CN207644108U - 一种基于轮毂电机的六轮独立悬挂底盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于轮毂电机的六轮独立悬挂底盘，包括车架，车架包括两根纵梁和用于连接纵梁的横梁，两根纵梁外侧对称铰接有六个悬挂***，悬挂***包括减震器、减震弹簧和摆臂，减震器上端铰接在纵梁的减震器固定板上，下端与紧固盘上的第二凸台铰接；摆臂下端与紧固盘上的第一凸台铰接，摆臂上端与纵梁摆臂固定板铰接，六轮设计越障性好可以实现多地形路面的行驶，保证了轮椅在行驶过程中稳定性，弹簧减震器的可伸缩性可有效实现爬楼梯和躲避障碍等较难任务。大大满足了用户的需求。轮毂电机可独立完成加速、制动等功能，同时也很好地增强了底盘的承重性能，同时六个轮胎对车体底盘的稳定性能有充足的保障。

Description

一种基于轮毂电机的六轮独立悬挂底盘

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，具体涉及一种基于轮毂电机的六轮独立悬挂底盘。

背景技术

人口老龄化问题已经越发得到重视，如何提高老年人、残障人士的生活质量和运输工具的升级成为亟待解决的一大难题。目前轮椅装置通过两轮或四轮行驶，四轮轮椅类底盘前轮通过万向轮进行转向，后轮两个轮子由一个电机驱动，通过前轮万向轮进行转向。目前的底盘装置有以下缺点：1)底盘对地形平坦要求高，机动灵活性较差；2)二轮或四轮行驶，稳定性较低；3)底盘未设置悬挂，没有减震***，使用者舒适度很低。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种基于轮毂电机的六轮独立悬挂底盘，解决了目前轮椅不能灵活转向和稳定性、通过性较低的问题，提高了轮椅对多种地形的适应性。

为达到上述目的，本实用新型所述一种基于轮毂电机的六轮独立悬挂底盘包括车架，车架包括两根纵梁和用于连接纵梁的横梁，两根纵梁外侧对称铰接有六个悬挂***，悬挂***包括减震器、减震弹簧和摆臂，减震器上端铰接在纵梁的减震器固定板上，下端与紧固盘上的第二凸台铰接；摆臂上端与纵梁摆臂固定板铰接，下端与轮毂电机铰接，轮毂电机外部套有轮胎。

进一步的，车架还包括与横梁平行的第一加固梁和与纵梁平行的第二加固梁，相邻的第一加固梁之间通过第二加固梁连接。

进一步的，轮毂电机侧面固定设置有紧固盘，紧固盘上设置有凸台，每个凸台上端面设置有用于安装摆臂和减震弹簧的螺纹孔。

进一步的，车架上还设置有电池托板，电池托板呈U形结构。

进一步的，车架由钢管焊接而成。

进一步的，车架前端有三个距离传感器，分别位于车架前端两侧和中部。

进一步的，还包括设置在轮胎内的压力传感器和设置在轮毂电机内的温度传感器，压力传感器和温度传感器通过导线与集成处理器连接。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益的技术效果，本实用新型采用六个独立悬挂***提高使用者的乘坐舒适性，六轮设计越障性好可以实现多地形路面的行驶，保证了轮椅在行驶过程中稳定性，弹簧减震器的可伸缩性可有效实现爬楼梯和躲避障碍等较难任务。大大满足了用户的需求。轮毂电机可独立完成加速、制动等功能，同时也很好地增强了底盘的承重性能，同时六个轮胎对车体底盘的稳定性能有充足的保障。

进一步的，车架还包括与横梁平行的第一加固梁和与纵梁平行的第二加固梁，相邻的第一加固梁之间通过第二加固梁连接，增加了整个车架的刚度。

进一步的，轮毂电机侧面固定设置有紧固盘，紧固盘上设置有凸台，每个凸台上端面设置有用于安装摆臂和减震弹簧的螺纹孔，依靠螺丝连接用来加固悬挂***和动力***的稳定性，保证其稳定行驶。

