand for robotic vehicles, both for military and civilian purposes. At the very beginning, it was the use of small robots and various handling robots to perform various special tasks. In the civilian sector, there were various robotic vehicles equipped with robotic arms for manipulating various objects. For example, in military use, there were robotic transport vehicles providing exploratory activities, transporting the necessary material, even people.

Ke dnešnímu dni existuje velké množství robotických vozidel různých konstrukcí, velikostí, hmotností, pohonu a použití. Jde o robotická vozidla velmi lehká, lehká, středně těžká, těžká a velmi těžká. V civilním sektoru jde o robotická vozidla využívaná pro různé specifické činnosti. V oblasti zemědělství jsou využívána na příklad pro různé zemní práce, pro mechanizaci různých činností, při průzkumu v těžko přístupných místech a podobně. U civilních robotických vozidel se zpravidla neklade důraz na průjezdnost terénem z důvodů použití těchto vozidel na nepříliš členitých plochách,To date, there are a large number of robotic vehicles of various designs, sizes, weights, drives and applications. They are very light, light, medium-heavy, heavy and very heavy robotic vehicles. In the civilian sector, these are robotic vehicles used for various specific activities. In the field of agriculture, they are used, for example, for various earthworks, for mechanization of various activities, for exploration in hard-to-reach places and the like. As a rule, in the case of civilian robotic vehicles, emphasis is not placed on terrain passage due to the use of these vehicles on uneven areas,

To však neplatí pro využití robotických vozidel při bojové činnosti. Tam jde obyčejně o velmi členité a náročné terény, kde požadavek na pohon a řízem robotického vozidla je zásadní a závisí na typu vozidla. U průzkumných robotických vozidel je kladen důraz na tichý chod motoru, malou velikost, malou hmotnost, dobrou průjezdnost a výstupnost. U manipulačních robotických vozidel je požadována velká stabilita, silná manévrovatelnost a silná konstrukce.However, this does not apply to the use of robotic vehicles in combat operations. There is usually a very rugged and challenging terrain where the demand for drive and robotic drive is essential and depends on the type of vehicle. Exploratory robotic vehicles emphasize quiet engine running, small size, light weight, good throughput and output. Robotic handling vehicles require great stability, strong maneuverability and a strong construction.

Pro přepravní robotická vozidla je důležitá velká užitečná hmotnost, průjezdnost a autonomní režim pohybu.Large payload, throughput and autonomous motion mode are important for robotic transport vehicles.

Ozbrojené typy robotických vozidel vyžadují dostatečnou rychlost, odolnost a schopnost samostatně reagovat. U ženijních typů robotických vozidel je zase důležitá odolnost a snadná opravitelnost.Armed types of robotic vehicles require sufficient speed, durability, and the ability to react independently. Resilience and easy repairability are important in engineer types of robotic vehicles.

