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原文传递一种轻型通用无人平台系统

专利名称：	一种轻型通用无人平台系统
摘要：	一种轻型通用无人平台系统，涉及无人移动设备领域，包含行走系统、驱动系统、能源系统、控制系统、电气系统、感知系统和接口系统；其中，行走系统包括履带结构、新型悬挂和采用轻型车架的桁架结构设计的车体；驱动系统包括电机、减速箱、智能伺服驱动器、制动器；能源系统由发动机、发电机、电池、能源管理系统构成；控制系统由主控制器、通信系统构成；电气系统由配电盒、DC‑DC变换、配电线、照明构成；感知系统由车体感知和安全系统构成；接口系统由硬件接口和软件接口构成。本发明提出的轻型通用无人平台系统实现未来战争对无人平台系统的信息化、智能化、无人化发展的需求，满足平台系统的无人化、多用途使用需要。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海中为智能机器人有限公司
发明人：	付西光;邱平平;吕训
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-11T00:00:00+0800
申请号：	CN201910626182.6
公开号：	CN110316267A
代理机构：	北京盛凡智荣知识产权代理有限公司
代理人：	李枝玲
分类号：	B62D55/06(2006.01);B;B62;B62D;B62D55
申请人地址：	201100 上海市闵行区莘松路380号十层1008室
主权项：	1.一种轻型通用无人平台系统，其特征在于，本平台系统(1)包含行走系统(11)、驱动系统(12)、能源系统(13)、控制系统(14)、电气系统(15)、感知系统(16)和接口系统(17)；其中，行走系统(11)包括履带结构(111)、新型悬挂(112)和采用轻型车架(113)的桁架结构设计的车体；驱动系统(12)包括电机(121)、减速箱(122)、智能伺服驱动器(123)、制动器(124)；能源系统(13)由发动机(131)、发电机(132)、电池(133)、能源管理系统(134)构成；控制系统(14)由主控制器(141)、通信系统(142)构成；电气系统(15)由配电盒(151)、DC-DC变换(152)、配电线(153)、照明(154)构成；感知系统(16)由车体感知(161)和安全系统(162)构成；接口系统(17)由硬件接口(171)和软件接口(172)构成；行走系统(11)为履带结构(111)，履带结构的新型悬挂(112)是由大行程的可控油气悬挂装置组成，采用差动驱动方式；每侧的履带结构由四组悬挂张紧机构支撑，包括前部悬挂张紧机构、底部悬挂张紧机构；底部有三组悬挂张紧机构；四组悬挂张紧机构，具有承载力强、可调行程大的特点；行走系统与车体的连接采用模块化理念，可以实现快速更换拆装；新型悬挂(112)由可控油气悬挂装置组成，其由悬挂架、固定轴、油气弹簧、支撑轴、压轮、压轮轴、悬臂轴、悬臂梁、导向轴和导向板组成，油气弹簧和悬挂架、悬臂梁之间通过铰链连接，保证油气弹簧始终受到正压力，油气弹簧可以绕着固定轴旋转，悬臂梁可以绕着支撑轴旋转；悬臂梁和悬挂架、导向板之间通过铰链连接，同时悬臂梁与油气弹簧、悬挂架之间形成有个三角形，结构稳定；采用轻型车架(113)的桁架结构设计的车体，主要考虑重量、冲击、关重件的连接进行设计；驱动系统(12)由两组新型驱动模块协同驱动，新型驱动模块由电机(121)、减速箱(122)、制动器(124)和智能伺服驱动器(123)集成，两组新型驱动模块通过动力合成，驱动履带结构(111)；其通过差动控制，实现前进、后退，左转、右转，原地转弯功能；能源系统(13)为混合动力系统，其动力源由发动机(131)、发电机(132)、电池(133)和能源管理系统(134)组成，主要功能是为整车提供主要电能；其中发动机为增压四冲程柴油机，是以柴油作燃料压燃式内燃机；能源管理系统根据实际工况及