[发明专利]一种星球车可变主动悬架机构

说明书

本发明涉及一种星球车可变主动悬架机构，属于六轮星球车悬架设计领域；包括2个悬架结构、车体、主轴和差动机构；主轴水平设置在车体内部的中部；差动机构固定设置在主轴的轴向中部；主轴的轴向两端伸出车体；2个悬架对称设置在车体的两侧；悬架结构包括前轮、前主摇臂、夹角调整机构、中轮、后主摇臂、伸缩机构、离合器、副摇臂和后轮；夹角调整机构连接；前主摇臂与夹角调整机构对接；前安装在前主摇臂的底端；后主摇臂与夹角调整机构对接；离合器与后主摇臂的轴向底端连接；副摇臂的中部与离合器对接；中轮和后轮与副摇臂的底部连接；伸缩机构水平设置在副摇臂上；本发明的悬架机构具备高通过性，在车轮故障后仍有较强移动能力的。

技术领域

本发明属于六轮星球车悬架设计领域，涉及一种星球车可变主动悬架机构。

背景技术

星球车所处的行驶环境比较恶劣，且不具有在轨维修的能力，需要具有较高的通过能力、沉陷脱困能力，且在车轮故障情况下通过抬轮仍然具有较高的移动能力。现有的星球车悬架机构，主要以美国勇气号星球车的摇臂悬架为主。该悬架由一个主摇臂A和一个副摇臂B铰接而成，其悬架结构如图1所示。悬架主摇臂A与前轮D相连，副摇臂B与中轮E和后轮F相连，左右两侧悬架分别与车体上的差动机构C相连。该星球车在火星工作期间，曾因车轮沉陷而最终丧失移动能力，被迫结束使命。

我国火星车采用主动悬架机构，通过蠕动或抬轮的方法，具备车轮沉陷脱困的能力，从地面试验验证看能够实现快速脱困。但是在前轮或后轮发生故障，或者车轮沉陷通过抬轮方法脱困的时候，由于中轮支撑点在车体质心附近，经常发生车体倾斜，使得故障轮着地，丧失抬轮行驶功能。抬轮行驶过程中，无法实现爬坡、越障等功能，甚至较小的起伏路面也会造成车体倾斜，使得故障轮着地。车轮行驶过程中的紧急制动，也会造成车体倾斜，故障轮着地。由此，主动悬架虽然具有抬轮功能，但抬轮后的移动能力大幅下降，不能满足火星复杂地形行驶的能力需求。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种星球车可变主动悬架机构，具备高通过性，在车轮故障后仍有较强移动能力的。

本发明解决技术的方案是：

一种星球车可变主动悬架机构，包括2个悬架结构、车体、主轴和差动机构；其中，车体为水平放置的长方体结构；主轴水平设置在车体内部的中部；差动机构固定设置在主轴的轴向中部；主轴的轴向两端伸出车体；2个悬架对称设置在车体的两侧；且2个悬架结构分别与主轴的轴向两端连接；所述悬架结构包括前轮、前主摇臂、夹角调整机构、中轮、后主摇臂、伸缩机构、离合器、副摇臂和后轮；夹角调整机构连接；前主摇臂的轴向顶端与夹角调整机构对接；前轮固定安装在前主摇臂的轴向底端；后主摇臂的轴向顶端与夹角调整机构对接；离合器与后主摇臂的轴向底端连接；副摇臂为倒置U形结构；副摇臂的中部与离合器对接；中轮与副摇臂的底部前端连接；后轮与副摇臂的底部后端连接；伸缩机构水平设置在副摇臂上，且位于中轮与离合器之间。

在上述的一种星球车可变主动悬架机构，所述前主摇臂实现绕夹角调整机构旋转；后主摇臂实现绕夹角调整机构旋转；实现前主摇臂与后主摇臂之间夹角的调整。

在上述的一种星球车可变主动悬架机构，所述当离合器打开时，副摇臂实现相对于后主摇臂绕离合器旋转；当离合器关闭时，副摇臂与后主摇臂的位置固定。

在上述的一种星球车可变主动悬架机构，所述伸缩机构实现副摇臂水平前端部分的伸长或缩短，带动中轮沿水平方向伸缩运动。

在上述的一种星球车可变主动悬架机构，所述差动机构为一对垂直的锥齿轮机构；当两侧悬架结构高度不一致时，保持车体近似水平，实现6各轮同时着地提供支撑力。

在上述的一种星球车可变主动悬架机构，所述车体升高的运动过程为：

当车体运动前方存在障碍物时，前主摇臂和后主摇臂均相对于夹角调整机构向内旋转，减小前主摇臂和后主摇臂之间的夹角；实现车体的升高，实现车体越过障碍物。