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原文传递一种高性能自适应履带底盘装置及工作方法

专利名称：	一种高性能自适应履带底盘装置及工作方法
摘要：	本发明涉及一种高性能自适应履带底盘装置及工作方法，通过控制器控制传感组件对车体前方路况进行信息采集并将采集的环境参数传至控制器，控制器进行分析决策后给出控制信号，控制信号经驱动器处理后驱动动力电机对履带底盘装置动力传递进行控制，同时驱动调节电机对减震自适应调整组件控制驱动并对动力传递角度进行调整，继而调整避震系统实现对路面的自适应越障。实现避震系统相对移动平台本体的左右垂向角度调整，实现对各类“∨”形、“∧”形坡道或其它复杂地面的越障通过，保证了避震系统相对移动平台本体的左右角度调整时的动力持续输出，实现了对车体前方路况的实时检测、分析和决策，从而控制对不同路况下避震系统的自适应调整。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	山东国兴智能科技股份有限公司
发明人：	鲍明松;刘文涛;李希彬;孙洪秀;郑安
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-06T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201910721062.4
公开号：	CN110282042A
代理机构：	济南舜科知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	徐娟
分类号：	B62D55/108(2006.01);B;B62;B62D;B62D55
申请人地址：	264006 山东省烟台市经济技术开发区香港路18号
主权项：	1.一种高性能自适应履带底盘装置，其特征在于，包括履带式底盘、避震系统、履带、减震自适应调整组件、动力传递组件、驱动组件，履带式底盘包括车体骨架、上支撑板和侧支撑板，车体骨架的上端面固定有上支撑板，车体骨架的两侧分别设置有侧支撑板，避震系统、履带、减震自适应调整组件、动力传递组件均设置有两套，分别设置于上支撑板的两侧；避震系统设置于侧支撑板外侧，避震系统与履带连接，避震系统还与动力传递组件的一端连接，动力传递组件的另一端与驱动组件连接，驱动组件固定于履带式底盘上，减震自适应调整组件一端固定于上支撑板上，另一端与侧支撑板连接。 2.如权利要求1所述的高性能自适应履带底盘装置，其特征在于，所述减震自适应调整组件包括调节电机、丝杠、套筒、连杆、液压杆、基座轴承、转杆、支臂，调节电机垂向固定于上支撑板的下端面，调节电机的输出轴连接丝杠，丝杠上套有套筒，套筒与丝杠螺纹连接，套筒中部外侧通过铰链连接连杆的前端，连杆的后端通过液压杆连接转杆的前端，液压杆为伸缩结构，液压杆与转杆垂直设置，转杆设置于基座轴承内，转杆的后端固定有支臂，支臂与转杆垂直设置，且支臂在空间上还与液压杆垂直，支臂连接固定在侧支撑板上。 3.如权利要求1所述的高性能自适应履带底盘装置，其特征在于，所述避震系统包括悬挂支撑板、减震组件、主动轮、承重轮、接近轮，悬挂支撑板固定于侧支撑板的外侧，悬挂支撑板的后端安装有主动轮，主动轮的轴心与动力传递组件的一端连接，悬挂支撑板的通过减震组件与下方的承重轮连接，悬挂支撑板的前端安装有接近轮，主动轮、承重轮、接近轮组成的轮系外缘啮合连接有履带。 4.如权利要求1-3任一所述的高性能自适应履带底盘装置，其特征在于，所述动力传递组件包括换向座、第一支撑轴承、第二支撑轴承、第一传动轴、第二传动轴、第一动力轴、第二动力轴、动力换向传动组件，换向座垂向设置于上支撑板后端，换向座为圆盘形结构，沿圆周方向对称设置有两弧形槽，两弧形槽内分别嵌位有第一支撑轴承和第二支撑轴承，第一支撑轴承和第二支撑轴承均通过拉杆和挡块滑动连接于弧形槽内，第一支撑轴承的内侧连接第一传动轴，第一支撑轴承的外侧连接第一动力轴，第二支撑轴承的内侧连接第二传动轴，第二支撑轴承的外侧连接第二动力轴，第一传动轴与第二传动轴相对设置且第一传动轴通过动力换向传动组件与第二传动轴连接，第一动力轴与驱动组件连接，第二动力轴与避震系统中主动轮的轴心连接。 5.如权利要求4所述的高性能自适应履带底盘装置，其特征在于，所述第一支撑轴承和第二支撑轴承内部均设置有通孔，第一传动轴与第一动力轴连接固定，且第一传动轴与第一动力轴的连接处位于第一支撑轴承的通孔内；第二传动轴与第二动力轴连接固定，且第二传动轴与第二动力轴的连接处位于第二支撑轴承的通孔内。 