进一步的，车架由钢管焊接而成，整体的刚度和强度好。

进一步的，车架前端有三个距离传感器，分别位于车架前端两侧和中部，距离传感器在与障碍物距离过近时进行报警并通过集成处理器将动力装置进行制动，预防可能的碰撞。

进一步的，还包括设置在轮胎内的压力传感器和设置在轮毂电机内的温度传感器，压力传感器和温度传感器通过导线与集成处理器连接。温度传感器来收集轮毂的工作温度，定时检测其工作状态，并向用户给出信息反馈(如警报声)；通过传感器检测底盘各部位的受压大小、温度高低，转速是否稳定来预测底盘可能出现的故障。依靠传感器收集到的轮毂电机的工作状态和集成处理器的数据处理来调节轮毂电机与悬挂组成的***的工作状态，达成智能轮椅对于多地形路面行驶的要求。

附图说明

图1为本实用新型主要结构总成立体图；

图2为本实用新型主要结构总成俯视图；

图3为本实用新型钢结构底盘俯视图；

图4为本实用新型主要结构总成侧视图；

图5为本实用新型主要结构总成正视图；

图6为本实用新型主要结构总成仰视立体图；

附图中：1-纵梁，2-横梁，3-第一加固梁，4-第二加固梁，5-电池托板，6-轮胎，7-减震弹簧，8-紧固盘，9-减震器固定板，11-摆臂，13-摆臂固定板，14-第一凸台，15-第二凸台。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。以下叙述以车辆行驶方向为前。

参照图1至图6，一种基于轮毂电机的六轮独立悬挂底盘包括悬挂***、轮毂电机和车架，悬挂***安装在车架上。

参照图3，车架的主体骨架采用型钢，由钢管焊接而成，不仅整体的刚度和强度好，而且结构上便于电池、悬挂***等部件的拆装和维护。车架包括纵梁模块，纵梁模块为直立的桁架式构件，呈左右对称结构。纵梁模块包括纵梁1、第二加固梁4和横梁2，两个纵梁1由若干并排设置的横梁2连接，两个纵梁1并排设置作为整个底盘车架的两个边，位于最中间的两根横梁2之间设置有两根第一加固梁3，两根第一加固梁3通过两根第二加固梁4连接，增加了整个车架的刚度。纵梁1和横梁2之间的夹角为90度，所有的第二加固梁44均与纵梁11平行，所有的第一加固梁3均与横梁2平行，纵梁1上面固定设置有用以连接悬挂***的减震器固定板9，减震器固定板9为倒U形，纵梁1的外侧面固定设置有用以连接悬挂***的摆臂固定板11，摆臂固定板11为U形，摆臂固定板11的U形底面贴紧横梁2。

参照图2，两个纵梁1上对称设置有六个悬挂***，悬挂***通过摆臂11与紧固盘8铰接进而使轮毂电机连接，以实现六个轮胎6的驱动。每个悬挂***包括一个减震器、减震弹簧7和摆臂11，减震器上端通过销轴铰接在纵梁1的减震器固定板9上，减震器下端与紧固盘8连接，减震器外部套有减震弹簧7；摆臂11上端通过销轴铰接在纵梁1的摆臂固定板11上，减震器下端与紧固盘8上凸台连接，摆臂11下端与紧固盘8上设置的凸台铰接，摆臂11在车辆行驶过程中遇到颠簸会上下摆动，因此在安装摆臂11的垂直方向上不设有任何机构，避免发生干涉。六个悬挂***能有效适应崎岖地形，越过小型障碍物。六个轮毂电机相互独立存在的，互不干扰，在某一个轮毂电机发生故障的情况下不会影响到整个轮椅的正常工作，提高了智能轮椅对突发事件的应对能力。

