WO2017220407A1 - Fahrzeug mit einem fahrwerk und einer antriebseinheit - Google Patents

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WO2017220407A1
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drive unit
drive
vehicle
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Tim Guhl
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KUKA Deutschland GmbH
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KUKA Roboter GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D11/00—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like
    • B62D11/20—Endless-track steering having pivoted bogie carrying track
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/063—Automatically guided

Definitions

  • Vehicle with a chassis and a drive unit
  • the invention relates to a vehicle comprising a chassis with a chassis and several on the chassis rotatably ⁇ bar mounted, unpowered wheels, which are designed for carrying and moving the chassis on a roadway, and comprising a drive unit with drive wheels for driven rolling on the Roadway are formed.
  • the invention also relates to a method for driving such a vehicle.
  • AI is an autonomous vehicle be ⁇ known, comprising a chassis with a chassis and two rotatably mounted on the chassis, non-drive wheels, which are designed for carrying and moving the chassis on a road, and having a drive ⁇ with two drive wheels, which are designed for driven rolling on the road.
  • the object of the invention is to provide a vehicle and an associated method for driving such a vehicle, in which, despite a non-omindiredgingalen and non-holonomic drive unit of the vehicle, the chassis of the vehicle can be moved omnidirectionally in a simple manner.
  • a vehicle comprising a chassis with a chassis and a plurality of rotatably mounted on the chassis, non-driven wheels, which are designed for carrying and moving the chassis on a roadway, and comprising a drive unit with drive wheels, the driven for unwinding are formed on the road
  • the drive unit comprises a first motor which drives a first drive wheel of the on ⁇ drive wheels and the drive unit has a second Motor, which drives a second drive of the Antriebsrä ⁇ independent of the first drive wheel
  • the vehicle has a drive unit on the chassis ⁇ store the pivot bearing comprising an automatically switching clutch, which is formed in its disengaged ⁇ th state a rotation of the drive unit relative to the chassis to allow a vertical axis of rotation and rigidly connect the drive unit in its engaged state with the chassis.
  • the vehicle may be an autonomous vehicle. autonomous
  • Autonomous vehicles are self-propelled in this respect. Autonomous vehicles may be manually controlled by means of an on-vehicle driving control or a driving control separate from the vehicle, which communicates with the vehicle, either in an automatic operation or by remote control, and thus driven around on a roadway.
  • the autonomous vehicle may, for example, be part of an automated guided vehicle system (FTS), a mobile robot, a service robot, or an automated rollator.
  • FTS automated guided vehicle system
  • the requisite degree of autonomy which is erfor ⁇ sary for a specific Vehicle then, can be determined from the requirements of the tasks to be done in each case in particular.
  • the chassis is not only storage of the antriebslo ⁇ sen wheels and the drive unit, but may also comprise a support, in particular a supporting floor, are conveyed at or on the objects or persons NEN kön-.
  • the autonomous vehicle can be, for example renewedbil ⁇ det as the example mentioned automated walker, in which the drive unit via an automatic travel control or by manual input means, the examples For example, can be arranged on handles of the automated rollator, can be driven manually controlled.
  • the automated walker forms according to the invention in that respect an autonomous vehicles because the person who pushes the automated walker, manual ansteu ⁇ ert and / or is supported thereon is not driven around by this and do not always modulates all automated driving operations manually, navigated anticipated and com ⁇ compensated.
  • the drive unit has at least two drive wheels.
  • Two drive wheels each can form pairs of drive wheels which are arranged with their drive axles, in particular in the direction of a common drive axis, on the drive unit.
  • two drive wheels can be rotatably mounted on a common drive axle.
  • the two drive wheels of each pair of drive wheels are configured to be independently driven. This means that in each case two rotatably mounted on a common drive axle driving wheels can be driven by a respective motor and in particular in opposite directions of rotation.
  • the entire drive unit can be automatically reoriented about a vertical center axis of the drive unit.
  • the drive unit can be moved on the road in curves. This is possible because the drive unit has a first motor which drives a first drive wheel of the drive wheels and the drive unit has a second motor which drives a second drive wheel of the drive wheels independently of the first drive wheel.
  • the chassis of the vehicle can be easily omnidirectionally moved.
  • Vehicles can have different configurations.
  • differential and omnidirectional drives are particularly popular.
  • Omnidirectional drives increase the flexibility, but also the complexity of the vehicle. Often omnidirectional drives are also we ⁇ niger efficient because more friction.
  • omnidirectional drives a distinction is made between holonomic and non-holonomic drives. The former have the advantage that they can travel in any direction at any time. In many applications, however, omnidirectionality is rarely required. In most driving situations, a differential drive is sufficient; only in certain situations, for example when positioning at a workstation or maneuvering in a confined space, does the omnidirectional drive offer significant advantages.
  • platform preferably in the middle, a particular circular in horizontal cross section from ⁇ savings be provided. This recess contains the actual drive unit.
  • the drive unit has at least two independently driven on ⁇ drive wheels. In drive mode, the orientation of the drive unit relative to the platform remains the same. This allows the platform to drive straight or around bends like any diffe rent platform. If the platform will drive omnidirectional comparable, so the orientation of the drive unit is re ⁇ tively released to the platform by the inventive releasable and lockable pivot bearing.
  • the drive unit By rotating the wheels of the drive unit in opposite directions, the drive unit can change its orientation.
  • the platform maintains its own orientation, either by the support wheels are braked by rigid outriggers are extended or simply due to the static friction of the wheels.
  • the platform can be comparable drive in the new direction.
  • the drive unit can be raised for reorientation. In the upper position, the drive wheels of the drive unit touch the platform from below and the drive unit can reorient itself by driving the drive wheels in opposite directions and rolling it past the underbody of the platform.
  • a mechanical decoupling can be done, for example, by locking one or more mandrels or elevations in a corresponding counter receptacle in the drive unit in a lower position of the drive unit.
  • This simplelessbei ⁇ game stands for a generally positive-acting coupling ⁇ ment.
  • this has the disadvantage that only certain Ori ⁇ aleoder the drive unit are possible relative to the platform, but has the advantage of low complexity and high robustness.
  • a flat adhesion can be provided in the lower position of the drive unit. It is advantageous if one of the two surfaces is mounted vertically movable to ensure contact of the drive unit to the ground.
  • the Fixie ⁇ tion of the orientation of the drive unit relative to the platform is achieved for example by a kind of brake on the rotary ⁇ axis. This simple embodiment stands for a generally non-positively acting clutch. To redirect this brake is released. The drive unit is then oriented by the drive wheels rotate counter-clockwise again.
  • the approaches described above make it possible to move the platform in different directions.
  • the platform can also reorient itself on the basis of the differential drive about the axis of rotation of the drive unit. Due to the fact that the passive, ie unpowered wheels of the platform have to reorient themselves, for example in the case of propulsion loose steering wheels, but it can lead to a misalignment. For this reason, another approach is presented.
  • a lifting device which may have a rod, can be arranged on the drive unit and can be moved up and down by the drive unit.
  • the drive unit In a specific exemplary embodiment may be attached to the lower end of a stand, so that the drive unit can stand out from the ground.
  • At the top of a plate is attached. Between this plate and the bottom of the platform springs are mounted whose strength is chosen so that they are not nen ⁇ worth compressed by the weight of the drive unit.
  • the upper plate is rotatably mounted in Ver ⁇ ratio to the rod. Is the rod in the upper or middle position, a rotation relative to the platform is prevented, for example, because in the upper position, a mandrel of the platform in the rod inserted or the brake mechanism described above.
  • the rotation of the rod relative to the drive unit is fi xed ⁇ .
  • the two described approaches are relevant.
  • the rod In the travel position of the platform, the rod is in the uppermost position from the perspective of the drive unit. The base thus has no contact with the ground and the on ⁇ drive unit has contact with the ground. If the integrated Antriebsein ⁇ are reoriented, the rod moves to the medium-re position. As a result, the drive unit lifts itself and their drive wheels lose contact with the ground and come into contact with the subfloor of the platform. The orientation of the drive unit is changed as described. If the platform as a whole to be reoriented, the rod is moved to the lowest position.
  • the coupling may be a form-locking coupling which is designed to connect the drive unit rigidly to the chassis only in a limited number of predetermined different rotational angle positions from drive unit to chassis.
  • the interlocking coupling may be, for example, a claw clutch ⁇ or a toothed coupling.
  • the positive coupling can already be formed by a mere projection, such as a pin or pin, which engages in a receptacle, such as a Zapfenauf ⁇ measure or a hole when the coupling isIchkup ⁇ pelt and from the recording, the pin receptacle or the hole is removed when the clutch is disengaged.
  • the number of predetermined different angular positions can be evenly distributed over 360 degrees. Thus, for example, four different Drehwinkelstel ⁇ lungs be provided, which are arranged offset by 90 degrees to each other.
  • a disengagement of the positive coupling can be done automatically by the drive unit is raised automatically controlled and directly by the lifting movement of the drive unit form-fitting Clutch is disengaged, in particular the respective ge ⁇ mutual engagement elements of the positive clutch to separate from each other.
  • An engagement of the positive clutch can be done automatically in that the drive unit is lowered automatically actuated and un ⁇ indirectly the positive clutch is engaged by the lowering movement of the drive unit, interlocking in particular the respective mutual engaging elements of the formschlüssi ⁇ gen clutch.
  • the clutch may be a non-positive clutch, which is designed to connect the drive unit in any Drehwin ⁇ kel einen from drive unit to chassis with the chassis.
  • the non-positive coupling may be a friction clutch, such as a multi-plate clutch.
  • a force-fit coupling has the advantage that the drive unit in any rotational angular positions of the drive unit to the chassis to the chassis can be ver ⁇ prevented.
  • a disengagement of the frictional coupling can be effected in that the drive unit is raised automatically activated and immediately the force-fit coupling is coupled from ⁇ by the Hebebe ⁇ movement of the drive unit, in particular the respective mutual friction linings, brake pads, clutch disks and / or intermediate automatically rings of non-positive coupling separate from each other.
  • An engagement of the non-positive coupling can be carried out automatically by the fact that the drive unit automa- driven table is lowered and directly by the lowering movement of the drive unit, the frictional Kupp ⁇ ment is engaged, in particular the respective gegen ⁇ side friction linings, brake pads, intermediate plates and / or intermediate rings of the non-positive coupling abut each other, ie pressed against each other.
