CN110154860A - 无人驾驶快递车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无人驾驶快递车，属于现代物流的技术领域。本发明的无人驾驶快递车包括底盘和车身，车身由环氧树脂复合材料构成。底盘包括前桥、后桥、前悬架***和后悬架***，前桥和后桥的两侧分别连接前后轮；并且两个前轮、后轮之间的间距小于700mm。前悬架***包括前三角臂，前三角臂的顶角和两个底角处设置球形轴承，顶角通过球形轴承与前桥连接，两个底角通过球形轴承与下底板连接；后悬架***包括后三角臂，后三角臂的顶角和两个底角处设置球形轴承，两个底角通过球形轴承与后桥连接，顶角通过球形轴承与下底板连接。本发明的无人驾驶快递车实现了轻量化，具有良好的结构强度及较大的存储空间；并且提高了车辆倾斜角度，有效降低了颠簸路段的行驶安全性。

Description

无人驾驶快递车

技术领域

本发明涉及现代物流的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种无人驾驶快递车。

背景技术

在经济全球化和电子商务的双重推动下，物流业正在从传统物流向现代物流迅速转型并成为当前物流业发展的趋势。现代物流指的是将信息、运输、仓储、库存、装卸搬运以及包装等物流活动综合起来的一种新型的集成式管理，其任务是尽可能降低物流的总成本，以最经济的费用，将物品从供给地向需求地转移的过程。它主要包括运输、储存、加工、包装、装卸、配送和信息处理等活动。为了解决物流的最后一公里的问题，人工智能快递车的概念应运，而且相关的专利技术也不断被披露，在国内京东和唯品会都已推出了无人驾驶快递车。但现有技术主要侧重于网络通信、管理，以及机械手的智能操作等方面。而本发明致力于提供一种轻量化的车身以及改进的防倾倒的无人驾驶快递车结构。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种无人驾驶快递车。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种无人驾驶快递车。

本发明的无人驾驶快递车，包括底盘和设置在所述底盘上的车身，其特征在于：所述车身由环氧树脂复合材料构成。

其中，所述车身由内顶板、前内板、后内板、内底板、外顶板、左围护面板、右围护面板、下底板、前围固定支架总成、后围固定支架、前围护面总成和后围护面总成插接和胶粘而成。

其中，所述内顶板、前内板、后内板和内底板形成车身内部框架；所述左围护面板和右围护面板分别设置在所述车身内部框架的左右两侧；所述前围固定支架总成设置在前内板外侧，所述前围护面总成固定在所述前围固定支架总成上；所述后围固定支架设置在后内板外侧，所述后围护面总成固定在所述后围固定支架上；所述外顶板设置在所述左围护面板、右围护面板、前围护面总成和后围护面总成的上端并通过胶粘固定，并且所述左围护面板、右围护面板、前围护面总成和后围护面总成的下端与内底板胶粘固定；所述下底板胶粘在所述内底板下方。

其中，所述内顶板、前内板、后内板、内底板、外顶板和下底板为三明治型层状环氧复合材料。

其中，所述左围护面板、右围护面板、前围固定支架总成、后围固定支架、前围护面总成和后围护面总成为纤维增强的环氧树脂复合材料。

其中，所述前围固定支架总成由前围固定支架、前围上支架、前围左侧支架、前围右侧支架和前围下支架插接并粘结而成。

其中，所述底盘包括前桥、后桥、前悬架***和后悬架***，所述前桥的两侧连接前轮，所述后桥的两侧连接后轮；并且两个前轮以及两个后轮之间的间距小于700mm。

其中，所述前悬架***包括前三角臂，所述前三角臂的顶角和两个底角处设置有球形轴承，所述顶角通过球形轴承与所述前桥连接，所述两个底角通过球形轴承与下底板连接；所述后悬架***包括后三角臂，所述后三角臂的顶角和两个底角处设置有球形轴承，所述两个底角通过球形轴承与所述后桥连接，所述顶角通过球形轴承与下底板连接。

