四轮驱动全地域智能操作平台车.pdf

本发明公开了一种用于无人探测的四轮驱动全地域智能操作平台车，包括平台、轮胎和壳体，其特征在于还包括前后平衡减震装置，内置于前驱动轮中的辅助动力驱动系统，固定在壳体中的并与后轮轴相连接的后驱动系统，和用于对所述主辅动力系统进行协调控制的智能动力系统。该智能平台车采用前后稳定机构通过平台车与主辅动力装置之间两个轴的相对转动来越过障碍物；采用辅助动力系统使两个内置驱动装置依靠转速差实现转向和克服轮胎打滑，这种设计使系统结构大大简化并提高了平台车的动力性能，同时也会在未能及时发送转向信号时，使车头自动产生一段缓冲距离，起到保护操作平台车的作用。具有高稳定性、良好越野性能和结构简单、操作方便的特点。

1.  【文件来源】电子申请

2.  【收文日期】2004-12-9

3.  【申请号】

4.  【权利要求项】
【权利要求1】
一种四轮驱动全地域智能操作平台车，包括平台、壳体和轮胎，其特征在于还包括前后平衡减震装置、内置于前驱动轮中的辅助动力驱动系统，固定在壳体中并与后轮轴相连接的主动力驱动系统，和用于对所述主辅动力系统进行协调控制的智能动力系统，其中所述的前平衡减震装置通过支撑架(2)与前驱动轮轴固定连接；后平衡减震装置通过平台后部的支撑轴(7)、和支撑臂(8)中的轴承(6)与平台活动连接；支撑臂(8)与壳体(10)固定连接，壳体(10)上的主动力齿轮箱(27)中的蜗杆(33)和蜗轮(34)将动力传送给后驱动轴(35)上。
【权利要求2】
根据权利要求1所述的四轮驱动全地域智能操作平台车，其特征在于所述的前平衡减震装置由支撑架(2)、轴承(12)、连接块I(14)、连接块II(17)、连接块III(18)、连接轴I(15)和连接轴II(16)所组成，支撑架(2)与前驱动轮轴固定连接。
【权利要求3】
根据权利要求2所述的四轮驱动全地域智能操作平台车，其特征在于所述的平衡减震装置中还有一个夹紧装置，由支撑架(2)、平衡夹紧装置(3)和弹簧(4)组成，用以约束支撑架(2)和连接块I(14)的相对转动。
【权利要求4】
根据权利要求1或2所述的四轮驱动全地域智能操作平台车，其特征在于所述的后平衡减震装置由平台后部的支撑轴(7)、支撑臂(8)和支撑弹簧(9)组成，支撑臂中间焊有轴承(6)、支撑轴(7)与轴承(6)转动连接，支撑弹簧(9)一端与支撑臂(8)连接，一端固定在平台上；主减震器(5)一端连接轴承(6)，另端与壳体(10)相连接。
【权利要求5】
根据权利要求1或2所述的四轮驱动全地域智能操作平台车，其特征在于所述的内置于前驱动轮中的辅助动力系统由辅助动力齿轮箱(19)、辅助动力齿轮箱驱动电机(37)、输出齿轮(24)、驱动齿轮(25)组成，驱动齿轮(25)固定在轮胎(26)上，驱动齿轮(25)同时活套在驱动轮轴上，通过与输出齿轮(24)啮合驱动前轮转动。
【权利要求6】
根据权利要求5所述的四轮驱动全地域智能操作平台车，其特征在于所述的内置于前驱动轮中的辅助动力系统中的辅助动力齿轮箱(19)分别装在两个前轮中，并与驱动轮轴焊在一起。
【权利要求7】
根据权利要求1或2所述的四轮驱动全地域智能操作平台车，其特征在于所述的固定在壳体中并与后驱动轴相连的主动力驱动系统由主动力齿轮箱(27)、主动力齿轮箱驱动电机(39)、固定在轮胎上的支承轮及与齿轮箱蜗轮固定连接的后驱动轴(35)所组成，驱动轴(35)通过蜗轮(34)与蜗杆(33)相连接。
【权利要求8】
根据权利要求1或2所述的四轮驱动全地域智能操作平台车，其特征在于所述的对主辅动力系统进行协调控制的智能动力系统，由智能控制板、直流电源、换向开关、微动开关、电阻、三极管和连接驱动电机的电气线路所组成，当换向开关接通电源和电阻电路时，通过可调电阻改变输出电流来调节平台车的整体速度；当换向开关接通三极管电路时，通过改变三极管基极电流调节电机速度，保证主动力系统与辅助动力系统速度一致；接通微动开关电路时，通过组合电路调节电流大小、节约能量。