  • the vehicle can accordingly a first lifting device aufwei ⁇ sen, which is designed to automatically raise or the drive unit relative to the chassis lower, such that the drive wheels of the drive unit are in a lowered by the lifting state of the drive unit with the track in contact and in a lifted by the lifting device state of the drive unit are freely rotatable or are in contact with an underbody of the chassis. In the raised state, the chassis or the entire vehicle may then be moved manually if necessary.
  • a first lifting device alswei ⁇ sen
  • the first lifting device can thus be designed to automatically effect a disengagement of the clutch by the drive unit is raised automatically and the clutch is disengaged directly by the lifting movement of the lifting device, and automatically cause clutch engagement by the drive unit automatically ⁇ table is driven lowered and the coupling is engaged directly by the lowering movement of the lifting device.
  • the drive unit can be reoriented by a separate automatically controlled motor.
  • a separate motor can be omitted and the drive unit can be reoriented by the Antriebsradcrue respectively driven in opposite directions and roll on the underbody of the chassis. Since the chassis is stationary, the drive unit is um ⁇ oriented.
  • the vehicle can be constructed and arranged to engage the clutch in egg ⁇ nem lowered by the lifting state of the drive unit, so that the drive unit rigidly in its lowered position with the
  • Chassis is connected and disengage in a raised by the lifting device state of the drive unit, the clutch, so that an automatic rotation of the drive ⁇ unit with respect to the chassis about a vertical axis of rotation is possible, in the event that the drive wheels are freely rotatable by a separate drive of the vehicle which rotates the drive unit or, in the case where the drive wheels are in contact with the underbody of the chassis, by driving the drive wheels.
  • the separate drive can, for example, act on a Hubstan ⁇ ge of the first lifting device.
  • the vehicle may have a second lifting device with a stand which can be moved from ⁇ , wherein the lifting device is designed to automatically extend the stand against the road or retract from the road, such that in an extended state of the base, the chassis is raised and the non-drive wheels of the landing gear are lifted from the road and in a retracted state of the base, the chassis is lowered, such that the non-powered wheels of the chassis are in contact with the road. If the chassis is lifted by the second lifting device and the stand, so that the non-driven wheels of the undercarriage are lifted off the roadway, the drive ⁇ unit on the stand is rigidly against the stand-up, that the roadway is supported, so that by driving the drive wheels, which are supported against the underbody of the chassis and roll there, the chassis is reoriented.
  • the chassis in which the drive wheels are freely rotatable in a state of the chassis lifted by the second lifting device, the chassis can also be reoriented by a separate automatically controlled motor.
  • the first lifting device and the second lifting device may also be embodied as a single, common lifting device, which may then have three states in this respect, i. can position at three different altitudes.
  • the extent common lifting device can then be moved in particular by means of a single drive.
  • the first lifting device and the second lifting device can have a common lifting rod, which supports the base and the vehicle has a first clutch which, in its engaged state, rigidly connects the chassis to the lifting rod and, in its disengaged state, rotates the chassis with respect to Lifting rod around a vertical axis of rotation permits and the vehicle has a second Kupp ⁇ ment that connects the drive unit rigidly connected to the lifting rod in its engaged state and in its disengaged state allows rotation of the drive unit bezüg ⁇ Lich the lifting rod about a vertical axis of rotation.
  • the vehicle may have a control device, which is designed to drive the drive wheels of the drive unit, the first clutch, the second clutch, the first Hubvor- direction and / or the second lifting device to control automatically.
  • the vehicle can in particular have a tax advantage ⁇ device which is adapted automatically to actuate the drive wheels of the drive unit, the first clutch, the second clutch, the first lifting device and / or the second lifting device and that in one of the procedures described below.
  • the object according to the invention is therefore also achieved by a method for driving a vehicle according to one or more of the described embodiments, characterized by the steps: automatically driven driving of the vehicle by driving the drive wheels of the drive unit in a first relative orientation of the drive unit with respect to the chassis in egg ⁇ nem engaged state of the clutch,
  • Engaging the clutch automatically driving the vehicle by driving the drive wheels of the drive unit in the second relative orientation of the drive; drive unit with respect to the chassis in the ⁇ coupled state of the clutch.
  • the reorientation of the drive unit with respect to the Fahrge ⁇ stells from their first relative orientation with respect to the chassis takes place in a second relative orientation with respect to the chassis, which differs from the first relati ⁇ ven orientation, by automatically Antrei ⁇ ben the first drive wheel and the second drive wheel in opposite directions of rotation in the disengaged state of the clutch.
  • An automatically driven driving of the vehicle may be performed by a control device of the vehicle, wherein the control device controls motors which are connected for driving with the drive wheels of the drive unit.
  • engagement and disengagement of the clutch may be accomplished by the controller actuating an automatic actuator of the clutch that actuates the clutch for engagement and disengagement.
  • the reorientation of the drive unit relative to the chassis from their first relative orientation with respect to the chassis in a second relative orientation with respect to the chassis can be carried out by the control device of the vehicle which drives the motors for turning on ⁇ drive the first drive wheel and the second drive wheel are formed in opposite directions of rotation in the disengaged state of the clutch.
  • the automatically driven driving of the vehicle may be performed by the control device of the vehicle by driving the drive wheels of the drive unit by means of the motors in the engaged state of the clutch.
  • the method may have the additional steps of:
  • the lifting of the drive unit can be done by driving a first lifting device by means of the control device, such that by automatically raising or extending the first lifting the drive wheels are lifted off the road in such a way that the drive wheels get into abrollendem contact with an underbody of the chassis.
  • the method may have the additional further steps:
  • the suspension can also be alone, that are first lowered again without the An ⁇ drive unit and an original relative orientation of the chassis and drive unit to be restored before the drive unit is lowered concluded. The vehicle can then start in the new direction.
  • the lifting of the drive unit and the chassis he can ⁇ follow by driving a second lifting device by means of the control device, such that automatically by driving a stand of the vehicle against the road by means of the second lifting device, both the drive wheels of the drive unit and the non-drive wheels lift the landing gear off the road.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of the side of an exemplary autonomous vehicle according to the invention with a chassis and a drive unit
  • FIG. 2 is a schematic representation of the autonomous vehicle according to FIG. 1 from below with the drive unit in a first orientation with respect to the chassis 3 shows a schematic representation of the side of the au ⁇ tonomen vehicle with a raised drive unit
  • FIG. 4 is a schematic representation of the autonomous vehicle according to FIG. 1 from below with the drive unit in a second orientation with respect to the chassis of the running gear,
  • FIG. 5a shows a schematic representation of the autonomous vehicle according to FIG. 1 in a first embodiment with a form-locking coupling
  • 5b is a schematic representation of the autonomous vehicle of FIG. 1 in a second embodiment with a non-positive coupling
  • Fig. 6 is a schematic representation of a modified
  • FIG. 7 is a schematic representation of the modified embodiment of the autonomous vehicle of FIG. 1, with the base, in a raised state is shown, wherein the drive unit is raised, and
  • Fig. 8 is a schematic representation of the modified embodiment of the autonomous vehicle of FIG. 1, with the base, which is shown in a lowered state, so that both the drive unit and the chassis is raised.
  • Fig. 1 shows an autonomous vehicle 1 comprising a chassis 2 with a chassis 3 and a plurality of rotatably mounted on the Fahr- part rotatably mounted, non-driving wheels 4, which are designed to carry and method of the chassis 2 on a roadway 5.
  • the autonomous vehicle 1 has a drive unit 6 with on ⁇ drive wheels 7, which are designed for driven rolling on the roadway 5.
  • the drive unit 6 has a first motor M1, which drives a first drive wheel 7.1 of the drive wheels 7.
  • the drive unit 6 also has a second motor M2, which drives a second drive wheel 7.2 of the drive wheels 7 independently of the first drive wheel 7.1.
  • the autonomous vehicle 1 has a drive unit 6 on the chassis 3 overlapping pivot bearing 16, which a automatically switching clutch 8 comprises, which is configured in its disengaged state (Fig. 3) rotation of the drive unit 6 relative to the chassis 3 about a ver ⁇ Tikale axis of rotation to permit and in its engaged state (FIG. 1), the drive unit 6 rigidly connected to the Fahrge ⁇ stell 3.
  • the autonomous vehicle 1 has a first lifting device 11, which is designed to automatically raise the drive unit 6 relative to the chassis 3 (FIG. 3) or to lower it (FIG. 1), such that the drive wheels 7, 7.1, 7.2 Drive unit 6 in a lowered by the lifting device 11 state (Fig. 1) of the drive unit 6 with the carriageway 5 are in contact and in a raised by the first hub ⁇ device 11 state (Fig. 3) of the drive unit 6 with an underbody 10 of the chassis 3 are in contact.
  • a first lifting device 11 which is designed to automatically raise the drive unit 6 relative to the chassis 3 (FIG. 3) or to lower it (FIG. 1), such that the drive wheels 7, 7.1, 7.2 Drive unit 6 in a lowered by the lifting device 11 state (Fig. 1) of the drive unit 6 with the carriageway 5 are in contact and in a raised by the first hub ⁇ device 11 state (Fig. 3) of the drive unit 6 with an underbody 10 of the chassis 3 are in contact.
  • the autonomous vehicle 1 is formed from ⁇ and arranged to engage in a lowered by the lifting device 11 state of the drive unit 6, the coupling 8, so that the drive unit 6 rigid in their ist ⁇ lowered state with the chassis 3 connected is.
  • the autonomous vehicle 1 is formed from ⁇ and adapted to disengage in a raised by the lifting device 11 state of the drive unit 6, the coupling 8, so that an automatic rotation of the drive ⁇ unit 6 relative to the chassis 3 by a vertical axis of rotation D is possible.
  • the drive wheels 7, 7.1, 7.2 are in contact with the underbody 10 of the chassis 3, so that an automatic rotation of the drive unit 6 with respect to the chassis 3 about the vertical axis of rotation D. is possible by the drive wheels 7.1, 7.2 are driven in opposite directions, as shown in Fig. 4.
  • the autonomous vehicle 1 has a control device 13, which is designed to control the drive wheels 7, 7.1, 7.2 of the drive unit 6, the clutch 8 and the first lifting device 11 automatically.
