一种车身姿态自调整小车及其姿态调整方法技术

本发明专利技术公开了一种车身姿态自调整小车，包括车身、车架、主动调整悬挂系统和控制系统，车架包括底座、两个长轴锥齿轮、扭矩传感器和短轴锥齿轮，长轴锥齿轮及短轴锥齿轮与底座转动连接，两个长轴锥齿轮同轴设置，短轴锥齿轮与长轴锥齿轮均啮合，扭矩传感器检测短轴锥齿轮的转轴的扭矩，主动调整悬挂系统设有两个，包括构架、升降伸缩机构和动力轮组，构架与长轴锥齿轮的转轴固定连接，动力轮组设有两个并分别通过连杆连接于构架的前后两端，升降伸缩机构驱动动力轮组抬升或下降，升降伸缩机构上设有第一压力传感器用于检测动力轮组的负载，控制系统与第一压力传感器、扭矩传感器电连接并控制升降伸缩机构。本发明专利技术可检测车辆倾斜并保持水平运行。持水平运行。持水平运行。

A self-adjusting car body attitude and its attitude adjustment method

【技术实现步骤摘要】
一种车身姿态自调整小车及其姿态调整方法


[0001]本专利技术涉及一种移动小车及其姿态调整方法，特别是涉及一种车身姿态自调整小车及其姿态调整方法。

技术介绍

[0002]一般用于平移动作的小车的四轮位置相对固定，通常运行在平坦的地面能保持平稳，而为了提高其稳定性会增加避震装置来过滤振动，但是当车辆遇到较大的障碍路面时，比如一侧出现小坡或者坑洼，车辆将会发生侧倾，此时车体较难以保持水平平稳，在一些要求水平操作的场合则可能无法进行顺序工作。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种车身姿态自调整小车，目的是实现对小车倾斜的检测并调整保持车辆姿态水平。本专利技术的另一目的提供了一种车身姿态自调整小车的姿态调整方法。
[0004]本专利技术技术方案如下：一种车身姿态自调整小车，包括车身、车架、主动调整悬挂系统和控制系统，所述车身及控制系统固定于所述车架上，所述车架上设有用于检测左右倾斜的水平传感器，所述车架包括底座、两个长轴锥齿轮、扭矩传感器和短轴锥齿轮，所述长轴锥齿轮及所述短轴锥齿轮与所述底座转动连接，两个所述长轴锥齿轮同轴设置并位于所述底座的两侧，所述短轴锥齿轮与两个所述长轴锥齿轮均啮合，所述扭矩传感器设置于所述短轴锥齿轮与所述底座之间用于检测所述短轴锥齿轮的转轴的扭矩，所述主动调整悬挂系统设有两个分别与所述长轴锥齿轮的转轴连接，所述主动调整悬挂系统包括构架、升降伸缩机构和动力轮组，所述构架与所述长轴锥齿轮的转轴固定连接，所述动力轮组设有两个并分别通过连杆连接于所述构架的前后两端，所述连杆的顶端与所述构架铰接，所述升降伸缩机构的一端与所述构架铰接，所述升降伸缩机构的另一端与所述动力轮组铰接，所述升降伸缩机构驱动所述动力轮组抬升或下降，所述升降伸缩机构上设有第一压力传感器，所述第一压力传感器用于检测所述动力轮组的负载，所述控制系统与所述第一压力传感器、所述扭矩传感器、所述水平传感器电连接并用于控制所述升降伸缩机构动作。
[0005]进一步地，所述动力轮组包括支架、摆臂、动力车轮以及摆动伸缩机构，所述动力车轮包括电机、电机架及车轮，所述电机安装于所述电机架并驱动所述车轮，所述摆动伸缩机构的两端分别与所述支架和电机架铰接，所述摆臂与所述支架和电机架分别铰接，所述摆动伸缩机构上设有第二压力传感器，所述第二压力传感器用于检测所述动力车轮的负载，所述控制系统与所述第二压力传感器电连接并用于控制所述摆动伸缩机构动作。
[0006]进一步地，所述摆臂的下端设有圆弧槽，所述电机架的侧壁设有与所述圆弧槽配合的定位销。
[0007]进一步地，所述摆臂成对设置于所述电机架的前后侧壁。
[0008]进一步地，所述长轴锥齿轮的转轴的端部为方形轴，所述构架上设置与所述方形
轴配合的方形孔，所述长轴锥齿轮的转轴与所述构架通过所述方形轴和所述方形孔连接。
[0009]一种车身姿态自调整小车的姿态调整方法，基于上述车身姿态自调整小车进行，所述控制系统根据所述扭矩传感器测得的数值正负、所述水平传感器测得的倾斜状态以及各个所述第一压力传感器的数值变化判断某个动力轮组处于上坡或下坡状态，所述控制系统根据动力轮组处于上坡或下坡状态控制相应的所述升降伸缩机构进行升降以补偿动力轮组在上坡或下坡时的落差。
[0010]进一步地，所述升降伸缩机构动作后所述控制系统根据所述处于上坡或下坡状态的动力轮组所对应的第二压力传感器的数值变化控制所述摆动伸缩机构动作使车轮的踏面的角度与坡度重合，所述第二压力传感器的数值增大时控制所述摆动伸缩机构收缩，所述第二压力传感器的数值减小时控制所述摆动伸缩机构伸长。
[0011]本专利技术所提供的技术方案的优点在于：
[0012]本专利技术中，通过水平传感器、扭矩传感器及第一压力传感器的检测判断车辆的车轮所处状态，由升降伸缩机构进行高度补偿自动调整平台的姿态，从而确保在行进过程中始终保持车辆处于水平状态，为需要在车辆上定姿作业的功能设备提供一个稳定的水平平台，便于车辆上的功能设备进行精准操作，并且可进一步通过摆臂伸缩机构使车辆踏面倾斜以自适应不同坡度路面。本专利技术无需人工干预，小车体积小，结构简单，自动化程度高，适用于有限空间的水平操作作业。