四轮驱动全地域智能操作平台车
技术领域
本发明涉及一种无人探测领域的高稳定性可适应不同路面环境的智能操作平台车。
背景技术
目前，无人探测车已经日益发展成熟，但是多数探测车都结构复杂，一旦出现故障便很难修复。无人探测车行走在颠簸的路面上，对其稳定性和减震的性能要求很高，加之这种车辆都是针对具体的探测需要而设计的，周期很长，成本昂贵，所以设计一种结构简单，稳定性和减震性能俱佳的能承载探测仪器的智能操作平台车便开始成为人们关注的课题之一。
发明内容
本发明的提出，旨在设计一种高稳定性四轮驱动全地域智能操作平台车，使其具有结构简单可靠，在不同路面能发挥良好的越野性能，实现操作简单方便，为多种探测仪器和装置提供良好工作环境的目标。
本发明的技术解决方案是这样实现的：
一种四轮驱动全地域智能操作平台车，包括平台、壳体和轮胎，其特征在于还包括前后平衡减震装置、内置于前驱动轮中的辅助动力驱动系统，固定在壳体中并与后轮轴相连接的主动力驱动系统，和用于对所述主辅动力系统进行协调控制的智能动力系统，其中所述的前平衡减震装置通过支撑架与前驱动轮轴固定连接；后平衡减震装置通过平台后部的支撑轴和支撑臂中的轴承与平台活动连接；支撑臂与壳体固定连接，壳体上的主动力齿轮箱中的蜗杆和蜗轮将动力传送给后驱动轮轴上。
本发明的技术解决方案还包括：
所述的前平衡减震装置由支撑架、轴承、连接块I、连接块II、连接块III、连接轴I和连接轴II所组成，支撑架与前驱动轮轴固定连接。
所述的平衡减震装置中还有一个夹紧装置，由支撑架、平衡夹紧装置和弹簧组成，用以约束支撑架和连接块I的相对转动。
所述的后平衡减震装置由平台后部的支撑轴、支撑臂和支撑弹簧组成，支撑臂中间焊有轴承、支撑轴与轴承转动连接，支撑弹簧一端与支撑臂连接，一端固定在平台上；主减震器一端连接轴承，另端与壳体相连接。
所述的内置于前驱动轮中的辅助动力系统由辅助动力齿轮箱、辅助动力齿轮箱驱动电机、输出齿轮、驱动齿轮和支承轮所组成，支承轮和驱动齿轮均固定在轮胎上，驱动齿轮同时活套在驱动轮轴上，通过与输出齿轮啮合驱动前轮转动。
所述的内置于前驱动轮中的辅助动力齿轮箱分别装在两个前轮中，并与驱动轮轴焊在一起。
所述的固定在壳体中并与后驱动轴相连接的主动力驱动系统由主动力齿轮箱、主动力齿轮箱驱动电机、固定在轮胎上的支承轮及与齿轮箱蜗轮固定连接的后驱动轴所组成，驱动轴通过蜗轮与蜗杆相连接。
所述的对主辅动力系统进行协调控制的智能动力系统，由智能控制板、直流电源、换向开关、微动开关、电阻、三极管和连接驱动电机的电气线路所组成，当换向开关接通电源和电阻电路时，通过可调电阻改变输出电流来调节平台车的整体速度；当换向开关接通三极管电路时，通过改变三极管基极电流调节电机速度，保证主动力系统与辅助动力系统速度一致：接通微动开关电路时，通过组合电路调节电流大小、节约能量。
与现有技术相比较，本发明的有益效果表现在：
1、通过两个轴的相对转动来越过障碍物的结构较之万向节连接的传动方式简化了结构