  • the method for driving the autonomous vehicle 1 can be performed by automatically driven driving of the autonomous vehicle 1 by driving the drive wheels 7, 7.1, 7.2 of the drive unit 6 in a first relative orientation (Fig. 2) of the drive unit 6 with respect to the Fahrge ⁇ stells 3 in an engaged state of the clutch 8. then, a disengagement of the clutch 8. Subsequently, takes place, as indicated in Fig. 3, a reorienting of the arrival drive unit 6 relative to the chassis 3 from their ers ⁇ th relative orientation (Fig. 2) with respect of the chassis 3 in a second relative orientation (Fig. 4) be ⁇ delay of the chassis 3 by automatically driving the first drive wheel 7.1 and the second drive wheel 7.2 in opposite directions of rotation in the disengaged
  • the drive unit 6 is raised in such a way that the drive wheels 7, 7.1, 7.2 are lifted off the roadway 5 and the drive wheels 7, 7.1, 7.2 are held in rolling contact with the underbody 10 of the chassis 3, as shown in FIG Fig. 3 is shown.
  • the coupling 8 can be a form-locking coupling 8 a which is designed to rigidly connect the drive unit 6 to the chassis 3 exclusively in a limited number of predetermined different rotational angle positions from the drive unit 6 to the chassis 3. If the drive ⁇ unit 6, as indicated by the arrow, raised, the positive clutch 8a is disengaged. In the un ⁇ direct position of the drive unit 6, the positive coupling 8a is engaged.
  • a frictional clutch can. 5b, the clutch 8 to be 8b, which is excluded is to connect the drive unit 6 in any rotational angular ⁇ assortments of drive unit 6 to the chassis 3 to the chassis. If the drive unit 6, as indicated by the arrow, raised, the force- locking clutch 8 b is disengaged. In the lower position of the drive unit 6, the force-locking coupling 8b is engaged.
  • the autonomous vehicle 1 can have a second lifting device 12 with an extendable stand 14, wherein the second lifting device 12 is designed to extend the stand 14 automatically against the roadway 5 (FIG. 8). or from the roadway 5 (FIG. 6, FIG. 7), in such a way that in an extended state (FIG. 8) of the base 14, the chassis 2 is raised and the non-driven wheels 4 of the chassis 2 are lifted off the roadway 5.
  • the vehicle In a retracted state of the stand 14, the vehicle can work 2 to be lowered (Fig. 6), such that both the non-driven wheels 4 of the chassis 2 and the drive ⁇ wheels 7, 7.1, 7.2 of the drive unit 6 in contact with the Roadway 5 are.
  • first lifting device 11 and the second lifting device 12 can have a common lifting rod 15, which supports the base 14 and the autonomous vehicle 1 have a first clutch 8.1 which, in its engaged state (FIGS. 6 and 7), the chassis 3 connects rigidly with the lifting rod 15 and in its disengaged state (Fig. 8), a rotation of the chassis 3 with respect to the
  • Lifting rod 15 allows for a vertical axis of rotation.
  • the mous ⁇ me vehicle 1 also has a second clutch 8.2, which in its engaged state (FIG. 6, FIG. 8) connects the drive unit rigidly connected to the lifting rod 15 and in its disengaged state (Fig. 7) a rotation of the drive unit 6 with respect to the lifting rod 15 about the vertical axis of rotation D permits.
  • the first lifting device 11 and the second lifting device 12 may also be formed as a single, common lifting device, which then may have three states so far, ie, can position at three different alt ⁇ heights. The extent common lifting device can then be moved in particular by means of a single drive.
  • a lifting of the drive unit 6 is carried out and a lifting of the chassis 2 by automatic ⁇ ULTRASONIC extension of the base 14 of the autonomous vehicle 1 against the road surface 5, such that both the drive wheels 7, 7.1, 7.2 of the drive unit 6 and the unpowered wheels 4 of the chassis 2 are lifted off the roadway 5.
  • a reorientation of the chassis 2 relative to the drive unit 6 from its first relative orientation with respect to the drive unit 6 in a second relative orientation with respect to the drive unit 6 is effected by automatically driving the first drive wheel 7.1 and the second drive wheel 7.2, analogous to FIG. 2 and FIG. in each entge ⁇ genducten directions of rotation, wherein the drive wheels 7, 7.1, 7.2 of the drive unit 6 with the lower floor 10 of Fahrge ⁇ stells 3 of the chassis 2 are kept in rolling contact
  • the drive unit 6 with the Fahrge ⁇ stell 3 connecting pivot bearing 16a disengaged and the drive unit 6 with the base 14 connecting second pivot bearing 16b engaged.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug (1) aufweisend ein Fahrwerk (2) mit einem Fahrgestell (3) und mehreren an dem Fahrgestell (3) drehbar gelagerten, antriebslosen Rädern (4), die zum Tragen und Verfahren des Fahrwerks (2) auf einer Fahrbahn (5) ausgebildet sind, und aufweisend eine Antriebseinheit (6) mit Antriebsrädern (7, 7.1, 7.2), die zum angetriebenen Abrollen auf der Fahrbahn (5) ausgebildet sind, wobei die Antriebseinheit (6) einen ersten Motor (M1) aufweist, der ein erstes Antriebsrad (7.1) der Antriebsräder (7) antreibt und die Antriebseinheit (6) einen zweiten Motor (M2) aufweist, der ein zweites Antriebsrad (7.2) der Antriebsräder (7) unabhängig von dem ersten Antriebsrad (7.1) antreibt, und das Fahrzeug (1) ein die Antriebseinheit (6) an dem Fahrgestell (3) lagerndes Drehlager (16, 16a, 16b) aufweist, welches eine automatisch schaltende Kupplung (8, 8a, 8b) umfasst, die ausgebildet ist, in ihrem ausgekuppelten Zustand ein Drehen der Antriebseinheit (6) bezüglich des Fahrgestells (3) um eine vertikale Drehachse (D) zuzulassen und in ihrem eingekuppelten Zustand die Antriebseinheit (6) starr mit dem Fahrgestell (3) zu verbinden. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Ansteuern eines solchen Fahrzeugs (1).

Description

Fahrzeug mit einem Fahrwerk und einer Antriebseinheit
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug aufweisend ein Fahrwerk mit einem Fahrgestell und mehreren an dem Fahrgestell dreh¬ bar gelagerten, antriebslosen Rädern, die zum Tragen und Verfahren des Fahrwerks auf einer Fahrbahn ausgebildet sind, und aufweisend eine Antriebseinheit mit Antriebsrädern, die zum angetriebenen Abrollen auf der Fahrbahn ausgebildet sind. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Ansteuern eines solchen Fahrzeugs.
Aus der US 2012/0041677 AI ist ein autonomes Fahrzeug be¬ kannt, aufweisend ein Fahrwerk mit einem Fahrgestell und zwei an dem Fahrgestell drehbar gelagerten, antriebslosen Rädern, die zum Tragen und Verfahren des Fahrwerks auf einer Fahrbahn ausgebildet sind, und aufweisend eine Antriebsein¬ heit mit zwei Antriebsrädern, die zum angetriebenen Abrollen auf der Fahrbahn ausgebildet sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug und ein zugehöriges Verfahren zum Ansteuern eines solchen Fahrzeugs zu schaffen, bei dem trotz einer nicht-omindirektionalen und nicht-holonomen Antriebseinheit des Fahrzeugs das Fahrwerk des Fahrzeugs auf einfache Weise omnidirektional verfahren werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Fahrzeug aufweisend ein Fahrwerk mit einem Fahrgestell und mehreren an dem Fahrgestell drehbar gelagerten, antriebslosen Rädern, die zum Tragen und Verfahren des Fahrwerks auf einer Fahrbahn ausgebildet sind, und aufweisend eine Antriebseinheit mit Antriebsrädern, die zum angetriebenen Abrollen auf der Fahrbahn ausgebildet sind, wobei die Antriebseinheit einen ersten Motor aufweist, der ein erstes Antriebsrad der An¬ triebsräder antreibt und die Antriebseinheit einen zweiten Motor aufweist, der ein zweites Antriebsrad der Antriebsrä¬ der unabhängig von dem ersten Antriebsrad antreibt, und das Fahrzeug ein die Antriebseinheit an dem Fahrgestell lagern¬ des Drehlager aufweist, welches eine automatisch schaltende Kupplung umfasst, die ausgebildet ist, in ihrem ausgekuppel¬ ten Zustand ein Drehen der Antriebseinheit bezüglich des Fahrgestells um eine vertikale Drehachse zuzulassen und in ihrem eingekuppelten Zustand die Antriebseinheit starr mit dem Fahrgestell zu verbinden. Das Fahrzeug kann ein autonomes Fahrzeug sein. Autonome
Fahrzeuge werden fahrerlos betrieben, d.h. es sitzt keine Person auf dem Fahrzeug, welches das Fahrzeug manuell lenkt. Autonome Fahrzeuge sind insoweit selbstfahrend ausgebildet. Autonome Fahrzeuge können mittels einer am Fahrzeug angeord- nete Fahrsteuerung oder einer vom Fahrzeug getrennten Fahrsteuerung, welche mit dem Fahrzeug kommuniziert, wahlweise in einem automatischen Betrieb oder mittels einer Fernsteuerung manuell gesteuert werden und folglich auf einer Fahrbahn umher gefahren werden. Das autonome Fahrzeug kann bei- spielsweise Teil eines fahrerlosen Transportsystems (FTS) , eines mobilen Roboters, eines Serviceroboters, oder eines automatisierten Rollators sein. Der jeweils notwendige Grad an Autonomie, der für eine bestimmte Fahrzeugart dann erfor¬ derlich ist, kann sich insbesondere aus den Anforderungen der jeweils zu erledigenden Aufgaben bestimmen.