其中，所述前三角臂和后三角臂的顶角和两个底角的连线构成等腰三角形，并且所述前三角臂和后三角臂呈水平设置。

其中，所述前悬架***还包括对称设置在前桥两侧的前减震器总成以及前下拉杆总成；所述后悬***还包括对称设置在后桥两侧的后减震器总成以及后下拉杆总成；所述前下拉杆总成与后下拉杆总成与所述下底板连接，并且所述下底板设置在所述前减震器总成和后减震器总成上。

与现有技术相比，本发明的无人驾驶快递车具有以下有益效果：

(1)车身不仅实现了轻量化，而且采用插接、胶接的形式进行组装，简化了工艺和装配过程，车身具有良好的结构强度及较大的存储空间。

(2)底盘结构可以使车辆转向及车体发生倾斜的过程中在一定角度内通过球形轴承的转动保持底盘的稳定，从而提高该车辆倾斜角度及有效降低在颠簸路段的行驶安全性。

附图说明

图1为本发明的无人驾驶快递车的整体结构示意图。

图2为本发明的无人驾驶快递车的侧视图。

图3为本发明的无人驾驶快递车的后视图。

图4为本发明的无人驾驶快递车的车身***图。

图5为本发明的无人驾驶快递车的底盘仰视图。

图6为本发明的无人驾驶快递车的底盘的CAD模拟图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明的无人驾驶快递车做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

复合材料以其高的比强度特性成为现代物流的主要发展方向。目前车辆上应用的复合材料应越来越多，常用的主要有聚氨酯和环氧树脂等材料，然而众所周知，聚氨酯的刚性较差，而环氧树脂的抗冲击性不够理想，作为车身结构件还需要从结构和材料上进一步改进。

近年来随着现代物流的快速发展，快递行业得以迅速发展，目前具有人工智能的无人驾驶的快递车成为一种新的快递发展技术。为此，本发明提供了一种具有轻量化纤维强化复合材料的车身以及防倾倒的底盘的无人驾驶快递车。如图1-6所示，本发明的无人驾驶快递车包括底盘30和设置在底盘上30的车身10。具体如图4所示，所述车身10由内顶板11、前内板13、后内板14、内底板12、外顶板17、左围护面板15、右围护面板16、下底板18、前围固定支架总成、后围固定支架23、前围护面总成22和后围护面总成24插接和胶粘而成。所述前围固定支架总成由前围固定支架21、前围上支架25、前围左侧支架28、前围右侧支架27和前围下支架26插接并粘结而成。所述内顶板11、前内板13、后内板12和内底板12形成车身内部框架；左围护面板15和右围护面板16分别设置在车身内部框架的左右两侧；前围固定支架总成设置在前内板13外侧，前围护面总成22固定在前围固定支架总成上；后围固定支架23设置在后内板14外侧，后围护面总成24固定在后围固定支架23上；左围护面板15、右围护面板16、前围护面总成22和后围护面总成24的上端与外顶板17通过胶粘固定，并且左围护面板15、右围护面板16、前围护面总成和后围护面总成的下端与内底板胶粘固定；所述下底板18胶粘在内底板12下方。内顶板11、前内板13、后内板14、内底板12、外顶板17和下底板18为三明治型层状环氧复合材料，而车身的其他部件为增强纤维增强的环氧树脂复合材料。该车身结构采用插接、胶接的形式进行组装，便捷简化了工艺和装配过程，且具有良好的结构强度及较大的存储空间，车身材料具有一定的吸能性，而且实现了车身的轻量化。无人驾驶快递车无需设置车门，可在左围护面板和右围护面板上设置窗口，用于取放物品。如图5-6所示，所述底盘30包括前桥30、后桥50、前悬架***40和后悬架***60，前桥30的两侧连接前轮31，后桥50的两侧连接后轮51。两个前轮31、两个后轮51之间的间距均小于700mm。所述前悬架***40包括前三角臂41，前三角臂41的顶角和两个底角处设置有球形轴承42，顶角42通过球形轴承42与前桥30连接，两个底角通过球形轴承42与下底板18连接。后悬架***60包括后三角臂61，后三角臂61的顶角和两个底角处设置有球形轴承62，两个底角通过球形轴承62与后桥50连接，顶角通过球形轴承62与下底板18连接。所述前三角臂41和后三角臂61的顶角和两个底角的连线构成等腰三角形，并且前三角臂41和后三角臂61呈水平设置。前悬架***40还包括对称设置在前桥30两侧的前减震器总成43以及前下拉杆总成45，还包括设置在前桥30上的前摇臂总成44。后悬***60还包括对称设置在后桥50两侧的后减震器总成63以及后下拉杆总成64；前下拉杆总成45与后下拉杆总成64与下底板18连接，并且下底板18设置在前减震器总成和43后减震器总成63上。