电池电量，管理发电机自动启动发电，充电完毕后自动停机；控制系统(14)是本系统的核心，由主控制器(141)和通信系统(142)构成；通过主控制器(141)对运动进行规划，发送控制指令给智能伺服驱动器，实现无人平台的运动，包括前进、后退、转向、爬坡、越障、高低速运行；通过通信系统(142)实现远程控制指令接收，接收来自远程控制终端的控制命令，进行解析，将控制命令发送给智能伺服驱动器，实现远程控制；电气系统(15)由配电盒(151)、DC-DC变换(152)、配电线(153)、照明(154)构成，系统通过由配电盒(151)、DC-DC变换(152)、配电线(153)、照明(154)构成的电气系统(15)的连接，实现系统各模块的电源的供应；电气系统严格按照军标的要求进行设计，确保系统的稳定性和可靠性；感知系统(16)包括两个部分：车体感知(161)，用于感知车体的状态，包括：姿态、振动、环境感知模块；安全系统(162)作为系统独立测量模块，其类似飞机的黑匣子；由车体感知(161)和安全系统(162)构建了基于冗余通讯结构的传感器网络系统；感知系统(16)采用模块化的传感器模块结构，每个传感器模块包括三部分：传感器：传感器的硬件，环境感知；CPU：负责对传感器的数据进行实时处理；通讯：冗余通讯，包括CAN和实时以太网，实时以太网的优先级更高；通过采用基于实时通讯网络的传感器模块，非常方便系统扩展，实现即插即用；接口系统(17)在无人平台上，采用标准硬件接口(171)和软件接口(172)，这样在机械、电器等硬件在物理上能够做到接口一致、标准统一，软件上通过以太网和CAN总线构成统一的协议标准，能够方便快捷地构建一个分布式的通讯系统。 2.如权利要求1所述的轻型通用无人平台系统，其特征在于，所述行走系统(11)设置在所述无人平台系统两侧；通过所述的履带结构(111)与新型悬挂(112)构成的四组悬挂张紧机构，连接在轻型车架(113)的桁架结构上，形成无人平台系统的支撑与行走系统。 3.如权利要求1所述的轻型通用无人平台系统，其特征在于，所述驱动系统(12)设置在所述无人平台系统内部两侧，通过所述电机(121)、减速箱(122)、制动器(124)和智能伺服驱动器(123)的集成，构成两组新型驱动模块并通过动力合成，驱动左右侧的履带结构(111)；通过差动控制，实现无人平台的前进、后退，左转、右转，原地转弯功能。 4.如权利要求1所述的轻型通用无人平台系统，其特征在于，所述能源系统(13)设置在所述无人平台系统内部中间位置，通过所述的电池(133)供应能源，由所述的发动机(131)、发电机(132)和能源管理系统(134)来管理驱动所述无人平台的启动停止、动力输入、与自动充电功能。 5.如权利要求1所述的轻型通用无人平台系统，其特征在于，所述控制系统(14)为无人平台的核心，设置在所述无人平台系统的内部，通过所述的主控制器(141)和通信系统(142)完成平台的指令发送与接收、运动规划，实现平台的前后运动、转向、爬坡越障运行功能。 6.如权利要求1所述的轻型通用无人平台系统，其特征在于，所述电气系统(15)设置在无人平台内部，为无人平台系统实现电力供应，通过所述的配电盒(151)、DC-DC变换(152)、配电线(153)连接输送及照明(154)，保证各模块的电力供应。 7.如权利要求1所述的轻型通用无人平台系统，其特征在于，所述感知系统(16)执行所述的无人平台系统的感知与安全功能；通过所述的车体感知(161)和安全系统(162)构建的传感器网络系统，实现对车体状态和环境的感知，并作为独立测量模块构成车体的安全系统，用于实时记录车体的运行状态。 8.如权利要求1所述的轻型通用无人平台系统，其特征在于，所述接口系统(17)由标准的所述的硬件接口(171)和软件接口(172)构成，保证平台在机械、电器等硬件在物理上能够做到接口一致、标准统一，软件上通过以太网和CAN总线构成统一的协议标准，能够方便快捷地构建整个平台系统(1)，实现软硬件的互联互通。
所属类别：	发明专利