Das Fahrgestell dient nicht nur der Lagerung der antriebslo¬ sen Räder und der Antriebseinheit, sondern kann auch einen Träger, insbesondere einen Tragboden aufweisen, an dem oder auf dem Gegenstände oder Personen transportiert werden kön- nen. Das autonome Fahrzeug kann aber beispielsweise auch als der beispielhaft erwähnte automatisierte Rollator ausgebil¬ det sein, bei dem die Antriebseinheit über eine automatische Fahrsteuerung oder mittels manueller Eingabemittel, die bei- spielsweise an Handgriffen des automatisierter Rollators angeordnet sein können, manuell gesteuert angetrieben sein kann. Der automatisierte Rollator bildet im Sinne der Erfindung dann insoweit ein autonomes Fahrzeuge, weil die Person, welche den automatisierten Rollator schiebt, manuell ansteu¬ ert und/oder sich daran abstützt, nicht von diesem herumgefahren wird und auch nicht stets alle automatisierten Fahrvorgänge manuell aussteuert, navigiert, antizipiert und kom¬ pensiert . Die Antriebseinheit weist mindestens zwei Antriebsräder auf. Jeweils zwei Antriebsräder können Paare von Antriebsrädern bilden, welche mit ihren Antriebsachsen, insbesondere in Richtung einer gemeinsamen Fahrachse orientiert, an der Antriebseinheit angeordnet sind. Insoweit können jeweils zwei Antriebsräder auf einer gemeinsamen Fahrachse drehbar gelagert sein. Die beiden Antriebsräder jeden Paares von Antriebsrädern sind jedoch eingerichtet unabhängig voneinander angetrieben zu werden. Dies bedeutet, dass jeweils zwei auf einer gemeinsamen Fahrachse drehbar gelagerte Antriebsräder durch jeweils einen eigenen Motor angetrieben sein können und zwar insbesondere auch in entgegengesetzten Drehrichtungen. Indem das jeweilige Paar von zwei Antriebsrädern in entgegengesetzten Drehrichtungen angetrieben werden können, kann die gesamte Antriebseinheit automatisch um eine verti- kale Zentrumsachse der Antriebseinheit umorientiert werden. Indem das jeweilige Paar von zwei Antriebsrädern in gleichen Drehrichtungen aber mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten angetrieben werden, kann die Antriebseinheit auf der Fahrbahn in Kurven verfahren werden. Dies ist dadurch mög- lieh, dass die Antriebseinheit einen ersten Motor aufweist, der ein erstes Antriebsrad der Antriebsräder antreibt und die Antriebseinheit einen zweiten Motor aufweist, der ein zweites Antriebsrad der Antriebsräder unabhängig von dem ersten Antriebsrad antreibt. Indem das Fahrzeug ein die Antriebseinheit an dem Fahrge¬ stell lagerndes Drehlager aufweist, welches eine automatisch schaltende Kupplung umfasst, die ausgebildet ist, in ihrem ausgekuppelten Zustand ein Drehen der Antriebseinheit bezüg- lieh des Fahrgestells um eine vertikale Drehachse zuzulassen und in ihrem eingekuppelten Zustand die Antriebseinheit starr mit dem Fahrgestell zu verbinden, kann das Fahrzeug trotz einer nicht-omindirektionalen und nicht-holonomen Antriebseinheit des Fahrzeugs das Fahrwerk des Fahrzeugs auf einfache Weise omnidirektional verfahren werden.
Fahrzeuge können verschiedene Konfigurationen haben. In der Robotik sind differentielle und omnidirektionale Antriebe besonders beliebt. Omnidirektionale Antriebe erhöhen die Flexibilität, gleichzeitig aber auch die Komplexität des Fahrzeugs stark. Oft sind omnidirektionale Antriebe auch we¬ niger effizient, da mehr Reibung auftritt. Bei omnidirektio- nalen Antrieben wird zwischen holonomen und nicht holonomen Antrieben unterschieden. Erstere haben den Vorteil, dass sie zu jeder Zeit in jede beliebige Richtung fahren können. In vielen Anwendungsfällen ist die Omnidirektionalität allerdings nur selten zwingend erforderlich. In den meisten Fahrsituationen genügt ein differentieller Antrieb, nur in bestimmten Situationen, beispielsweise beim Positionieren an einer Arbeitsstation oder dem Manövrieren auf engem Raum, bringt der omnidirektionale Antrieb deutliche Vorteile.
Während der meisten Zeit wird oft nur ein differentieller Antrieb benötigt, um das Fahrzeug manövrieren zu können. Das Problem ist aber, dass das Fahrzeug in eine Situation, bei¬ spielsweise bei einem Andocken an einer Arbeitsstation, ge- fahren werden kann, aus der es ohne Omnidirektionalität nur sehr schlecht wieder rauskommt. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn das Fahrzeug sehr nahe an eine Wand herangefahren ist. Hier kann mittels der Erfindung der exis- tierende (an sich nicht-omnidirektionale und nicht-holonome) Antrieb kurzzeitig umorientiert werden, um aus der Situation herausfahren zu können, um dann die normale Konfiguration wieder aufzunehmen. Somit kann auf teure omnidirektionale Antrieb, wie z.B. auf Basis von Mecanum-Rädern, verzichtet werden und trotzdem eine Omnidirektionalität des gesamten Fahrzeugs erreicht werden.
Das Gewicht des Fahrwerks und ggf. einer darauf gelagerten Ladung, welches im Folgenden auch als Plattform bezeichnet wird, ist über passive d.h. antriebslose Stützräder getra¬ gen. In der Plattform, vorzugsweise in der Mitte, kann eine im horizontalen Querschnitt insbesondere kreisförmige Aus¬ sparung vorgesehen sein. In dieser Aussparung befindet sich die eigentliche Antriebseinheit. Die Antriebseinheit hat mindestens zwei unabhängig voneinander angetriebene An¬ triebsräder. Im Fahrmodus bleibt die Orientierung der Antriebseinheit relativ zur Plattform gleich. So kann die Plattform geradeaus oder um Kurven fahren, wie jede diffe- rentielle Plattform. Soll die Plattform omnidirektional ver- fahren werden, so wird durch das erfindungsgemäße lös- und sperrbare Drehlager die Orientierung der Antriebseinheit re¬ lativ zur Plattform freigegeben. Indem die Räder der Antriebseinheit gegenläufig rotieren, kann die Antriebseinheit ihre Orientierung verändern. Die Plattform hält dabei ihre eigene Orientierung bei, entweder indem die Stützräder gebremst sind, indem starre Stützen ausgefahren werden oder auch einfach aufgrund der Haftreibung der Räder. Nachdem die neue relative Orientierung der Antriebseinheit wieder fi¬ xiert ist, kann die Plattform in die neue Fahrtrichtung ver- fahren werden. Sowohl für die Fixierung der relativen Orientierung als auch für die Umorientierung sind dabei mehrere Verfahrensweisen möglich, die beispielsweise wie folgt sein können . In einer Ausführungsvariante kann zur Umorientierung die Antriebseinheit angehoben werden. In der oberen Stellung berühren die Antriebsräder der Antriebseinheit die Plattform von unten und die Antriebseinheit kann sich umorientieren, indem die Antriebsräder gegenläufig angetrieben werden und am Unterboden der Plattform abwälzen. Eine mechanische Entkopplung kann beispielsweise erfolgen, indem in einer unteren Stellung der Antriebseinheit ein oder mehrere Dorne oder Erhöhungen in einer entsprechenden Gegenaufnahme in der An- triebseinheit arretieren. Dieses einfache Ausführungsbei¬ spiel steht für eine generell formschlüssig wirkende Kupp¬ lung. Dies hat jedoch den Nachteil, dass nur bestimmte Ori¬ entierungen der Antriebseinheit bezüglich der Plattform möglich sind, hat aber den Vorteil einer niedrigen Komplexität und hoher Robustheit.
In einer anderen Ausführungsvariante kann in der unteren Stellung der Antriebseinheit ein flächiger Kraftschluss her¬ gestellt werden. Hierbei ist es von Vorteil, wenn eine der beiden Flächen höhenbeweglich gelagert ist, um den Kontakt der Antriebseinheit zum Boden zu gewährleisten. Die Fixie¬ rung der Orientierung der Antriebseinheit relativ zur Plattform wird beispielsweise durch eine Art Bremse an der Dreh¬ achse erreicht. Dieses einfache Ausführungsbeispiel steht für eine generell kraftschlüssig wirkende Kupplung. Zur Um- Orientierung wird diese Bremse gelöst. Die Antriebseinheit orientiert sich dann um, indem die Antriebsräder wieder gegenläufig drehen.
Die oben beschriebenen Ansätze erlauben es, die Plattform in verschiedene Richtungen zu verfahren. Die Plattform kann sich anhand des Differentialantriebs auch um die Drehachse der Antriebseinheit umorientieren. Dadurch, dass sich die passiven, d.h. antriebslosen Räder der Plattform sich dabei umorientieren müssen, beispielsweise im Falle von antriebs- losen Lenkrädern, kann es aber zu einem Versatz kommen. Aus diesem Grund wird ein weiterer Ansatz vorgestellt.
An der Antriebseinheit kann eine Hubvorrichtung, die eine Stange aufweisen kann, angeordnet sein, die durch die An- triebseinheit hoch und runter verfahren werden kann. In einer speziellen beispielhaften Ausführung kann am unteren Ende ein Standfuß angebracht sein, so dass die Antriebseinheit sich vom Boden abheben kann. Am oberen Ende wird eine Platte angebracht. Zwischen dieser Platte und dem Boden der Platt- form werden Federn angebracht, deren Stärke so gewählt ist, dass sie durch das Gewicht der Antriebseinheit nicht nen¬ nenswert komprimiert werden. Die obere Platte ist im Ver¬ hältnis zur Stange drehbar gelagert. Ist die Stange in der oberen oder mittleren Position, wird eine Verdrehung relativ zur Plattform verhindert, z.B. da in der oberen Stellung ein Dorn der Plattform in der Stange steckt oder den oben beschriebenen Bremsmechanismus. In der untersten Stellung wird die Drehung der Stange im Verhältnis zur Antriebseinheit fi¬ xiert. Auch hier sind die beiden beschriebenen Ansätze rele- vant . In der Verfahrposition der Plattform ist die Stange aus Sicht der Antriebseinheit in der obersten Position. Der Standfuß hat damit keinen Kontakt zum Boden und die An¬ triebseinheit hat Kontakt zum Boden. Soll die Antriebsein¬ heit umorientiert werden, verfährt die Stange in die mittle- re Position. Dadurch hebt sich die Antriebseinheit selber an und ihre Antriebsräder verlieren den Kontakt zum Boden und treten in Kontakt zum Unterboden der Plattform. Die Orientierung der Antriebseinheit wird wie beschrieben verändert. Soll die Plattform als Ganzes umorientiert werden, wird die Stange in die unterste Position verfahren. Dadurch werden die Federn komprimiert und die Plattform als Ganzes angeho¬ ben. Gleichzeitig wird die Verdrehung der Stange relativ zur Antriebseinheit verhindert. Nun kann die Orientierung der Plattform durch eine gegenläufige Rotation der Antriebsräder der Antriebseinheit verändert werden. Wird die Plattform hierbei mit passiven Rädern ausgestattet, welche sich nicht umorientieren können, dann treten keine negativen Effekte durch Umorientierung der passiven Räder auf und die Fahr- richtung der Plattform ist immer definiert. Allerdings kann keine seitliche Fahrt realisiert werden. Es können natürlich auch drehbare, passive Rollen verwendet werden.
