臂3與后半臂6夾角增加，如圖5 II所示，實(shí)現(xiàn)車體18降低，有利于減小巡視器所占用的運(yùn)載空間，有利于巡視器與運(yùn)載平臺(tái)的壓緊固定，也有利于增加巡視器的靜止、運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性。通過控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)14和15轉(zhuǎn)角，使前半臂3與后半臂6夾角減小，如圖5 III所示，實(shí)現(xiàn)車體18升高，有利于避免車體18與地面凸起障礙接觸。
[0040]本發(fā)明主動(dòng)懸架機(jī)構(gòu)的車輪抬起過程如圖6所示。在主動(dòng)懸架標(biāo)稱狀態(tài)下(參見圖5 I )，制動(dòng)器7工作，將主、副搖臂8固連，此后控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)14和15，使前半臂3與后半臂6夾角增加，如設(shè)置車體18質(zhì)心位于中輪4后方，則實(shí)現(xiàn)前輪I抬升，如圖6 I所示，如設(shè)置車體18質(zhì)心位于中輪4前方，則實(shí)現(xiàn)后輪9抬升，如圖6 III所示；在主動(dòng)懸架標(biāo)稱狀態(tài)下(參見圖5 I )，制動(dòng)器7工作，將后半臂6與副搖臂8固連，此后控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)14和15，使前半臂3與后半臂6夾角減小，從而實(shí)現(xiàn)中輪4抬升，如圖6 II所示。
[0041]本發(fā)明主動(dòng)懸架機(jī)構(gòu)的巡視器蠕動(dòng)效果如圖7所示。在主動(dòng)懸架標(biāo)稱狀態(tài)下，控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)14和15，使前半臂3與后半臂6夾角減小，同時(shí)前輪I不動(dòng)，中輪4和后輪9向前滾動(dòng)，如圖7 I所示，運(yùn)動(dòng)后，前輪I未移動(dòng)，中輪4、后輪9向前移動(dòng)一段距離，車體18抬升，效果如圖7 II所示；在圖7 II狀態(tài)下，控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)14和15，使前半臂3與后半臂6夾角增加，同時(shí)前輪I向前滾動(dòng)，中輪4和后輪9不動(dòng)，如圖7 III所示，運(yùn)動(dòng)后，前輪I向前移動(dòng)一段距離，中輪4、后輪9未移動(dòng)，車體18降低，效果如圖7 IV所示；在圖7 IV狀態(tài)下，控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)14和15，使前半臂3與后半臂6夾角減小，同時(shí)前輪I不動(dòng)，中輪4和后輪9向前滾動(dòng)，如圖7 V所示，運(yùn)動(dòng)后，前輪I未移動(dòng)，中輪4、后輪9向前移動(dòng)一段距離，車體18抬升，效果如圖7 VI所示；往復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)巡視器蠕動(dòng)。巡視器蠕動(dòng)能夠使車輪產(chǎn)生更大的牽引力，有利于提高巡視器的爬坡、通過松軟土壤的能力，也有利于在巡視器車輪下陷后，增加脫險(xiǎn)的可能性。
[0042]巡視器蠕動(dòng)時(shí)車輪產(chǎn)生的牽引力大于正常行駛時(shí)車輪產(chǎn)生的牽引力，證明如下:
[0043]根據(jù)車輪地面力學(xué)原理，巡視器車輪產(chǎn)生的牽引力Fx等于地面對(duì)車輪的驅(qū)動(dòng)力Ft(由地面摩擦產(chǎn)生)減去車輪受到的滾動(dòng)阻力Ff。
[0044]巡視器在正常行駛時(shí)，各車輪受力情況如圖8 I所示，此時(shí)巡視器車輪產(chǎn)生的牽引力 Fx= F it+F2t+F3t— F lf— F 2f— F 3f0
[0045]巡視器在蠕動(dòng)時(shí)，部分車輪相對(duì)地面靜止，靜止的車輪無(wú)滾動(dòng)阻力Ff，此時(shí)各車輪受力如圖8 I1、圖8III所示。圖8 II為前輪不動(dòng)，中后輪向前運(yùn)動(dòng)，此時(shí)巡視器車輪產(chǎn)生的牽引力Fx= F lt+F2t+F3t— F2f — F3f，相比巡視器正常行駛狀態(tài)，車輪產(chǎn)生的牽引力增加了 Flf。圖8III為中、后輪不動(dòng)，前輪向前運(yùn)動(dòng)，此時(shí)巡視器車輪產(chǎn)生的牽引力Fx=Flt+F2t+F3t—Flf，相比巡視器正常行駛狀態(tài)，車輪產(chǎn)生的牽引力增加了 F2f+F3f。
[0046]由上述分析可知，蠕動(dòng)時(shí)巡視器能夠產(chǎn)生更大的牽引力。