参照图4至图6，悬挂***的作用正好与人体构造中的软组织相同，悬挂***就是指由车身与轮胎6间的减震弹簧7、摆臂11和减震器，减震器上端与车架铰链联结，下端与紧固盘8铰接，减震弹簧7套在减振器之外，摆臂11与车架上的摆臂固定板11铰链连结，减震器起导向作用，可以避免螺旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象，摆臂11可以承受来自车轮的侧向冲击和纵向冲击载荷，构成的整个支撑***，这三个构成部分各自负责缓冲、减振和受力传递。悬挂***的具体职责是支撑车身，过滤掉路面多余的抖动，为驾乘人员提供一个平稳舒适的乘坐环境。轮毂电机转向稳定，由于惯性产生被甩的不舒适感有所降低。

驱动方面使用轮毂电机，将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，因此将底盘的机械部分大大简化。省略大量传动部件，让车辆结构更简单，采用轮毂电机驱动的车辆可以获得更好的空间利用率，提高传动效率。本装置通过轮毂电机(轮毂电机是一个整体，但是里面又分为轮胎6和电机部分)对车轮进行一对一的驱动，通过集成处理器控制电机的电流以达到控制转速的目的，使左右车轮的不同转速甚至反转实现类似履带式车辆的差动转向，大大减小车辆底盘的转弯半径，在特殊情况下几乎可以实现原地转向。

动力***与车架依靠螺栓连接，每个轮毂电机侧面焊接有紧固盘8，紧固盘8上设置有三个凸台，包括设置在中间的第二凸台15和设置在第二凸台15两侧的第一凸台14，每个凸台端面都加工有平整端面，并在每个端面设置有螺纹孔用于安装固定摆臂11和减震弹簧7下部的螺纹孔。第二凸台15分别与六个悬挂***的减震弹簧7的下部铰接，第一凸台14为左右对称结构，两两一组，通过摆臂11连接紧第一凸台14上的螺纹孔，依靠螺丝连接用来加固悬挂***和动力***的稳定性，保证其稳定行驶。在本实用新型中共有六组动力***和与之配套的悬挂***的组合，全是依靠此种连接方式连接而成。

参照图1，为了放置动力电池，车架中间的横梁2下方设置有电池托板5，电池托板5呈U字形结构，在U字顶端的两边进行翻边，以加大联接面积、增强联接刚度，电池托板5连接于中间横梁2模块上。

优选的，还包括集成处理器、距离传感器、压力传感器，距离传感器和压力传感器与集成处理器通信连接，集成处理器用于接收输入指令、距离传感器和压力传感器传递的信号，并对信号进行处理，最终控制轮毂电机的开启、关闭或转速。

本装置设计时速最快6公里每小时，本车架前端有三个距离传感器，分别在中间、左前端和右前端，车架的左右两侧也各设置一个距离传感器，分别位于相邻两个悬挂***中间，距离传感器在与障碍物距离过近时进行报警并通过集成处理器将动力装置进行制动，具体为在传感器接收到与障碍物过近的距离信息后与设定值对比，一旦与障碍物距离超过安全距离设定值，通过集成处理器控制装置减小轮毂电机的电流甚至方向实现制动功能，预防可能的碰撞。

还包括检测***，由集成处理器与压力传感器相互结合而成，在底盘六个轮胎的内胎各装有一个电阻应变片压力传感器，通过其收集胎压信息；前后6个轮毂装有接触式温度传感器，来收集轮毂的工作温度，定时检测其工作状态，并向用户给出信息反馈(如警报声)；通过传感器检测底盘各部位的受压大小、温度高低，转速是否稳定来预测底盘可能出现的故障用户还可通过蓝牙连接APP自主选择六个轮毂电机中各个电机工作状态，全面发挥了六个轮毂电机的作用。

优选的，轮胎的直径大于十六寸，可有效实现爬楼梯和躲避障碍等较难任务。

在斜坡和路况不好的路面，本装置中的底盘加装传感器通过数据传给内置数据处理装置，通过数据返回调整车速以及规避障碍；同时底盘有六个轮毂电机，所以意外有单独的轮毂电机丧失动力并不会影响底盘***的正常行驶。