6.如权利要求4所述的高性能自适应履带底盘装置，其特征在于，所述动力换向传动组件包括第一换向连接器、第二换向连接器、换向环，第一换向连接器连接于第一传动轴的端部，第二换向连接器连接于第二传动轴的端部，第一换向连接器和第二换向连接器相对设置，第一换向连接器和第二换向连接器之间连接有换向环。 7.如权利要求6所述的高性能自适应履带底盘装置，其特征在于，所述第一换向连接器和第二换向连接器相对的端面上均设有方形凹槽，换向环卡接于方形凹槽内。 8.如权利要求6所述的高性能自适应履带底盘装置，其特征在于，所述换向环垂直于换向座设置，换向环为圆环结构，换向环的圆心在换向座上的投影与换向座的中心重合。 9.如权利要求1所述的高性能自适应履带底盘装置，其特征在于，所述驱动组件包括动力电机、减速组件、控制器、传感组件、驱动器、能源组件，动力电机和减速组件分别有两套，动力电机固定于车体骨架内，每套动力电机的输出轴连接减速组件的输入端，减速组件的输出端与动力传递组件中的第一动力轴连接，控制器设置在车体骨架内，控制器电气上连接传感组件、驱动器、能源组件，传感组件数量为多个，为激光雷达或测距传感器，传感组件设置在车体骨架前端，驱动器包括驱动动力电机和减震自适应调整组件中的调节电机的驱动板，驱动器、能源组件设置在车体骨架内。 10.一种高性能自适应履带底盘装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤： 1)履带底盘装置在正常路况下的运动步骤： a、控制器控制传感组件对车体前方路况进行信息采集并将采集的环境参数传至控制器，控制器进行分析决策后给出控制信号，控制信号经驱动器处理后驱动动力电机实现对车体运动控制； b、驱动调节电机实现对减震自适应调整组件控制驱动，此时减震自适应调整组件处于初始状态，不进行角度调整动作；避震系统上的车体骨架垂直于上支撑板，两套避震系统相互平行运动，此时履带式底盘实现直线前向或向后运动； c、控制器通过驱动电气组件中的驱动器对两套动力电机进行不同转速驱动或正反转驱动，进而对两侧主动轮及履带差速或转向调节，从而实现转弯运动； d、在步骤a、b、c进行过程中，由第一支撑轴承、第二支撑轴承、第一传动轴、第二传动轴、第一动力轴、第二动力轴、动力换向传动组件组成的动力传递组件中动力传递为直线形式； 2)越过“∨”形坡道时履带底盘装置自适应悬挂角度调整步骤：控制器控制传感组件对车体前方路况进行信息采集并将采集的环境参数传至控制器，控制器进行分析决策后给出控制信号，控制信号经驱动器处理后驱动动力电机实现对车体运动控制，同时驱动调节电机对减震自适应调整组件控制驱动，继而调整避震系统实现对路面的自适应越障；具体为： a、减震自适应调整组件的控制驱动步骤如下：控制器控制驱动器驱动调节电机正转，带动丝杠转动，带动连杆斜向上或斜向下运动，从而带动液压杆实现长度伸缩调整、同时带动连杆以及液压杆发生角度偏移调整，进而带动液压杆后方的转杆转动，转杆后方连接有支臂，支臂外端面固定有侧支撑板及避震系统，故最终实现带动避震系统相对车体骨架或上支撑板发生垂向角度增大调整，实现避震系统工作角度的调整，从而适应∨坡道路面，此时由两套避震系统组成的夹角为锐角，且锐角的角度与地面“∨”型坡道的夹角一致； b、在动力传递上，动力电机带动减速组件转动，减速组件的输出端带动第一动力轴转动，动力传递流程为：动力电机→减速组件→第一动力轴→第一支撑轴承→第一传动轴→动力换向传动组件→第二传动轴→第二支撑轴承→第二动力轴→主动轮，最终实现带动主动轮及其上的履带运动，实现对履带底盘的运动驱动功能； c、在动力传递角度调整上，调节电机正转，避震系统及其上的主动轮相对车体骨架发生角度偏转，此时与主动轮连接的第二动力轴同样发生偏转，从而带动与第二动力轴相连接第二支撑轴承相对换向座发生偏转，进而带动第二传动轴发生偏转，此时通过动力换向传动组件中的第一换向连接器、第二换向连接器、换向环实现换向功能，从而保证最终当避震系统相对车体发生偏转时，同样可进行动力持续传输； 3)越过“∧”形坡道时履带底盘装置自适应悬挂角度调整步骤与上述步骤2)中的控制过程相反； 4)越过其它两侧角度差异的坡道时，履带底盘装置调整过程与上述步骤1)或步骤2)中的过程原理类似，不同的是左右两侧的减震自适应调整组件对避震系统的调整角度不同，完成对左右两侧角度差异的坡道高效和安全越障。
所属类别：	发明专利