而在现有技术中，对于无人快递车通常采用整体桥式悬挂，例如丰田普拉多底盘采用后四连杆式非独立悬挂结构，其中的上下拉杆左右各两根，主要作用是：1)固定后桥的纵向(前后)位置；2)限制后桥的轴向转动；止推杆的作用是抑制后轴与车身的侧向摆动。而在本发明中，以后悬***为例，后下拉杆和后三角臂(顶角和底角处配合设置有球形轴承)的作用是：1)固定后桥的纵向(前后)位置；2)限制后桥的轴向转动；而且后三角臂还起到了止推杆的作用，抑制后轴与车身的侧向摆动。因此，后三角臂替代了传统的两根上横拉杆和止推杆的作用，结构上简化，成本降低。另外，传统止推杆布置要求尺寸尽可能的长，从而在轮胎上下跳过程中可以通过止推杆两端的橡胶衬套消除运动干涉，但本发明的无人快递车轮距很小(小于700mm)，从而很大的限制了止推杆的尺寸，原有的橡胶衬套无法很好的消除因轮胎上下跳过程中的运动干涉，但是三角臂在可以起到止推杆的作用的同时，不存在因轮胎上下跳过程中产生的运动干涉。而前悬***也起到了类似的作用和效果。使得本发明的底盘结构可以使车辆转向及车体发生倾斜的过程中在一定角度内通过球形轴承的转动保持底盘的稳定，从而提高该车辆倾斜角度及有效降低在颠簸路段的行驶安全性。

在本发明中，内顶板、前内板、后内板、内底板、外顶板和下底板为三明治型层状环氧复合材料。作为一个非限定性的具体实例，所述三明治型层状环氧复合材料包括聚氨酯芯材，以及设置在聚氨酯芯材表面的包含玻璃纤维的环氧树脂面层。根据构型设计，预先将包覆玻璃纤维的聚氨酯芯材预先设置在模具中，然后通过注入环氧树脂组合物并固化得到。包覆用的玻璃纤维为预浸渍处理的玻璃纤维网格布，玻璃纤维网格布例如采用无碱玻璃纤维或中碱玻璃纤维。所述预浸渍处理的处理液例如为由1.0～5.0wt％的封端的异氰酸酯预聚物、0.5～3.0wt％的磷酸酯、1.0～5.0wt％的硅烷偶联剂和余量的溶剂组成的处理液。所述玻璃纤维网格布浸渍在该处理液中1～20秒中取出，可在50～120℃的温度范围进行干燥处理。具体来说，所述异氰酸酯预聚物为二异氰酸酯与平均分子量为300～1500的聚醚二元醇的反应加成物。二异氰酸酯可选择常用的甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)。对于甲苯二异氰酸酯(TDI)，其有2，4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)和2，6-甲苯二异氰酸酯(2,6-TDI)两种异构体，通常使用的是二者的混合物。对于二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)，其有4，4'-二苯甲烷二异氰酸酯、2，4'-二苯甲烷二异氰酸酯、2，2'-二苯甲烷二异氰酸酯等异构体。聚醚二元醇可以采用普通的聚氧化丙烯二醇(PPG)，例如PPG-400、PPG-600、PPG-700、PPG-1000、PPG-1500等。将上述聚醚二元醇脱水后与计量的二异氰酸酯加热到反应温度反应一定时间即可得到所述的封端的异氰酸酯预聚物。磷酸酯例如可以选择磷酸甲氧基乙酯、磷酸乙氧基乙酯、磷酸丙氧基乙酯等，将处理液中加入少量的磷酸酯与异氰酸酯预聚物以及硅烷偶联剂配合使用能够提高玻璃纤维网格布与聚氨酯芯材之间的粘附性能进而可以改进复合材料的力学性能，尤其是提高抗冲击性。所述硅烷偶联剂可以选择氨基硅烷、环氧基硅烷、巯基硅烷、乙烯基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等，优选为氨基硅烷，例如KH550，KH792等。所述聚氨酯芯材为硬质聚氨酯泡沫芯材，优选所述硬质聚氨酯泡沫芯材的密度为800kg/m ³～1100kg/m³，高密度的硬质聚氨酯泡沫芯材具有较高的硬度，而且耐化学品性能优良，可以通过市购获得。这种硬质聚氨酯泡沫芯材由聚醚多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯(又称为PAPI、粗MDI、聚合MDI)在发泡剂、泡沫稳定剂、催化剂等助剂的存在下反应而制得的。聚醚多元醇可以选择高官能度、高羟值的聚氧化丙烯多元醇，官能度优选为3～8，羟值一般为350～650mgKOH/g。采用泡沫稳定剂可以起到稳定、均化泡沫，提高泡沫闭孔率，用于硬质聚氨酯泡沫的泡沫稳定剂通常选择聚二甲基硅氧烷与聚氧化烯烃的嵌段共聚物。催化剂可以采用三亚乙基二胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、四甲基亚乙基二胺、二甲基苄胺、四甲基丁二胺、N，N-二甲基环己胺等中的一种或两种以上，优选采用两种以上。可以采用常规的浇注发泡工艺制备本发明中的硬质聚氨酯泡沫芯材。聚氨酯芯材的厚度优选为5mm～100mm；在本发明中，所述环氧树脂面层的厚度为0.5mm～20mm，优选为0.5mm～10mm。