Die Kupplung kann eine formschlüssige Kupplung sein, die ausgebildet ist, die Antriebseinheit ausschließlich in einer begrenzten Anzahl von vorbestimmten unterschiedlichen Drehwinkelstellungen von Antriebseinheit zu Fahrgestell starr mit dem Fahrgestell zu verbinden.
Die formschlüssige Kupplung kann beispielsweise eine Klauen¬ kupplung oder eine Zahnkupplung sein. In einer einfachen Ausführungsform kann die formschlüssige Kupplung bereits durch einen bloßen Vorsprung, wie einen Dorn oder Zapfen, gebildet werden, der in eine Aufnahme, wie eine Zapfenauf¬ nahme oder ein Loch eingreift, wenn die Kupplung eingekup¬ pelt ist und aus der Aufnahme, der Zapfenaufnahme oder dem Loch entfernt ist, wenn die Kupplung ausgekuppelt ist. Die Anzahl von vorbestimmten unterschiedlichen Drehwinkelstellungen können sich über 360 Grad gleichmäßig verteilen. So können beispielsweise vier unterschiedliche Drehwinkelstel¬ lungen vorgesehen sein, die um jeweils 90 Grad versetzt zu- einander angeordnet sind. Alternativ können beispielsweise acht unterschiedliche Drehwinkelstellungen vorgesehen sein, die um jeweils 45 Grad versetzt zueinander angeordnet sind. Es können auch zwölf unterschiedliche Drehwinkelstellungen vorgesehen sein, die um jeweils 30 Grad versetzt zueinander angeordnet sind. Ein Auskuppeln der formschlüssigen Kupplung kann automatisch dadurch erfolgen, dass die Antriebseinheit automatisch angesteuert angehoben wird und unmittelbar durch die Hebebewegung der Antriebseinheit die formschlüssige Kupplung ausgekuppelt wird, insbesondere die jeweiligen ge¬ genseitigen Eingriffselemente der formschlüssigen Kupplung sich voneinander trennen. Ein Einkuppeln der formschlüssigen Kupplung kann automatisch dadurch erfolgen, dass die An- triebseinheit automatisch angesteuert abgesenkt wird und un¬ mittelbar durch die Absenkbewegung der Antriebseinheit die formschlüssige Kupplung eingekuppelt wird, insbesondere die jeweiligen gegenseitigen Eingriffselemente der formschlüssi¬ gen Kupplung ineinandergreifen. Die Kupplung kann eine kraftschlüssige Kupplung sein, die ausgebildet ist, die Antriebseinheit in beliebigen Drehwin¬ kelstellungen von Antriebseinheit zu Fahrgestell mit dem Fahrgestell zu verbinden.
Die kraftschlüssige Kupplung kann eine Reibkupplung sein, wie beispielsweise eine Lamellenkupplung. Die kraftschlüssi¬ ge Kupplung kann insoweit ein oder mehrere Reiblamellen oder Reibbeläge, insbesondere in Art von Bremsbelägen, aufweisen, welche in einem eingekuppelten Zustand an insbesondere me¬ tallische Zwischenlamellen oder Zwischenringe kraftschlüssig anliegen. Eine kraftschlüssige Kupplung hat den Vorteil, dass die Antriebseinheit in beliebigen Drehwinkelstellungen von Antriebseinheit zu Fahrgestell mit dem Fahrgestell ver¬ bunden werden kann.
Ein Auskuppeln der kraftschlüssigen Kupplung kann automa- tisch dadurch erfolgen, dass die Antriebseinheit automatisch angesteuert angehoben wird und unmittelbar durch die Hebebe¬ wegung der Antriebseinheit die kraftschlüssige Kupplung aus¬ gekuppelt wird, insbesondere die jeweiligen gegenseitigen Reibbeläge, Bremsbeläge, Zwischenlamellen und/oder Zwischen- ringe der kraftschlüssigen Kupplung sich voneinander trennen. Ein Einkuppeln der kraftschlüssigen Kupplung kann automatisch dadurch erfolgen, dass die Antriebseinheit automa- tisch angesteuert abgesenkt wird und unmittelbar durch die Absenkbewegung der Antriebseinheit die kraftschlüssige Kupp¬ lung eingekuppelt wird, insbesondere die jeweiligen gegen¬ seitigen Reibbeläge, Bremsbeläge, Zwischenlamellen und/oder Zwischenringe der kraftschlüssigen Kupplung aneinander anliegen, d.h. aneinander angepresst sind.
Das Fahrzeug kann demgemäß eine erste Hubvorrichtung aufwei¬ sen, die ausgebildet ist, die Antriebseinheit bezüglich des Fahrgestells automatisch anzuheben oder abzusenken, derart, dass die Antriebsräder der Antriebseinheit in einem durch die Hubvorrichtung abgesenkten Zustand der Antriebseinheit mit der Fahrbahn in Kontakt sind und in einem durch die Hubvorrichtung angehobenen Zustand der Antriebseinheit frei drehbar sind oder mit einem Unterboden des Fahrgestells in Kontakt sind. Im angehobenen Zustand kann das Fahrgestell bzw. das gesamte Fahrzeug ggf. dann auch manuell verschoben werden .
Die erste Hubvorrichtung kann also ausgebildet sein, ein Auskuppeln der Kupplung automatisch zu bewirken, indem die Antriebseinheit automatisch angesteuert angehoben wird und unmittelbar durch die Hebebewegung der Hubvorrichtung die Kupplung ausgekuppelt wird, und ein Einkuppeln der Kupplung automatisch zu bewirken, indem die Antriebseinheit automa¬ tisch angesteuert abgesenkt wird und unmittelbar durch die Absenkbewegung der Hubvorrichtung die Kupplung eingekuppelt wird .
In einer Ausführungsvariante, bei der in einem durch die Hubvorrichtung angehobenen Zustand der Antriebseinheit die Antriebsräder frei drehbar sind, kann ein Umorientieren der Antriebseinheit durch einen separaten automatisch angesteuerten Motor erfolgen. Wird die Antriebseinheit jedoch derart angehoben, dass die Antriebsräder mit einem Unterboden des Fahrgestells in Kontakt sind, dann kann ein separater Motor entfallen und die Antriebseinheit kann umorientiert werden, indem die Antriebsradpaare jeweils gegenläufig angetrieben werden und an dem Unterboden des Fahrgestells abwälzen. Da das Fahrwerk dabei stillsteht, wird die Antriebseinheit um¬ orientiert .
Das Fahrzeug kann ausgebildet und eingerichtet sein, in ei¬ nem durch die Hubvorrichtung abgesenkten Zustand der Antriebseinheit die Kupplung einzukuppeln, so dass die An- triebseinheit in ihrem abgesenkten Zustand starr mit dem
Fahrgestell verbunden ist und in einem durch die Hubvorrichtung angehobenen Zustand der Antriebseinheit die Kupplung auszukuppeln, so dass ein automatisches Drehen der Antriebs¬ einheit bezüglich des Fahrgestells um eine vertikale Dreh- achse möglich ist, und zwar im Falle, dass die Antriebsräder frei drehbar sind durch einen separaten Antrieb des Fahrzeugs, welcher die Antriebseinheit dreht, oder im Falle, dass die Antriebsräder mit dem Unterboden des Fahrgestells in Kontakt sind, durch ein Antreiben der Antriebsräder. Der separate Antrieb kann dabei beispielsweise auf eine Hubstan¬ ge der ersten Hubvorrichtung wirken.
Das Fahrzeug kann eine zweite Hubvorrichtung mit einem aus¬ fahrbaren Standfuß aufweisen, wobei die Hubvorrichtung ausgebildet ist, den Standfuß automatisch gegen die Fahrbahn auszufahren oder von der Fahrbahn einzufahren, derart, dass in einem ausgefahrenen Zustand des Standfußes das Fahrwerk angehoben ist und die antriebslosen Räder des Fahrwerks von der Fahrbahn abgehoben sind und in einem eingefahrenen Zustand des Standfußes das Fahrwerk abgesenkt ist, derart, dass die antriebslosen Räder des Fahrwerks in Kontakt mit der Fahrbahn stehen. Ist das Fahrwerk durch die zweite Hubvorrichtung und den Standfuß angehoben, so dass die antriebslosen Räder des Fahrwerks von der Fahrbahn abgehoben sind, ist die Antriebs¬ einheit über den Standfuß starr gegen den Standboden, d.h. die Fahrbahn abgestützt, so dass durch Antreiben der Antriebsräder, die sich gegen den Unterboden des Fahrgestells abstützen und dort abwälzen, das Fahrwerk umorientiert wird. In einer Ausführungsvariante, bei der in einem durch die zweite Hubvorrichtung angehobenen Zustand des Fahrwerks die Antriebsräder frei drehbar sind, kann ein Umorientieren des Fahrwerks auch durch einen separaten automatisch angesteuerten Motor erfolgen.
Die erste Hubvorrichtung und die zweite Hubvorrichtung können auch als eine einzelne, gemeinsame Hubvorrichtung ausge- bildet sein, die dann insoweit drei Zustände aufweisen kann, d.h. auf drei unterschiedliche Höhenlagen positionieren kann. Die insoweit gemeinsame Hubvorrichtung kann dann insbesondere mittels eines einzigen Antriebs bewegt werden.