Pokud jde o typy pohonů a řízení používaných u pozemních kolových robotických vozidel, používají se v současné době následující typy: 1) Pohon pomocí spalovacího, či zážehového motoru, řízení z centrálního místa vozidla. Tento pohon má u autonomních kolových vozidel zastoupení především u těžkých typů vozidel. Hnací soustavu pro přenos kroutícího momentu od motoru na kola vozidla tvoří: motor, spojka, převodovka a rozvodovka a hnací hřídele pohánějící blízkou nápravu. U vozidel s náhonem na vzdálenou nápravu je rozvodovka umístěna u hnané nápravy a je spojena s převodovkou kardanovým hřídelem. Řízem je uskutečňováno pomocí tyčí, táhel a převodovek řízení z centrálního místa vozidla. Přenos kroutícího momentu na kola vozidla a řízem vozidla jsou realizovány mechanickou cestou. Nevýhodou tohoto typuje skutečnost, že pohon a řízení vozidla netvoří samostatný modul pro pohon a řízení jednotlivých kol vozidla, nemožnost realizace různých otáček u kol, nebo směru jejich otáčení ve stejném čase a nepojízdnost vozidla při poruše centrálního motoru, nebo členu na přenosové trase kroutícího momentu od motoru na kola. 2) Pohon pomocí elektromotoru, řízení z centrálního místa vozidla. Tato varianta pohonu a řízení má zastoupení především u středních a menších typů vozidel. Hnací soustavu pro přenos kroutícího momentu od elektromotoru na kola vozidla tvoří: elektromotor, spojka, převodovka a rozvodovka a hnací hřídele pohánějící blízkou nápravu. Zdrojem elektrické energie jsou akumulátory. Řízení je uskutečňováno pomocí tyčí, táhel a převodovek řízení z jednoho místa vozidla. Přenos kroutícího momentu na kola, řízem vozidla a nevýhody tohoto typu jsou shodné jako u předchozího typu. 3) Hybridní pohon vozidla, řízení z centrálního místa vozidla. Zastoupení tohoto typu převládá u středních a menších typů vozidel. K hybridním pohonům vozidla patří dva způsoby pohonu. První způsob vzniká pomocí kombinace spalovacího motoru s elektromotorem a akumulátorem a je realizován tak, kdy mezi spalovací motor a elektromotor je vřazena jedna spojka a mezi elektromotor a převodovku, druhá spojka. Při jízdě na elektrickou energii z akumulátorů je vozidlo poháněno elektromotorem při rozpojené spojce mezi spalovacím a pipWrnmntnrftm Pokud se vozidlo Dohvbuie pomocí spalovacího motoru, jsou sepnuté obě spojky a elektromotor pracuje jako generátor stejnosměrného proudu a dobíjí akumulátory. Druhý způsob hybridního pohonu je realizován tak, že spalovací motor a elektromotor jsou dva samostatně pracující zdroje kroutícího momentu a k soustavě pro pohon kol je připojen spojkou vždy jen jeden z nich. Přenos kroutícího momentu na kola je přenášen shodnou soustavou jako u předešlých dvou typů. Také nevýhody jsou shodné jako u předešlých dvou typů. 4) Hydraulický pohon vozidla, řízem z centrálního místa vozidla. Opět zastoupení především u středních a menších typů vozidel. Hnací soustavu pro přenos kroutícího momentu od motoru na kola vozidla tvoří: motor, hydrogenerátor, hydromotory u každé nápravy, nebo hydromotory u každého kola a hydraulická soustava pro přenos potřebného množství a tlaku hydraulického oleje z hydrogenerátoru na hydromotor, Či hydromotory. Řízem je uskutečňováno pomocí tyčí, táhel a převodek řízení z centrálního místa vozidla, nebo pomocí hydraulických přímočarých motorů a případně táhel u každé nápravy, či kola. Přenos kroutícího momentu na kola vozidla je realizován hydraulickou cestou a řízem vozidla je realizováno mechanickou, nebo hydraulickou cestou. Nevýhodou je, že pohon a řízení vozidla netvoří samostatný modul pro pohon a řízem jednotlivých kol vozidla, nepojízdnost vozidla při poruše systému a potenciální netěsnost hydraulické soustavy. 5) Pohon pomocí elektromotoru v kolech vozidla, řízení jednotlivých kol vozidla. Zpravidla bývá realizován u menších typů vozidel. Hnací soustava se skládá zodpovídajícího počtu elektromotorů dle počtu hnaných kol a akumulátorů, jako zdroje elektrické energie. Elektromotory jsou umístěny přímo v kolech vozidla. Řízení každého kola je zpravidla uskutečňováno pomocí elektrických aktuátorů, umístěných v korbě vozidla a řídících tyčí, či táhel. Nevýhodou jsou zvýšené neodpružené hmoty sestavy kola, snížená odolnost proti účinkům vnějšího prostředí a nekompaktnost pohonu a řízení. Z výše uvedeného je jednoznačně patrné, že největší důraz je kladen na kompaktnost pohonu a řízení a určitém modulovém, stavebnicovém provedení robotického vozidla, aby bylo možné iychle a spolehlivě sestavovat jednotlivé typy podle potřeby. V současné době takové provedení neexistuje. Každý výrobce konstruuje speciální robotická vozidla, která jsou složitá, drahá a určená jen pro jedno konkrétní provedení.With regard to the types of drives and steering