[0047]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種主動(dòng)懸架機(jī)構(gòu)，包括對(duì)稱布置在車體(18)兩側(cè)且通過差速機(jī)構(gòu)(19)相連的懸架分機(jī)構(gòu)，懸架分機(jī)構(gòu)包括主搖臂(2)、副搖臂(8)、前輪(1)、中輪(4)和后輪(9);主搖臂(2)的一端與前輪⑴相連，主搖臂(2)的另一端與副搖臂⑶相連；副搖臂⑶的兩端分別連接中輪(4)和后輪(9);其特征在于，所述主搖臂(2)包括前半臂(3)和后半臂(6)，前半臂(3)的一端連接所述前輪(I)，另一端通過張角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(5)連接后半臂(6)的一端，后半臂(6)的另一端連接所述副搖臂(8); 所述張角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(5)用于調(diào)節(jié)所述前半臂(3)與后半臂(6)之間的夾角。2.如權(quán)利要求1所述的一種主動(dòng)懸架機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述主搖臂(2)的后半臂(6)與副搖臂(8)互相鉸接，并在鉸接點(diǎn)設(shè)置制動(dòng)器(7);所述制動(dòng)器(7)用于控制副搖臂(8)繞所述鉸接軸轉(zhuǎn)動(dòng)或不動(dòng)。3.如權(quán)利要求1或2所述的一種主動(dòng)懸架機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述差速機(jī)構(gòu)(19)包括差速器(10)和兩個(gè)差速軸(11);所述差速器(10)固定在車體(18)底部的中間位置，差速器(10)兩側(cè)各連接一個(gè)差速軸(11);所述張角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(5)包括第一軸承(12)、第二軸承(13)、第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(14)，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(15); 所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(15)的圓柱狀本體通過第二軸承(13)與車體(18)活動(dòng)連接；第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出軸(17)沿與同側(cè)的差速軸(11)相同方向與其固連，所述后半臂(6)固連在第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(15)的本體上； 所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(14)的圓柱狀本體通過第一軸承(12)安裝在所述第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)(15)的本體內(nèi)，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出軸(16)沿所述差速軸(11)方向固定在第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(15)本體上；所述前半臂(3)固連在第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(14)本體上。4.一種基于權(quán)利要求2所述的主動(dòng)懸架機(jī)構(gòu)的升降控制方法，其特征在于: 在主動(dòng)懸架標(biāo)稱狀態(tài)下，控制制動(dòng)器(7)不工作，即使副搖臂(8)可相對(duì)于后半臂(6)轉(zhuǎn)動(dòng)； 然后，分別控制第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(14)和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(15)轉(zhuǎn)動(dòng)，使前半臂(3)和后半臂(6)之間的夾角增加，實(shí)現(xiàn)車體(18)降低； 同理，控制第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(14)和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(15)轉(zhuǎn)動(dòng)，使所述前半臂(3)與后半臂(6)夾角減小，實(shí)現(xiàn)車體(18)升高。5.一種基于權(quán)利要求2所述的主動(dòng)懸架機(jī)構(gòu)的車輪抬升控制方法，其特征在于，在主動(dòng)懸架標(biāo)稱狀態(tài)下，控制制動(dòng)器(7)工作，即保持副搖臂(8)相對(duì)于后半臂不動(dòng)，控制第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(14)和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(15)轉(zhuǎn)動(dòng)，使前半臂(3)與后半臂夾角增加，當(dāng)車體(18)質(zhì)心位于中輪(4)后方，則實(shí)現(xiàn)前輪(I)抬升；當(dāng)?shù)谝或?