附图说明
[0013]图1是实施例的车身姿态自调整小车的立体结构示意图。
[0014]图2是车身姿态自调整小车的内部结构示意图。
[0015]图3是车架结构示意图。
[0016]图4是主动调整悬挂系统结构示意图。
[0017]图5是动力轮组结构示意图。
[0018]图6是车身姿态自调整小车的右前轮遇到上坡时结构示意图。
[0019]图7是摆动伸缩机构控制车轮动作过程受力示意图。
具体实施方式
[0020]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本说明之后，本领域技术人员对本说明的各种等同形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围内。
[0021]请结合图1至图5所示，本实施例的车身姿态自调整小车包括车身1、蓄电池2、液压系统3、控制系统4、车架5以及主动调整悬挂系统6。其中车身1、蓄电池2、液压系统3和控制系统4均安装与车架5之上，车架5上安装有水平传感器(图上未示出)，其与控制系统4连接用于测量车辆的左右倾斜状态。车架5由底座501、长轴锥齿轮502、轴承、扭矩传感器503、短轴锥齿轮504组成，长轴锥齿轮502设有两个，其通过轴承与底座501转动连接，两个长轴锥齿轮502为同轴布置，并且长轴锥齿轮502的轴呈小车的左右横向设置。短轴锥齿轮504也通过轴承与底座501转动连接，位于两个长轴锥齿轮502之间且与两个长轴锥齿轮502均啮合，扭矩传感器503设置在短轴锥齿轮504的轴上与控制系统4电连接，扭矩传感器503一端与底
座501固定连接，另一端与短轴锥齿轮504的轴固定连接。当两侧的长轴锥齿轮502任意一个转动时，则带动短轴锥齿轮504转动，通过扭矩传感器503即可测得扭矩，依此可以实时检测两个长轴锥齿轮502的转动趋势。
[0022]主动调整悬挂系统6设有两个，对称布置在底座501的两侧。主动调整悬挂系统6包括构架601、升降伸缩机构602和动力轮组603。构架601的前后部分别安装一个动力轮组603，在构架601的中部与一个长轴锥齿轮502的轴连接并与随轴转动，在本实施例中，在构架601的中部开设方形孔601a，而长轴锥齿轮502的轴的端部加工为方形轴，其插入方形孔601a中进行配合。构架601的中部通过两根连杆604与动力轮组603连接，连杆604的上端与构架601铰接，连杆604的下端与动力轮组603固接。升降伸缩机构602采用升降油缸，升降油缸的两端则分别与构架601的端部和动力轮组603铰接，其中升降油缸上设置第一压力传感器605以检测动力轮组603的受力，其设置第一压力传感器605的一端与构架601的销孔铰接，由此当升降油缸动作时，在连杆604的限制下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车身姿态自调整小车，其特征在于，包括车身、车架、主动调整悬挂系统和控制系统，所述车身及控制系统固定于所述车架上，所述车架上设有用于检测左右倾斜的水平传感器，所述车架包括底座、两个长轴锥齿轮、扭矩传感器和短轴锥齿轮，所述长轴锥齿轮及所述短轴锥齿轮与所述底座转动连接，两个所述长轴锥齿轮同轴设置并位于所述底座的两侧，所述短轴锥齿轮与两个所述长轴锥齿轮均啮合，所述扭矩传感器设置于所述短轴锥齿轮与所述底座之间用于检测所述短轴锥齿轮的转轴的扭矩，所述主动调整悬挂系统设有两个分别与所述长轴锥齿轮的转轴连接，所述主动调整悬挂系统包括构架、升降伸缩机构和动力轮组，所述构架与所述长轴锥齿轮的转轴固定连接，所述动力轮组设有两个并分别通过连杆连接于所述构架的前后两端，所述连杆的顶端与所述构架铰接，所述升降伸缩机构的一端与所述构架铰接，所述升降伸缩机构的另一端与所述动力轮组铰接，所述升降伸缩机构驱动所述动力轮组抬升或下降，所述升降伸缩机构上设有第一压力传感器，所述第一压力传感器用于检测所述动力轮组的负载，所述控制系统与所述第一压力传感器、所述扭矩传感器、所述水平传感器电连接并用于控制所述升降伸缩机构动作。2.根据权利要求1所述的车身姿态自调整小车，其特征在于，所述动力轮组包括支架、摆臂、动力车轮以及摆动伸缩机构，所述动力车轮包括电机、电机架及车轮，所述电机安装于所述电机架并驱动所述车轮，所述摆动伸缩机构的两端分别与所述支架和电机架铰接，所述摆臂与所述支架和电机架分别铰接，所述摆动伸缩机构上设有第二压力传感器，所述第二压力传感器用于检测所述动力车轮的负载，所述控制系统与所述第二压力传感器电连接并用于控制所述摆动伸缩机构动作...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：发明
国别省市：