used on land-based wheeled robotic vehicles, the following types are currently used: 1) Combustion or petrol engine driving from central vehicle location. This drive is mainly represented by heavy-duty vehicles in autonomous wheeled vehicles. The drive system for transmitting torque from the engine to the wheels of the vehicle is: a motor, clutch, gearbox, and transaxle, and drive shafts driving a near axle. For remote axle drive vehicles, the drive axle is located at the driven axle and is connected to the transmission by a propeller shaft. The cut is made by means of rods, rods and steering gearboxes from the central location of the vehicle. The transmission of torque to the wheels of the vehicle and the drive of the vehicle are realized mechanically. A disadvantage of this type is the fact that the drive and the steering of the vehicle do not form a separate module for driving and steering the individual wheels of the vehicle, the impossibility of realizing different wheel speeds, or the direction of rotation thereof at the same time and the immobilisation of the vehicle in the event of a failure of the central motor or a member on the torque transmission path from the engine to the wheels. 2) Drive by electric motor, steering from the central location of the vehicle. This drive and control variant is mainly represented by medium and small vehicle types. The drive system for transmitting the torque from the electric motor to the wheels of the vehicle comprises: an electric motor, a clutch, a transmission and a transaxle, and drive shafts driving the near axle. Batteries are the source of electrical power. The steering is carried out by means of rods, linkages and steering gearboxes from a single vehicle location. The transmission of torque to the wheels, the drive of the vehicle and the disadvantages of this type are the same as in the previous type. 3) Hybrid vehicle drive, steering from central vehicle position. Representation of this type is predominant for medium and smaller vehicle types. Hybrid vehicles include two drive modes. The first method is formed by a combination of an internal combustion engine with an electric motor and an accumulator, and is realized in such a way that a single clutch is inserted between the internal combustion engine and the electric motor and a second clutch between the electric motor and the transmission. When driving on battery power, the vehicle is driven by an electric motor when the clutch is disconnected between the combustion and pipWrnmntnrftm. If the vehicle is powered by an internal combustion engine, both clutches are engaged and the electric motor operates as a direct current generator and recharges the batteries. The second method of hybrid drive is that the internal combustion engine and the electric motor are two independently operating torque sources and only one of them is connected to the wheel drive system by a clutch. The transmission of torque to the wheels is transmitted by the same system as the previous two types. Such disadvantages are the same as in the previous two types. 4) Hydraulic drive of the vehicle, from the central point of the vehicle. Again represented mainly in medium and smaller types of vehicles. The drive system for the transmission of torque from the engine to the wheels of the vehicle consists of: a motor, a hydraulic pump, hydraulic motors for each axle, or a hydraulic motor for each wheel, and a hydraulic system for transferring the necessary quantity and pressure of hydraulic oil from the hydraulic pump to the hydraulic motor or hydraulic motors. The cut is made by means of rods, drawbars and steering gears from the central location of the vehicle, or by means of hydraulic linear motors and, where appropriate, linkages on each axle or wheel. The transmission of torque to the wheels of the vehicle is carried out in a hydraulic way and is driven mechanically or hydraulically. The disadvantage is that the drive and steering of the vehicle do not form a separate module for the drive and drive of the individual wheels of the vehicle, the immobilisation of the vehicle in the event of a system failure and the potential leakage of the hydraulic system. 