Die erste Hubvorrichtung und die zweite Hubvorrichtung kön- nen eine gemeinsame Hubstange aufweisen, die den Standfuß trägt und das Fahrzeug eine erste Kupplung aufweist, die in ihrem eingekuppelten Zustand das Fahrgestell starr mit der Hubstange verbindet und in ihrem ausgekuppelten Zustand ein Drehen des Fahrgestells bezüglich der Hubstange um eine ver- tikale Drehachse zuläßt und das Fahrzeug eine zweite Kupp¬ lung aufweist, die in ihrem eingekuppelten Zustand die Antriebseinheit starr mit der Hubstange verbindet und in ihrem ausgekuppelten Zustand ein Drehen der Antriebseinheit bezüg¬ lich der Hubstange um eine vertikale Drehachse zuläßt. Generell kann das Fahrzeug eine Steuervorrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, die Antriebsräder der Antriebseinheit, die erste Kupplung, die zweite Kupplung, die erste Hubvor- richtung und/oder die zweite Hubvorrichtung automatisch anzusteuern. Das Fahrzeug kann insbesondere eine Steuervor¬ richtung aufweisen, die ausgebildet ist, die Antriebsräder der Antriebseinheit, die erste Kupplung, die zweite Kupp- lung, die erste Hubvorrichtung und/oder die zweite Hubvorrichtung automatisch anzusteuern und zwar in einer der im Folgenden beschriebenen Verfahrensweisen.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird folglich außerdem gelöst durch ein Verfahren zum Ansteuern eines Fahrzeugs nach einem oder mehreren der beschriebenen Ausführungsformen, gekennzeichnet durch die Schritte: automatisch angetriebenes Fahren des Fahrzeugs durch Antreiben der Antriebsräder der Antriebsein- heit in einer ersten relativen Orientierung der Antriebseinheit bezüglich des Fahrgestells in ei¬ nem eingekuppelten Zustand der Kupplung,
Auskuppeln der Kupplung,
Umorientieren der Antriebseinheit bezüglich des Fahrgestells aus ihrer ersten relativen Orientie¬ rung bezüglich des Fahrgestells in eine zweite re¬ lative Orientierung bezüglich des Fahrgestells durch automatisches Antreiben des ersten Antriebs¬ rads und des zweiten Antriebsrads in jeweils ent¬ gegengesetzten Drehrichtungen im ausgekuppelten
Zustand der Kupplung,
Einkuppeln der Kupplung, automatisch angetriebenes Fahren des Fahrzeugs durch Antreiben der Antriebsräder der Antriebseinheit in der zweiten relativen Orientierung der An- triebseinheit bezüglich des Fahrgestells im einge¬ kuppelten Zustand der Kupplung.
Das Umorientieren der Antriebseinheit bezüglich des Fahrge¬ stells aus ihrer ersten relativen Orientierung bezüglich des Fahrgestells erfolgt in eine zweite relative Orientierung bezüglich des Fahrgestells, die sich von der ersten relati¬ ven Orientierung unterscheidet, durch automatisches Antrei¬ ben des ersten Antriebsrads und des zweiten Antriebsrads in jeweils entgegengesetzten Drehrichtungen im ausgekuppelten Zustand der Kupplung.
Ein automatisch angetriebenes Fahren des Fahrzeugs kann durch eine Steuervorrichtung des Fahrzeugs erfolgen, wobei die Steuervorrichtung Motoren ansteuert, welche zum Antreiben mit den Antriebsräder der Antriebseinheit verbunden sind. Außerdem kann ein Einkuppeln und ein Auskuppeln der Kupplung dadurch erfolgen, dass die Steuervorrichtung ein automatisches Stellglied der Kupplung ansteuert, welches die Kupplung zum Einkuppeln und Auskuppeln betätigt.
Das Umorientieren der Antriebseinheit bezüglich des Fahrge- stells aus ihrer ersten relativen Orientierung bezüglich des Fahrgestells in eine zweite relative Orientierung bezüglich des Fahrgestells kann durch die Steuervorrichtung des Fahrzeugs erfolgen, welche die Motoren ansteuert, die zum An¬ treiben des ersten Antriebsrads und des zweiten Antriebsrads in jeweils entgegengesetzten Drehrichtungen im ausgekuppelten Zustand der Kupplung ausgebildet sind.
Das automatisch angetriebene Fahren des Fahrzeugs kann durch die Steuervorrichtung des Fahrzeugs erfolgen, durch Antreiben der Antriebsräder der Antriebseinheit mittels der Moto- ren im eingekuppelten Zustand der Kupplung. Das Verfahren kann die zusätzlichen Schritte aufweisen:
— Anheben der Antriebseinheit, derart, dass die An¬ triebsräder von der Fahrbahn abgehoben sind und die Antriebsräder mit einem Unterboden des Fahrgestells in abrollendem Kontakt gehalten sind,
— Umorientieren der Antriebseinheit bezüglich des Fahrgestells aus ihrer ersten relativen Orientie¬ rung bezüglich des Fahrgestells in eine zweite re¬ lative Orientierung bezüglich des Fahrgestells durch automatisches Antreiben des ersten Antriebs¬ rads und des zweiten Antriebsrads in jeweils ent¬ gegengesetzten Drehrichtungen im ausgekuppelten Zustand der Kupplung.
Das Anheben der Antriebseinheit kann erfolgen durch Ansteuern einer ersten Hubvorrichtung mittels der Steuervorrichtung, derart, dass durch automatisches Anheben oder Ausfahren der ersten Hubvorrichtung die Antriebsräder von der Fahrbahn abgehoben werden und zwar derart, dass die Antriebsräder mit einem Unterboden des Fahrgestells in abrollendem Kontakt geraten.
Alternativ oder ergänzend kann das Verfahren die zusätzlichen weiteren Schritte aufweisen:
— Anheben der Antriebseinheit und des Fahrwerks
durch automatisches Ausfahren eines Standfußes des Fahrzeugs gegen die Fahrbahn, derart, dass sowohl die Antriebsräder der Antriebseinheit als auch die antriebslosen Räder des Fahrwerks von der Fahrbahn abgehoben sind, — Umorientieren des Fahrwerks bezüglich der Antriebseinheit aus seiner ersten relativen Orientierung bezüglich der Antriebseinheit in eine zweite relative Orientierung bezüglich der An- triebseinheit durch automatisches Antreiben des ersten Antriebsrads und des zweiten Antriebsrads in jeweils entgegengesetzten Drehrichtungen, wobei die Antriebsräder der Antriebseinheit mit einem Unterboden des Fahrgestells des Fahrwerks in ab- rollendem Kontakt gehalten werden, und ein die Antriebseinheit mit dem Fahrgestell verbindendes erstes Drehlager ausgekuppelt ist und ein die An¬ triebseinheit mit dem Standfuß verbindendes zwei¬ tes Drehlager eingekuppelt ist. In einer speziellen, weiterführenden Ausführungsvariante kann das Fahrwerk auch alleine, d.h. zunächst ohne die An¬ triebseinheit wieder abgesenkt werden und eine ursprüngliche relative Orientierung von Fahrgestell und Antriebseinheit wieder hergestellt werden, bevor auch die Antriebseinheit abschließend abgesenkt wird. Das Fahrzeug kann dann in die neue Richtung losfahren.
Das Anheben der Antriebseinheit und des Fahrwerks kann er¬ folgen durch Ansteuern einer zweiten Hubvorrichtung mittels der Steuervorrichtung, derart, dass durch automatisches Aus- fahren eines Standfußes des Fahrzeugs gegen die Fahrbahn mittels der zweiten Hubvorrichtung, sowohl die Antriebsräder der Antriebseinheit als auch die antriebslosen Räder des Fahrwerks von der Fahrbahn abheben.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung sind exemp- larisch in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Konkrete Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie er- wähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in anderen als den dargestellten Kombinationen betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung von der Seite eines erfindungsgemäßen, beispielhaft autonomen Fahrzeugs mit einem Fahrwerk und einer Antriebseinheit, Fig. 2 eine schematische Darstellung des autonomen Fahrzeugs gemäß Fig. 1 von unten mit der Antriebseinheit in einer ersten Orientierung bezüglich des Fahrgestells des Fahrwerks, Fig. 3 eine schematische Darstellung von der Seite des au¬ tonomen Fahrzeugs mit einer angehobenen Antriebseinheit,
Fig. 4 eine schematische Darstellung des autonomen Fahr- zeugs gemäß Fig. 1 von unten mit der Antriebseinheit in einer zweiten Orientierung bezüglich des Fahrgestells des Fahrwerks,
Fig. 5a eine schematische Darstellung des autonomen Fahr- zeugs gemäß Fig. 1 in einer ersten Ausführungsart mit einer formschlüssigen Kupplung,
Fig. 5b eine schematische Darstellung des autonomen Fahrzeugs gemäß Fig. 1 in einer zweiten Ausführungsart mit einer kraftschlüssigen Kupplung,
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer abgewandelten
Ausführungsform des autonomen Fahrzeugs gemäß Fig. 1, mit einem Standfuß, der in einem angehobenen Zustand dargestellt ist, wobei die Antriebseinheit ab¬ gesenkt ist, Fig. 7 eine schematische Darstellung der abgewandelten Aus- führungsform des autonomen Fahrzeugs gemäß Fig. 1, mit dem Standfuß, der in einem angehobenen Zustand dargestellt ist, wobei die Antriebseinheit angehoben ist, und
Fig. 8 eine schematische Darstellung der abgewandelten Ausführungsform des autonomen Fahrzeugs gemäß Fig. 1, mit dem Standfuß, der in einem abgesenkten Zustand dargestellt ist, so dass sowohl die Antriebseinheit als auch das Fahrwerk angehoben ist.
Die Fig. 1 zeigt ein autonomes Fahrzeug 1 aufweisend ein Fahrwerk 2 mit einem Fahrgestell 3 und mehreren an dem Fahr- gesteil drehbar gelagerten, antriebslosen Rädern 4, die zum Tragen und Verfahren des Fahrwerks 2 auf einer Fahrbahn 5 ausgebildet sind.
Das autonome Fahrzeug 1 weist eine Antriebseinheit 6 mit An¬ triebsrädern 7 auf, die zum angetriebenen Abrollen auf der Fahrbahn 5 ausgebildet sind.