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(14)質(zhì)心位于中輪(4)前方，則實(shí)現(xiàn)后輪(9)抬升；在主動(dòng)懸架標(biāo)稱狀態(tài)下，控制制動(dòng)器(7)工作，然后再控制第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(14)和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(15)轉(zhuǎn)動(dòng)，使前半臂(3)與后半臂(6)夾角減小，從而實(shí)現(xiàn)中輪⑷抬升。6.一種基于權(quán)利要求2所述的主動(dòng)懸架機(jī)構(gòu)的蠕動(dòng)控制方法，其特征在于， S61、在主動(dòng)懸架標(biāo)稱狀態(tài)下，控制第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(14)和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(15)轉(zhuǎn)動(dòng)，使前半臂(3)與后半臂(6)夾角減小，同時(shí)控制前輪(I)不轉(zhuǎn)動(dòng)以及中輪(4)和后輪(9)向前轉(zhuǎn)動(dòng)，如此實(shí)現(xiàn)中輪(4)和后輪(9)向前移動(dòng)且車體(18)抬升； S62、控制第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(14)和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(15)轉(zhuǎn)動(dòng)，使前半臂(3)與后半臂(6)夾角增加，同時(shí)前輪(I)向前滾動(dòng)，中輪(4)和后輪(9)不動(dòng)，如此前輪(I)向前移動(dòng)，中輪(4)、后輪(9)未移動(dòng)，且導(dǎo)致車體(18)降低； S63、控制第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(14)和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(15)轉(zhuǎn)動(dòng)，使前半臂(3)與后半臂(6)夾角減小，同時(shí)前輪(I)不動(dòng)，中輪(4)和后輪(9)向前滾動(dòng)，如此導(dǎo)致前輪(I)未移動(dòng)，中輪(4)、后輪(9)向前移動(dòng)，車體(18)抬升； S64、重復(fù)執(zhí)行步驟S61至S63，實(shí)現(xiàn)車體(18)的蠕動(dòng)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種主動(dòng)懸架機(jī)構(gòu)及控制方法，自動(dòng)懸架機(jī)構(gòu)將現(xiàn)有的主搖臂拆分為前半臂和后半臂，并通過張角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接在一起，同時(shí)通過張角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制實(shí)現(xiàn)懸架高低的變化，其中，降低車體有利于減小車體所占用的運(yùn)載空間，有利于車體與運(yùn)載平臺(tái)的壓緊固定，也有利于增加車體的靜止、運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性；同時(shí)車體升高的實(shí)現(xiàn)，有利于避免車體與地面凸起障礙接觸；同時(shí)配合制動(dòng)器的開合以及車輪的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車體的升降、各車輪的抬起以及整車的蠕動(dòng)前進(jìn)、后退；當(dāng)車輪下陷后，可以通過控制張角調(diào)整機(jī)構(gòu)及制動(dòng)器，將車輪抬升離地，使車輪脫陷；當(dāng)巡視器車體被石塊卡住后，可以通過控制張角調(diào)整機(jī)構(gòu)將車體抬升。
【IPC分類】B60K17/16, B60G7/00, B60G17/00
【公開號(hào)】CN105015294
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510419915
【發(fā)明人】陳百超, 袁寶峰, 張旺軍, 黨兆龍, 賈陽(yáng), 饒煒, 王耀兵, 溫博, 彭松, 陶灼
【申請(qǐng)人】北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部
【公開日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年7月16日