5) Drive by electric motor in vehicle wheels, steering individual vehicle wheels. Usually it is realized in smaller types of vehicles. The power train consists of a corresponding number of electric motors according to the number of driven wheels and accumulators, as a source of electrical energy. Electric motors are located directly in the wheels of the vehicle. As a rule, the control of each wheel is carried out by means of electric actuators located in the body of the vehicle and control rods or rods. The disadvantage is the increased unsprung mass of the wheel assembly, reduced resistance to the effects of the external environment and the uncompactness of the drive and steering. From the above, it is clear that the greatest emphasis is placed on the compactness of the drive and control and a certain modular, modular design of the robotic vehicle, so that individual types can be quickly and reliably assembled as needed. There is currently no such implementation. Each manufacturer designs special robotic vehicles that are complex, expensive, and designed for just one particular design.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje modul pohonu a řízení robotických kolových nnHip wnálft7ii sestávaiící z kola s Dohonem a řízením, zavěšeného na korbu vozidla, obsahující elektromotor, planetovou převodovku, kardanovy hřídel, náboj, elektncke aktuatory, tyč řízení, hydraulický tlumič, vinutou pružinu a snímač otáček motoru, jehož podstata spočívá v tom, že kolo s nábojem je ve své ose spojeno s těhlicí, kardanovým hřídelem, přes přírubu s planetovou převodovkou, spojenou s elektromotorem, opatřeným na svém čele snímačem otáček elektromotoru. Na těhlici jsou připevněny protilehle, jednak pomocí kulového kloubu horního ramena, horní rameno, jež je pomocí čepu uchycení horního ramena připevněné ke korbě vozidla a jednak pomocí kulového kloubu spodního ramena, spodní rameno, jež je pomocí čepu uchycení spodního ramena připevněné ke korbě vozidla. Kulové klouby horního ramena a spodního ramena a kulový čep řízem', umístěný na konci tyče řízem a připevněný k těhlici, jsou umístěny v jedné rovině, tvořené těmito třemi body, která je kolmá na osu kola. K hornímu ramenu jsou připevněny hydraulický tlumič a vinutá pružina, které jsou svými opačnými konci připevněné ke korbě, k níž jsou rovněž připevněny elektrické aktuátory, spojené pomocí tyče řízení, kloubu a kulového čepu řízem s těhlicí. Výhodou použití modulu pohonu a řízem robotických kolových vozidel podle vynálezu je kompaktnost pohonu a řízem a velká možnost volby různých variant při použití modulů. Lze využít varianty s pohonem všech kol, nebo s pohonem jen některých. Varianty mohou být například 4x4, 6x6, nebo 8x8, ale i 6x4, 8x6, nebo 8x4. Výhodou je i malý poloměr zatáčení, prakticky okolo osy. Robotické vozidlo má velkou schopnost pohybu v členitém terénu., velkou stoupavost a stabilitu. Výhodou je i možnost přesného řízení otáček (směru a polohy) každého kola, možnost pojezdu vozidla při poruše některého komponentu pohonu a vysoké kroutící momenty přenášené na kolo. Zajímavý je u těchto robotických vozidel i ekonomický a tichý provoz.These drawbacks are largely eliminated by the drive and control module of the robotic wheeled nhHip wnlft7ii consisting of a wheel with a steering and steering, hinged on the body of the vehicle, comprising an electric motor, planetary gear, cardan shaft, hub, electric actuator, steering rod, hydraulic damper, coil spring and the engine speed sensor is based on the fact that the hub wheel is connected in its axis to a hub, cardan shaft, via a planetary gear flange connected to an electric motor provided with an electric motor speed sensor on its face. The upper arm is attached to the carriage opposite, on the one hand, by means of a ball joint of the upper arm, which is fixed to the body of the vehicle by means of an upper arm mounting pin and by a lower arm ball joint, a lower arm which is fixed to the vehicle body by means of a lower arm mounting pin. The ball joints of the upper arm and the lower arm and the ball joint of the axle, located at the end of the rod, are fixed in the plane of the three points which are perpendicular to the wheel axis. A hydraulic damper and a coil spring are attached to the upper arm and are fixed to the body by their opposite ends, to which are also mounted electric actuators, connected by means of a steering rod, a hinge and a ball stud with a stiffener. The advantage of using the drive module and the robotic wheel drive according to the invention is the compactness of the drive and the drive and the great variety of options for the use of the modules. All-wheel-drive or some-wheel drive versions can be used. Variants can be, for example, 4x4, 6x6, or 8x8, but also 6x4, 8x6, or 8x4. The advantage is also a small turning radius, practically around the axis. Robotic vehicle has great ability to move in rugged terrain, great climb and stability. The advantage is also the possibility of precise control of the speed (direction and position) of each wheel, the possibility of driving the vehicle in case of failure of any drive component and high torques transmitted to the wheel. Economical and quiet operation is also interesting for these robotic vehicles.