Die Antriebseinheit 6 weist einen ersten Motor Ml auf, der ein erstes Antriebsrad 7.1 der Antriebsräder 7 antreibt. Die Antriebseinheit 6 weist außerdem einen zweiten Motor M2 auf, der ein zweites Antriebsrad 7.2 der Antriebsräder 7 unabhän- gig von dem ersten Antriebsrad 7.1 antreibt.
Das autonome Fahrzeug 1 weist ein die Antriebseinheit 6 an dem Fahrgestell 3 lagerndes Drehlager 16 auf, welches eine automatisch schaltende Kupplung 8 umfasst, die ausgebildet ist, in ihrem ausgekuppelten Zustand (Fig. 3) ein Drehen der Antriebseinheit 6 bezüglich des Fahrgestells 3 um eine ver¬ tikale Drehachse zuzulassen und in ihrem eingekuppelten Zu- stand (Fig. 1) die Antriebseinheit 6 starr mit dem Fahrge¬ stell 3 zu verbinden.
Das autonome Fahrzeug 1 weist eine erste Hubvorrichtung 11 auf, die ausgebildet ist, die Antriebseinheit 6 bezüglich des Fahrgestells 3 automatisch anzuheben (Fig. 3) oder abzu- senken (Fig. 1), derart, dass die Antriebsräder 7, 7.1, 7.2 der Antriebseinheit 6 in einem durch die Hubvorrichtung 11 abgesenkten Zustand (Fig. 1) der Antriebseinheit 6 mit der Fahrbahn 5 in Kontakt sind und in einem durch die erste Hub¬ vorrichtung 11 angehobenen Zustand (Fig. 3) der Antriebsein- heit 6 mit einem Unterboden 10 des Fahrgestells 3 in Kontakt sind .
Wie in Fig. 1 dargestellt, ist das autonome Fahrzeug 1 aus¬ gebildet und eingerichtet, in einem durch die Hubvorrichtung 11 abgesenkten Zustand der Antriebseinheit 6 die Kupplung 8 einzukuppeln, so dass die Antriebseinheit 6 in ihrem abge¬ senkten Zustand starr mit dem Fahrgestell 3 verbunden ist.
Wie in Fig. 3 dargestellt, ist das autonome Fahrzeug 1 aus¬ gebildet und eingerichtet, in einem durch die Hubvorrichtung 11 angehobenen Zustand der Antriebseinheit 6 die Kupplung 8 auszukuppeln, so dass ein automatisches Drehen der Antriebs¬ einheit 6 bezüglich des Fahrgestells 3 um eine vertikale Drehachse D möglich ist.
Wie in Fig. 3 dargestellt, sind die Antriebsräder 7, 7.1, 7.2 dabei mit dem Unterboden 10 des Fahrgestells 3 in Kon- takt, so dass ein automatisches Drehen der Antriebseinheit 6 bezüglich des Fahrgestells 3 um die vertikale Drehachse D möglich ist, indem die Antriebsräder 7.1, 7.2 gegenläufig angetrieben werden, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.
Das autonome Fahrzeug 1 weist eine Steuervorrichtung 13 auf, die ausgebildet ist, die Antriebsräder 7, 7.1, 7.2 der An- triebseinheit 6, die Kupplung 8 und die erste Hubvorrichtung 11 automatisch anzusteuern.
Das Verfahren zum Ansteuern des autonomen Fahrzeugs 1 kann erfolgen, durch automatisch angetriebenes Fahren des autonomen Fahrzeugs 1 durch Antreiben der Antriebsräder 7, 7.1, 7.2 der Antriebseinheit 6 in einer ersten relativen Orientierung (Fig. 2) der Antriebseinheit 6 bezüglich des Fahrge¬ stells 3 in einem eingekuppelten Zustand der Kupplung 8. Sodann erfolgt ein Auskuppeln der Kupplung 8. Anschließend erfolgt, wie in Fig. 3 angedeutet, ein Umorientieren der An- triebseinheit 6 bezüglich des Fahrgestells 3 aus ihrer ers¬ ten relativen Orientierung (Fig. 2) bezüglich des Fahrgestells 3 in eine zweite relative Orientierung (Fig. 4) be¬ züglich des Fahrgestells 3 durch automatisches Antreiben des ersten Antriebsrads 7.1 und des zweiten Antriebsrads 7.2 in jeweils entgegengesetzten Drehrichtungen im ausgekuppelten
Zustand der Kupplung 8, wie durch die Pfeile angedeutet. An¬ schließend erfolgt ein Einkuppeln der Kupplung 8. Danach kann das autonome Fahrzeug 1 wieder automatisch angetrieben gefahren werden, durch Antreiben der Antriebsräder 7, 7.1, 7.2 der Antriebseinheit 6 in der zweiten relativen Orientie¬ rung (Fig. 4) der Antriebseinheit 6 bezüglich des Fahrge¬ stells 3 im eingekuppelten Zustand der Kupplung 8.
Dabei erfolgt ein Anheben der Antriebseinheit 6, derart, dass die Antriebsräder 7, 7.1, 7.2 von der Fahrbahn 5 abge- hoben sind und die Antriebsräder 7, 7.1, 7.2 mit dem Unterboden 10 des Fahrgestells 3 in abrollendem Kontakt gehalten sind, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Das Umorientieren der Antriebseinheit 6 bezüglich des Fahrgestells 3 aus ihrer ersten relativen Orientierung bezüglich des Fahrgestells 3 in eine zweite relative Orientierung bezüglich des Fahrge¬ stells 3 erfolgt durch automatisches Antreiben des ersten Antriebsrads 7.1 und des zweiten Antriebsrads 7.2 in jeweils entgegengesetzten Drehrichtungen im ausgekuppelten Zustand der Kupplung 8.
Gemäß einer ersten Ausführungsvariante der Fig. 5a kann die Kupplung 8 eine formschlüssige Kupplung 8a sein, die ausge- bildet ist, die Antriebseinheit 6 ausschließlich in einer begrenzten Anzahl von vorbestimmten unterschiedlichen Drehwinkelstellungen von Antriebseinheit 6 zu Fahrgestell 3 starr mit dem Fahrgestell 3 zu verbinden. Wird die Antriebs¬ einheit 6, wie durch den Pfeil angedeutet, angehoben, so wird die formschlüssige Kupplung 8a ausgekuppelt. In der un¬ teren Position der Antriebseinheit 6 ist die formschlüssige Kupplung 8a eingekuppelt.
Gemäß einer zweiten Ausführungsvariante der Fig. 5b kann die Kupplung 8 eine kraftschlüssige Kupplung 8b sein, die ausge- bildet ist, die Antriebseinheit 6 in beliebigen Drehwinkel¬ stellungen von Antriebseinheit 6 zu Fahrgestell 3 mit dem Fahrgestell zu verbinden. Wird die Antriebseinheit 6, wie durch den Pfeil angedeutet, angehoben, so wird die kraft¬ schlüssige Kupplung 8b ausgekuppelt. In der unteren Position der Antriebseinheit 6 ist die kraftschlüssige Kupplung 8b eingekuppelt .
In einer weiterführenden Ausgestaltung gemäß Fig. 6 bis Fig. 8 kann das autonome Fahrzeug 1 eine zweite Hubvorrichtung 12 mit einem ausfahrbaren Standfuß 14 aufweisen, wobei die zweite Hubvorrichtung 12 ausgebildet ist, den Standfuß 14 automatisch gegen die Fahrbahn 5 auszufahren (Fig. 8) oder von der Fahrbahn 5 einzufahren (Fig. 6, Fig. 7), derart, dass in einem ausgefahrenen Zustand (Fig. 8) des Standfußes 14 das Fahrwerk 2 angehoben ist und die antriebslosen Räder 4 des Fahrwerks 2 von der Fahrbahn 5 abgehoben sind. In einem eingefahrenen Zustand des Standfußes 14 kann das Fahr- werk 2 abgesenkt werden (Fig. 6), derart, dass sowohl die antriebslosen Räder 4 des Fahrwerks 2 als auch die Antriebs¬ räder 7, 7.1, 7.2 der Antriebseinheit 6 in Kontakt mit der Fahrbahn 5 stehen.
Generell können die erste Hubvorrichtung 11 und die zweite Hubvorrichtung 12 eine gemeinsame Hubstange 15 aufweisen, die den Standfuß 14 trägt und das autonome Fahrzeug 1 eine erste Kupplung 8.1 aufweisen, die in ihrem eingekuppelten Zustand (Fig. 6 und Fig. 7) das Fahrgestell 3 starr mit der Hubstange 15 verbindet und in ihrem ausgekuppelten Zustand (Fig. 8) ein Drehen des Fahrgestells 3 bezüglich der
Hubstange 15 um eine vertikale Drehachse zuläßt. Das autono¬ me Fahrzeug 1 weist außerdem eine zweite Kupplung 8.2 auf, die in ihrem eingekuppelten Zustand (Fig. 6, Fig. 8) die Antriebseinheit starr mit der Hubstange 15 verbindet und in ihrem ausgekuppelten Zustand (Fig. 7) ein Drehen der Antriebseinheit 6 bezüglich der Hubstange 15 um die vertikale Drehachse D zuläßt. Demgemäß kann die erste Hubvorrichtung 11 und die zweite Hubvorrichtung 12 auch als eine einzelne, gemeinsame Hubvorrichtung ausgebildet sein, die dann inso- weit drei Zustände aufweisen kann, d.h. auf drei unter¬ schiedliche Höhenlagen positionieren kann. Die insoweit gemeinsame Hubvorrichtung kann dann insbesondere mittels eines einzigen Antriebs bewegt werden.
Wie in Fig. 8 angedeutet, erfolgt ein Anheben der Antriebs- einheit 6 und ein Anheben des Fahrwerks 2 durch automati¬ sches Ausfahren des Standfußes 14 des autonomen Fahrzeugs 1 gegen die Fahrbahn 5, derart, dass sowohl die Antriebsräder 7, 7.1, 7.2 der Antriebseinheit 6 als auch die antriebslosen Räder 4 des Fahrwerks 2 von der Fahrbahn 5 abgehoben sind.