2、采用辅助动力设计，不采用差速器，在转向时不存在因为轮胎受力不均产生轮胎打滑的现象。因为取消了转向装置，转而采用辅助动力系统，提高了操作平台的动力；取消了转向的约束，车头遇到障碍物自然会被迫停止，车头会自动转动并产生一段缓冲距离，起到保护操作平台车的作用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是本发明的前稳定结构示意图。
图4是本发明后稳定结构示意图。
图5是本发明的前稳定结构的侧试图。
图6是本发明的后稳定结构的侧试图。
图7是本发明的内置辅助动力装置的结构示意图。
图8是本发明的外置主动力装置的结构示意图。
图9是本发明的智能动力系统的原理图。
图10是本发明的三极管调速电路原理图。
图11是本发明的微开关控制的可调电阻调速原理图。
图2是本发明的说明书摘要附图。
图中，1弹簧装置，2支撑架，3夹紧装置，4弹簧，5主减震器弹簧，6轴承，7连接轴，8支撑臂，9支撑弹簧，10壳体，12轴承，14连接块I，15连接轴I，16连接轴II，17连接块II，18连接块III，19辅助动力齿轮箱，20主动齿轮，21、22、23、24双联齿轮， 25输出齿轮，26轮胎，27主动力齿轮箱，28主动齿轮，29、30、31、32双联齿轮，33蜗杆，34蜗轮，35蜗轮轴，37驱动电机，39主动驱动电机，40、41、42、43、44、45、46、47接线端子，48、49控制接线端子，50、51、52、53接线端子。
具体实施方式
如图所示，一种四轮驱动全地域智能操作平台车，包括平台、壳体和轮胎，其特征在于还包括前后平衡减震装置、内置于前驱动轮中的辅助动力驱动系统，固定在壳体中并与后轮轴相连接的主动力驱动系统，和用于对所述主辅动力系统进行协调控制的智能动力系统，其中所述的前平衡减震装置通过支撑架2与前驱动轮轴固定连接；后平衡减震装置通过平台后部的支撑轴7、支撑臂8和其中的轴承6与平台活动连接；支撑臂8与壳体10固定连接，壳体10上的主动力齿轮箱27中的蜗杆33和蜗轮34将动力传送给后驱动轮上。辅助动力齿轮箱19分别置于前驱动轮中，并与驱动轮轴焊在一起，驱动轮轴的两端分别与固装在两驱动轮胎中地支承轮转动连接，中间活套驱动齿轮25，驱动齿轮25固装在轮胎中并与齿轮箱19的输出齿轮24相啮合。为了保证该智能操作平台车的稳定性和减震性能，在前驱动轴与平台之间以及平台与后驱动系统之间均设有平衡减震装置，前平衡减震装置由支撑架2，平衡夹紧装置3和弹簧4，连接块I14，连接块II17，连接块III18，连接轴I15和连接轴II16所组成，连接块通过连接轴互相连接，平衡夹紧装置3约束连接块I14与支撑架2相对旋转；连接块III18与平台相连接。当支撑架2位置发生变化时，通过轴承12与连接轴II16的相对转动使连接块III18位置保持不变，达到稳定效果。同时，连接轴I15还能起到转向的作用。后平衡减震装置的结构是将支撑轴7焊在平台的尾端，另一端与轴承6转动连接。支撑臂8与轴承6采用焊接连接，其臂端有弹簧装置9，弹簧的一端与臂端连接，另一端则固定在平台上。通过支撑臂8相对支撑轴7的旋转，调整平台的稳定。主减震器5一端连接轴6，一端接外壳10上。