Objasnění obrázků na výkreseExplanation of the drawings in the drawing

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresu, kde na obrázku č. 1 je v axonometrickém pohledu naznačena konstrukce samotného modulu pohonu a řízení podle vynálezu, představující zavěšení jednoho kola na korbu vozidla se samostatným pohonem. Příklad provedeníBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows an axonometric view of the structure of the drive module itself and of the control device according to the invention, representing the suspension of one wheel on the body of a separate drive vehicle. Example of execution

Jeden zmožných praktických příkladů modulu pohonu a řízení robotických kolových vozidel podle vynálezu je patrný z přiloženého obrázku.One possible practical example of the drive module and the control of robotic wheeled vehicles according to the invention is shown in the attached figure.

Na obr. č. 1 je naznačeno kolo 2, které je zavěšeno na korbě \ vozidla pomocí horního ramena 3 a cenu 12 uchycení horního ramena a spodního ramena 4 a čepu .13 uchycení spodního ramena. K těhlici 5 je horní rameno 3 připojeno pomocí kulového kloubu 14 horního ramena. Spodní rameno 4 je k těhlici 5 připojeno pomocí kulového kloubu 15 spodního ramena. Odpružení kola 2 je zajištěno pomocí hydraulického tlumiče 19 a vinuté pružiny 20, uchycených na horním rameni 3. Kolo 2 je poháněno kompaktním pohonem sestávajícím z elektromotoru 6, spojeným s planetovou převodovkou 7 a přes přírubu 8 spojeným s kardanovým hřídelem 9, těhlici 5 a nábojem 10. Celkové spojení je provedeno do jednoho celku v jedné ose. Na čele elektromotoru 6 je umístěn snímač otáček 21 elektromotoru. Řízení kola 2 je realizováno pomocí elektrických aktuátorů 1_1, uchycených v korbě \ vozidla a spojených pomocí tyče 16 řízení, kloubu 17 a kulového čepu J_8 řízení, s těhlici 5. Kulové klouby 14 horního ramena a 15 spodního ramena a kulový čep 18 řízení jsou umístěny v jedné rovině, tvořené těmito třemi body, která je kolmá na osu kola 2. Kulový čep 18 řízem je umístěn na konci tyče 16 řízem a je připevněn k těhlici 5. Místo kardanového hřídele (9) může být pro spojem planetové převodovky (7) s těhlici (5) použit homokinetický kloub.Figure 1 shows the wheel 2, which is hung on the body of the vehicle by means of the upper arm 3 and the cost 12 of the upper arm and lower arm 4 and the lower arm mounting pin 13. The upper arm 3 is connected to the shaft 5 by means of a ball joint 14 of the upper arm. The lower arm 4 is connected to the shaft 5 by means of a ball joint 15 of the lower arm. The suspension of the wheel 2 is provided by a hydraulic damper 19 and a coil spring 20 mounted on the upper arm 3. The wheel 2 is driven by a compact drive consisting of an electric motor 6 connected to the planetary gear 7 and via a flange 8 connected to the cardan shaft 9, the shaft 5 and the hub 10. The total connection is made in one unit in one axis. An electric motor speed sensor 21 is located at the front of the electric motor 6. The steering of the wheel 2 is realized by means of electric actuators 11 mounted in the body of the vehicle and connected by means of a steering rod 16, a hinge 17 and a steering ball 18 to a shaft 5. The ball joints 14 of the upper arm and the lower arm 15 and the steering ball 18 are located in one plane, formed by these three points, which is perpendicular to the wheel axis 2. The ball stud 18 is located at the end of the rod 16 in a rib-like manner and is fixed to the shaft 5. Instead of the cardan shaft (9) it may be a planetary gear (7) with a stick (5) a homokinetic joint is used.

Oba moduly pohonu a řízení mohou být ke korbě \ zavěšeny podle potřeby zrcadlově vůči sobě, ale nemusí být umístěny v jedné ose. Z jednotlivých modulů je možno sestavit robotické vozidlo s pohonem všech kol v konfiguracích 4x4, 6x6, 8x8 a vyšších, nebo s pohonem jen některých kol v konfiguracích 6x4,8x6, 8x4 a vyšších variant konfigurací. Korba 1 je tvořena samonosnou skořepinou s otvory a úchyty pro montáž komponent vozidla, včetně pojezdového ústrojí. V korbě 1 vozidla jsou umístěny, jako zdroj energie, akumulátory. Otáčky elektromotoru jsou řízeny elektronickým řídicím systémem, uloženým rovněž v korbě l vozidla. Při přímé jízdě robotického vozidla jsou elektronickým řídicím systémem nastaveny shodné otáčky všech kol 2 a elektrické aktuátory \A každého kola 2 jsou nastaveny pro přímou jízdu vozidla. Při zatáčení robotického vozidla jsou elektronickým řídicím systémem otáčky kol 2 řízeny , tak, aby vnější kola 2 měly odpovídající větší počet otáček, než kola 2 vnitřní podle poloměru zatáčení, aby nedocházelo ke smyku kol 2, či kjejich prokluzu. Elektrické aktuátory ϋ jsou elektronickým řídicím systémem natočeny tak, aby natočení odpovídalo u vnějších kol 2 vnějšímu stopovému poloměru zatáčení a u vnitřních kol 2 vnitřnímu stopovému poloměru zatáčení. Výše uvedeným způsobem pohonu a řízení kol 2 lze dosáhnout velmi malých stopových i obrysových průměrů otáčení vozidla, otáčení vozidla na místě kolem své svislé osy a jízdy pod úhlem do boku („krabí chod“).Both drive and control modules can be hung to the body as needed, but not need to be aligned. All modules can be assembled with a 4x4, 6x6, 8x8 and higher, or all-wheel drive in 6x4.8x6, 8x4 and higher configuration configurations. Body 1 consists of a self-supporting shell with holes and mounts for mounting vehicle components, including a running gear. In the body 1 of the vehicle, batteries are placed as a power source. The speed of the electric motor is controlled by an electronic control system, also stored in the body of the vehicle. When driving a robotic vehicle directly, the electronic control system sets the same all-wheel speed 2 and the electric actuators A of each wheel 2 are set for direct driving. When cornering a robotic vehicle, the electronic steering system turns the wheel speed 2 so that the outer wheels 2 have a correspondingly greater speed than the wheels 2 internal to the turning radius to prevent the wheels 2 from slipping or slipping. Electric actuators ϋ are rotated by the electronic control system so that the rotation of the outer wheels 2 corresponds to the outer track radius of the turns and to the inner wheels 2 to the internal tracking radius of the turns. By the above-mentioned drive and steering method of the wheel 2, very small track and contour diameters of the vehicle can be achieved, the vehicle rotates in place about its vertical axis and the sideways drive ("crab run").