Ein Umorientieren des Fahrwerks 2 bezüglich der Antriebseinheit 6 aus seiner ersten relativen Orientierung bezüglich der Antriebseinheit 6 in eine zweite relative Orientierung bezüglich der Antriebseinheit 6 erfolgt durch automatisches Antreiben des ersten Antriebsrads 7.1 und des zweiten Antriebsrads 7.2, analog Fig. 2 und Fig. 4, in jeweils entge¬ gengesetzten Drehrichtungen, wobei die Antriebsräder 7, 7.1, 7.2 der Antriebseinheit 6 mit dem Unterboden 10 des Fahrge¬ stells 3 des Fahrwerks 2 in abrollendem Kontakt gehalten werden Dabei ist das die Antriebseinheit 6 mit dem Fahrge¬ stell 3 verbindende Drehlager 16a ausgekuppelt und ein die Antriebseinheit 6 mit dem Standfuß 14 verbindendes zweites Drehlager 16b eingekuppelt.

Claims

Fahrzeug aufweisend ein Fahrwerk
(2) mit einem Fahrge¬ stell (3) und mehreren an dem Fahrgestell
(3) drehbar gelagerten, antriebslosen Rädern
(4), die zum Tragen und Verfahren des Fahrwerks (2) auf einer Fahrbahn (5) ausgebildet sind, und aufweisend eine Antriebseinheit
(6) mit Antriebsrädern (7, 7.1, 7.2), die zum angetriebenen Abrollen auf der Fahrbahn
(5) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit
(6) einen ersten Motor (Ml) aufweist, der ein erstes Antriebsrad (7.1) der Antriebsräder (7) antreibt und die Antriebseinheit (6) einen zweiten Motor (M2) auf¬ weist, der ein zweites Antriebsrad (7.2) der Antriebs¬ räder (7) unabhängig von dem ersten Antriebsrad (7.1) antreibt, und das Fahrzeug (1) ein die Antriebseinheit
(6) an dem Fahrgestell (3) lagerndes Drehlager (16, 16a, 16b) aufweist, welches eine automatisch schalten¬ de Kupplung (8, 8a, 8b) umfasst, die ausgebildet ist, in ihrem ausgekuppelten Zustand ein Drehen der Antriebseinheit (6) bezüglich des Fahrgestells (3) um eine vertikale Drehachse (D) zuzulassen und in ihrem eingekuppelten Zustand die Antriebseinheit (6) starr mit dem Fahrgestell (3) zu verbinden.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (8) eine formschlüssige Kupplung (8a) ist, die ausgebildet ist die Antriebseinheit (6) aus¬ schließlich in einer begrenzten Anzahl von vorbestimmten unterschiedlichen Drehwinkelstellungen von Antriebseinheit (6) zu Fahrgestell (3) starr mit dem Fahrgestell (3) zu verbinden. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (8) eine kraftschlüssige Kupplung (8b) ist, die ausgebildet ist die Antriebseinheit (6) in beliebigen Drehwinkelstellungen von Antriebseinheit (6) zu Fahrgestell (3) mit dem Fahrgestell (3) zu ver¬ binden .
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) eine erste Hubvor¬ richtung (11) aufweist, die ausgebildet ist, die An¬ triebseinheit (6) bezüglich des Fahrgestells (3) auto¬ matisch anzuheben oder abzusenken, derart, dass die Antriebsräder (7,
7.1, 7.2) der Antriebseinheit (6) in einem durch die Hubvorrichtung (11) abgesenkten Zustand der Antriebseinheit (6) mit der Fahrbahn (5) in Kontakt sind und in einem durch die Hubvorrichtung (11) angehobenen Zustand der Antriebseinheit (6) frei drehbar sind oder mit einem Unterboden (10) des Fahrgestells (3) in Kontakt sind.
Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) ausgebildet und eingerichtet ist, in einem durch die Hubvorrichtung (11) abgesenkten Zustand der Antriebseinheit (6) die Kupplung (8) einzu¬ kuppeln, so dass die Antriebseinheit (6) in ihrem ab¬ gesenkten Zustand starr mit dem Fahrgestell (3) ver¬ bunden ist und in einem durch die Hubvorrichtung (11) angehobenen Zustand der Antriebseinheit (6) die Kupp¬ lung (8) auszukuppeln, so dass ein automatisches Dre¬ hen der Antriebseinheit (6) bezüglich des Fahrgestells (3) um eine vertikale Drehachse (D) möglich ist, und zwar im Falle, dass die Antriebsräder (7) frei drehbar sind durch einen separaten Antrieb des Fahrzeugs (1), welcher die Antriebseinheit (6) dreht, oder im Falle, dass die Antriebsräder (7, 7.1, 7.2) mit dem Unterbo- den (10) des Fahrgestells (3) in Kontakt sind, durch ein Antreiben der Antriebsräder (7, 7.1, 7.2).
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) eine zweite Hub Vorrichtung (12) mit einem ausfahrbaren Standfuß (14) aufweist, wobei die zweite Hubvorrichtung (12) ausge¬ bildet ist, den Standfuß (14) automatisch gegen die Fahrbahn (5) auszufahren oder von der Fahrbahn (5) einzufahren, derart, dass in einem ausgefahrenen Zustand des Standfußes (14) das Fahrwerk (2) angehoben ist und die antriebslosen Räder (4) des Fahrwerks (2) von der Fahrbahn (5) abgehoben sind und in einem eingefahrenen Zustand des Standfußes (14) das Fahrwerk
(2) abgesenkt ist, derart, dass die antriebslosen Rä¬ der (4) des Fahrwerks (2) in Kontakt mit der Fahrbahn
(5) stehen.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, dass die erste Hubvorrichtung (11) und die zweite Hubvorrichtung (12) eine gemeinsame
Hubstange (15) aufweisen, die den Standfuß (14) trägt und das Fahrzeug (1) eine erste Kupplung (8a) auf¬ weist, die in ihrem eingekuppelten Zustand das Fahrge stell (3) starr mit der Hubstange (15) verbindet und in ihrem ausgekuppelten Zustand ein Drehen des Fahrge stells (3) bezüglich der Hubstange (15) um eine verti kale Drehachse (D) zuläßt und das Fahrzeug (1) eine zweite Kupplung (8b) aufweist, die in ihrem eingekup¬ pelten Zustand die Antriebseinheit (6) starr mit der Hubstange (15) verbindet und in ihrem ausgekuppelten Zustand ein Drehen der Antriebseinheit (6) bezüglich der Hubstange (15) um eine vertikale Drehachse (D) zu läßt . Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, aufweisend eine Steuervorrichtung (13), die ausgebildet ist, die Antriebsräder (7, 7.1, 7.2) der Antriebseinheit (6), die erste Kupplung (8, 8a), die zweite Kupplung (8, 8b), die erste Hubvorrichtung (11) und/oder die zweite Hubvorrichtung (12) automatisch anzusteuern.
Verfahren zum Ansteuern eines Fahrzeugs (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die
Schritte :
— automatisch angetriebenes Fahren des Fahrzeugs (1) durch Antreiben der Antriebsräder (7, 7.1, 7.2) der Antriebseinheit (6) in einer ersten relativen Orientierung der Antriebseinheit (6) bezüglich des Fahrgestells (3) in einem eingekuppelten Zustand der Kupplung (8),
— Auskuppeln der Kupplung (8),
— Umorientieren der Antriebseinheit (6) bezüglich des Fahrgestells (3) aus ihrer ersten relativen Orientierung bezüglich des Fahrgestells (3) in eine zweite relative Orientierung bezüglich des Fahrgestells (3) durch automatisches Antreiben des ersten Antriebsrads (7.1) und des zweiten Antriebsrads (7.2) in jeweils entgegengesetzten Drehrichtungen im ausgekuppelten Zustand der Kupplung ( 8 ) ,
— Einkuppeln der Kupplung (8),
— automatisch angetriebenes Fahren des Fahrzeugs (1) durch Antreiben der Antriebsräder (7, 7.1, 7.2) der Antriebseinheit (6) in der zweiten relativen Orientierung der Antriebseinheit (6) bezüglich des Fahrgestells (3) im eingekuppelten Zustand der Kupplung ( 8 ) .
Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch die Schritte :
— Anheben der Antriebseinheit (6), derart, dass die Antriebsräder (7, 7.1, 7.2) von der Fahrbahn (5) abgehoben sind und die Antriebsräder (7, 7.1, 7.2) mit einem Unterboden (10) des Fahrgestells (3) in abrollendem Kontakt gehalten sind,
— Umorientieren der Antriebseinheit (6) bezüglich des Fahrgestells (3) aus ihrer ersten relativen Orientierung bezüglich des Fahrgestells (3) in eine zweite relative Orientierung bezüglich des Fahrgestells (3) durch automatisches Antreiben des ersten Antriebsrads (7.1) und des zweiten Antriebsrads (7.2) in jeweils entgegengesetzten Drehrichtungen im ausgekuppelten Zustand der Kupplung ( 8 ) .
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch die Schritte:
— Anheben der Antriebseinheit (6) und des Fahrwerks (2) durch automatisches Ausfahren eines Standfußes (14) des Fahrzeugs (1) gegen die Fahrbahn (5), derart, dass sowohl die Antriebsräder (7, 7.1, 7.2) der Antriebseinheit (6) als auch die an¬ triebslosen Räder (4) des Fahrwerks (2) von der Fahrbahn (5) abgehoben sind,
— Umorientieren des Fahrwerks (2) bezüglich der Antriebseinheit (6) aus seiner ersten relativen Orientierung bezüglich der Antriebseinheit (6) in ei- ne zweite relative Orientierung bezüglich der Antriebseinheit (6) durch automatisches Antreiben des ersten Antriebsrads (7.1) und des zweiten An¬ triebsrads (7.2) in jeweils entgegengesetzten Drehrichtungen, wobei die Antriebsräder (7, 7.1, 7.2) der Antriebseinheit (6) mit einem Unterboden (10) des Fahrgestells (3) des Fahrwerks (2) in ab¬ rollendem Kontakt gehalten werden, und ein die Antriebseinheit (6) mit dem Fahrgestell (3) verbin¬ dendes erstes Drehlager (16, 16a) ausgekuppelt ist und ein die Antriebseinheit (6) mit dem Standfuß (14) verbindendes zweites Drehlager (16, 16b) ein¬ gekuppelt ist.
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