本***有六个独立轮毂电机通过差速转向，可三百六十度全方位选择方向转向行驶；六个轮毂电机和麦弗逊独立悬挂***大大提高了底盘对于砂石路面的适应性，轮毂电机的轮胎可满足对于爬坡的要求，并且悬挂***本身带有减震弹簧，大大提升了底盘的减震性能，大大提升了智能轮椅对于多地形路面的适应性；本实用新型解决轮椅底盘装置不能灵活转向和稳定性较低复杂地面状况通过性较差等问题，六个轮毂电机麦弗逊独立悬挂***可完全实现左右两个对称轮毂电机同时自由转向，当使用者发出转向指令后，控制装置通过控制每一个轮毂电机的电流控制转速，转向的内侧车轮的速度小于外侧车轮的速度，由于内外轮侧的速度差异，相同时间内，内侧车轮驶过的距离较小，外侧车轮驶过的距离较大，车体向内侧偏转，从而实现转向，使用者通过调控底盘中轮毂电机电流大小和方向控制转向和速度，实现底盘的差速转向，外圈的转速快，内圈的转速慢，底盘整体会向内偏移实现转向。使用手机通过蓝牙连接底盘装置，通过底盘纵梁内侧的蓝牙适配器(只用于传递信息没别的用也可以通过信号线)把底盘***传感器对于地面路况探测信息和底盘各轮毂电机的转向和速度状况实时显示，用户可实时检测路面状况和轮毂电机的工作状态，并调整轮毂电机的转向和速度等工作状态。

本实用新型采用轮毂电机和独立悬挂***相结合的结构，大大减少智能轮椅行驶过程中的颠簸感，增强了智能轮椅底盘对于多地形路面行驶的要求。位于底盘左右对称的轮毂电机和悬挂***彼此配合，依靠传感器收集到的轮毂电机的工作状态和集成处理器的数据处理来调节轮毂电机与悬挂组成的***的工作状态，达成智能轮椅对于多地形路面行驶的要求，对称分布在底盘两侧的轮毂电机通过差速实现转向，通过集成控制转速实现制动。本装置提高轮椅类底盘的行驶稳定性能，大大提高用户的产品体验。

Claims (7)

1.一种基于轮毂电机的六轮独立悬挂底盘，其特征在于，包括车架，车架包括两根纵梁(1)和用于连接纵梁(1)的横梁(2)，两根纵梁(1)外侧对称铰接有六个悬挂***，悬挂***包括减震器、减震弹簧(7)和摆臂(11)，减震器上端铰接在纵梁(1)的减震器固定板(9)上，下端与紧固盘(8)上的第二凸台(15)铰接；摆臂(11)上端与纵梁(1)摆臂固定板(13)铰接，下端与轮毂电机铰接，轮毂电机外部套有轮胎(6)。

2.根据权利要求1所述的一种基于轮毂电机的六轮独立悬挂底盘，其特征在于，车架还包括与横梁(2)平行的第一加固梁(3)和与纵梁(1)平行的第二加固梁(4)，相邻的第一加固梁(3)之间通过第二加固梁(4)连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于轮毂电机的六轮独立悬挂底盘，其特征在于，轮毂电机侧面固定设置有紧固盘(8)，紧固盘(8)上设置有凸台，每个凸台上端面设置有用于安装摆臂(11)和减震弹簧(7)的螺纹孔。

4.根据权利要求1所述的一种基于轮毂电机的六轮独立悬挂底盘，其特征在于，车架上还设置有电池托板(5)，电池托板(5)呈U字形结构。

5.根据权利要求1所述的一种基于轮毂电机的六轮独立悬挂底盘，其特征在于，车架由钢管焊接而成。

6.根据权利要求1所述的一种基于轮毂电机的六轮独立悬挂底盘，其特征在于，车架前端有三个距离传感器，分别位于车架前端两侧和中部，车架的左右两侧也均设置有距离传感器，所有的距离传感器均与集成处理器连接。

7.根据权利要求1所述的一种基于轮毂电机的六轮独立悬挂底盘，其特征在于，还包括设置在轮胎(6)内的压力传感器和设置在轮毂电机内的温度传感器，压力传感器和温度传感器通过导线与集成处理器连接。