Průmyslová využitelnostIndustrial usability

Modul pohonu a řízení robotických kolových vozidel podle vynálezu lze s úspěchem využít, jak v armádním prostředí, tak v civilním prostředí a to všude tam, kde přítomnost řidiče je nebezpečná, ať už z hlediska bojové situace, nebo těžkých vnějších podmínek a terénů.The drive and control module of the robotic wheeled vehicles of the present invention can be used successfully, both in the military environment and in the civilian environment, wherever the driver's presence is dangerous, whether in terms of combat situation or severe external conditions and terrain.

VZTAHOVÉ ZNAČKY 1 - korba vozidla 2 - kolo 3 - horní rameno 4 - spodní rameno 5 - těhlice 6 -elektromotor 7 - planetová převodovka 8 - příruba 9 - kardanový hřídel 10 - náboj 11 - elektrické aktuátory 12 - čep uchycení horního ramena 13 - čep uchycení spodního ramena 14 - kulový kloub horního ramena 15 - kulový kloub spodního ramena 16 - tyč řízení 17 - kloub 18 - kulový čep řízení 19 - hydraulický tlumič 20 - vinutá pružina 21 - snímač otáček elektromotoruRELATED BRANDS 1 - vehicle body 2 - wheel 3 - upper arm 4 - lower arm 5 - carriage 6 - electric motor 7 - planetary gear 8 - flange 9 - cardan shaft 10 - hub 11 - electric actuators 12 - upper arm mounting pin 13 - pin lower arm attachment 14 - upper arm ball joint 15 - lower arm ball joint 16 - steering rod 17 - joint 18 - steering ball pin 19 - hydraulic damper 20 - coil spring 21 - electric motor speed sensor

Claims

PATENT CLAIMS

1. Drive and control module for robotic wheeled vehicles, consisting of a wheel, individually suspended on the vehicle body, comprising an electric motor, a planetary gear, a propeller shaft, an electric actuator hub, a steering rod, a hydraulic damper, a coil spring, and an engine speed sensor, indicating . that the wheel (2) with the hub (10) is connected in its axis with the carriage (5), the cardan shaft (9), through the flange (8) with the planetary gear (7) connected to the electric motor (6) provided on its face an electric motor speed sensor (21), which are mounted opposite to the carriage (5), on the one hand by means of a ball joint (14) of the upper arm, an upper arm (3) which is fixed by a pin (12) to the upper arm attached to the body (1) and by means of the lower link ball joint (15), the lower link (4), which is attached to the vehicle body (1) by the lower link mounting pin (13), the upper link ball joint (14) and the lower link lower link (15) and the ball pin (18) is arranged in a planar manner, located at the end of the steering rod (16) and fixed to the carriage (5), in a plane formed by the three points perpendicular to the wheel axis (2) while the upper arm (3) a hydraulic damper (19) and a coil spring are attached (20), with its opposite ends attached to the body (1), to which are also mounted electric actuators (11) connected by means of a steering rod (16), a hinge (17) and a steering ball (5).