所述环氧树脂组合物由A组分和B组分组成。A组分例如可以由双酚A型环氧树脂、氨酚基三官能环氧树脂以及活性稀释剂组成。例如，A组分由61～70重量份的双酚A型环氧树脂、5～12重量份的氨酚基三官能环氧树脂以及15～25重量份的活性稀释剂组成。环氧树脂的活性稀释剂系指含有环氧基团的低分子环氧化合物，其可以参与环氧树脂的固化反应，构成环氧树脂交联网络结构。所述活性稀释剂可以为单环氧基和双环氧基的活性稀释剂。单环氧基活性稀释剂例如可以选择苯基缩水甘油醚(PGE)、烯丙基缩水甘油醚(AGE)、正丁基缩水甘油醚(BGE)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)等。所述双环氧基活性稀释剂例如可以选择二缩水甘油基苯胺(DGA)、丁二醇二缩水甘油醚(BDGE)、聚乙醇二缩水甘油醚(PGEGE)、二缩水甘油醚(DGE)等。优选为单环氧基和双环氧基的混合活性稀释剂。所述B组分由环脂胺类固化剂(例如异氟尔酮二胺IPDA)、4,4，-二羟基联苯(DOD)和咪唑固化促进剂组成。例如，所述B组分由20～25重量份的环脂胺类固化剂，1.5～5.0重量份的4,4，-二羟基联苯(DOD)和0.1～2.0重量份的咪唑固化促进剂。咪唑固化促进剂是分子结构中含有两个间位氮原子的五元芳香杂环化合物，一个氮原子构成仲胺，另一个氮原子构成叔胺，因而咪唑类固化促进剂同时兼有叔胺以及仲胺的催化剂，在胺类/环氧树脂的体系中能够促进在较低的温度下固化反应并获得具有优异力学性能的环氧树脂。所述咪唑固化促进剂例如可以选择2-甲基咪唑(2MZ)、2-乙基咪唑(2EI)、2-苯基咪唑(2PZ)、2-乙基-4-甲基咪唑(2E4MZ)、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑(2E4MZ-CN)等。通过在A组分中添加适量的氨酚基三官能环氧树脂，以及在B组分中添加4,4，-二羟基联苯，能够促进形成交联网格结构，进一步改进复合材料的耐久性和力学性能。在温度为80℃、相对湿度为90％的条件下老化处理120小时，然后参照GB/T2567-2008测试各复合材料样品的拉伸强度和弯曲强度，上述三明治型层状环氧复合材的抗拉强度通常为70～85MPa，弯曲强度为100～125MPa。

车身的其他部件为增强纤维增强的环氧树脂复合材料，其是将增强纤维(例如碳纤维或玻璃纤维)加入到环氧树脂组合物中，例如可以加入到上述环氧树脂组合物的A组分中，例如，A组分由61～70重量份的双酚A型环氧树脂、5～12重量份的增强纤维、5～12重量份的氨酚基三官能环氧树脂以及15～25重量份的活性稀释剂组成。而B组分成分保持不变。在温度为80℃、相对湿度为90％的条件下老化处理120小时，然后参照GB/T2567-2008测试各复合材料样品的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度，上述增强纤维增强的环氧树脂复合材料的抗拉强度通常为50～60MPa，弯曲强度为60～90MPa。

对于本领域技术人员而言，实施例只是对本发明进行了示例性地描述，本发明的具体实现并不受上述示例性地实施例的限制，只要采用了本发明的权利要求所蕴含的技术构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的技术构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人驾驶快递车，包括底盘和设置在所述底盘上的车身，其特征在于：所述车身由环氧树脂复合材料构成。

2.根据权利要求1所述的无人驾驶快递车，其特征在于：所述车身由内顶板、前内板、后内板、内底板、外顶板、左围护面板、右围护面板、下底板、前围固定支架总成、后围固定支架、前围护面总成和后围护面总成插接和胶粘而成。

3.根据权利要求2所述的无人驾驶快递车，其特征在于：所述内顶板、前内板、后内板和内底板形成车身内部框架；所述左围护面板和右围护面板分别设置在所述车身内部框架的左右两侧；所述前围固定支架总成设置在前内板外侧，所述前围护面总成固定在所述前围固定支架总成上；所述后围固定支架设置在后内板外侧，所述后围护面总成固定在所述后围固定支架上；所述外顶板设置在所述左围护面板、右围护面板、前围护面总成和后围护面总成的上端并通过胶粘固定，并且所述左围护面板、右围护面板、前围护面总成和后围护面总成的下端与内底板胶粘固定；所述下底板胶粘在所述内底板下方。

4.根据权利要求2所述的无人驾驶快递车，其特征在于：所述内顶板、前内板、后内板、内底板、外顶板和下底板为三明治型层状环氧复合材料。

5.根据权利要求2所述的无人驾驶快递车，其特征在于：所述左围护面板、右围护面板、前围固定支架总成、后围固定支架、前围护面总成和后围护面总成为增强纤维增强的环氧树脂复合材料。

6.根据权利要求2所述的无人驾驶快递车，其特征在于：其中，所述前围固定支架总成由前围固定支架、前围上支架、前围左侧支架、前围右侧支架和前围下支架插接并粘结而成。

7.根据权利要求1所述的无人驾驶快递车，其特征在于：所述底盘包括前桥、后桥、前悬架***和后悬架***，所述前桥的两侧连接前轮，所述后桥的两侧连接后轮；并且两个前轮以及两个后轮之间的间距小于700mm。

8.根据权利要求7所述的无人驾驶快递车，其特征在于：所述前悬架***包括前三角臂，所述前三角臂的顶角和两个底角处设置有球形轴承，所述顶角通过球形轴承与所述前桥连接，所述两个底角通过球形轴承与下底板连接；所述后悬架***包括后三角臂，所述后三角臂的顶角和两个底角处设置有球形轴承，所述两个底角通过球形轴承与所述后桥连接，所述顶角通过球形轴承与下底板连接。

9.根据权利要求8所述的无人驾驶快递车，其特征在于：所述前三角臂和后三角臂的顶角和两个底角的连线构成等腰三角形，并且所述前三角臂和后三角臂呈水平设置。

10.根据权利要求8所述的无人驾驶快递车，其特征在于：所述前悬架***还包括对称设置在前桥两侧的前减震器总成以及前下拉杆总成；所述后悬***还包括对称设置在后桥两侧的后减震器总成以及后下拉杆总成；所述前下拉杆总成与后下拉杆总成与所述下底板连接，并且所述下底板设置在所述前减震器总成和后减震器总成上。