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[发明专利]分布式纯电动车的底盘系统-CN201710867354.X有效
发明人：李奇钟;李博鑫;高政坤;施炯明;郑钢铁 -专利权人：清华大学
申请日： 2017-09-22 - 公布日： 2021-08-17 - 主分类号： B60K17/356 文献下载
摘要：本发明公开了一种分布式纯电动车的底盘系统，所述底盘系统包括车轮独立驱动系统、车轮独立转向系统、电机安装支架、转向电机与转向器机械接口、半轴、车轮、悬架系统和刹车系统。转向器机械接口与车内置转向电机总成输出端连接；悬架一端与车轮连接，另一端与车架相连；驱动电机固定在车架上，通过半轴驱动车轮进行转动。本发明实现了所有车轮独立驱动独立转向纯电动车的底盘设计，进而可实现普通汽车的所有行驶功能，同时尽可能地保留了与现行汽车悬架系统通用的接口与元件，实现了良好的可移植性。
分布式电动车底盘系统

[发明专利]四轮独立驱动独立转向电动车的集中-分布式控制系统-CN201710758764.0有效
发明人：杨昊光;赵雪轩;朱子霖;施炯明;郑钢铁 -专利权人：清华大学
申请日： 2017-08-29 - 公布日： 2020-01-17 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种四轮独立驱动独立转向电动车的集中‑分布式控制系统，包括：人机交互界面，用于输入车辆控制信息；软件架构，用于所述车辆控制信息得到多个车轮控制信息，并将所述多个车轮控制信息发送给多个单轮控制模块；传感器，用于采集车辆的行车状态信息和周围环境信息，并将所述车辆的行车状态信息和周围环境信息发送至软件架构，以对控制过程进行反馈并在所述人机交互界面进行显示；所述多个单轮控制模块，用于根据所述多个车轮控制信息一一对应地控制相应的车轮动作。本发明具有如下优点：提高了控制系统的自由度和安全裕度，且可以实现对车辆的能量最优的运动控制。
独立驱动转向电动车集中分布式控制系统

[发明专利]一种车辆全电传操纵系统-CN201710810098.0有效
发明人：杨昊光;赵雪轩;施炯明;郑钢铁 -专利权人：清华大学
申请日： 2017-09-11 - 公布日： 2020-01-03 - 主分类号： B62D15/00 文献下载
摘要：本发明提出的一种车辆全电传操纵系统，属于地面车辆控制系统技术领域。包括：由电子模式杆、电子油门和刹车踏板、电子方向盘以及图形显示器构成的人机交互操纵界面，人机交互操纵界面反馈接口，上位机，传感器和执行机构；电子模式杆用于驾驶模式的选择，电子方向盘与踏板的机械信号通过人机操纵界面转化为电信号，并通过驾驶模式的选择在上位机内依据设定的规律被解析为相应目标控制量，该控制量传输至执行机构并转换为机械输出，并依次通过人机交互操纵界面反馈接口及其界面将相应操纵体验反馈给驾驶员。本发明将普通车辆的操纵界面到执行机构之间的一套机械传动设备以电信号处理替代，提高了操纵灵活性和安全性，同时降低了整车重量和复杂度。
人机交互电子方向盘电子模式驾驶模式界面反馈上位机电传操纵系统机械传动设备人机操纵界面电信号处理目标控制量图形显示器地面车辆电子油门机械信号控制系统刹车踏板踏板复杂度控制量传感器整车解析传输反馈输出替代转换转化

[发明专利]具有主动姿态调节能力的分布式独立驱动车辆控制系统-CN201810107125.2有效
发明人：赵雪轩;李博鑫;施炯明;郑钢铁 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-02-02 - 公布日： 2019-12-20 - 主分类号： B60W30/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有主动姿态调节能力的分布式独立驱动车辆控制系统，包括：多个传感器，用于检测当前路面参数和当前车辆参数；信息感知系统，用于根据当前路面参数和当前车辆参数得到路面信息和车辆信息；执行器，用于输出给具有主动姿态调节能力的分布式独立驱动车辆；次级控制器，用于根据车轮力矩信号与悬挂行程信号控制执行器驱动车辆；整车控制系统，用于接收驾驶员或智能决策系统输入的决策指令，并根据决策指令、获取路面信息和车辆信息得到车轮力矩信号与悬挂行程信号，以控制次级控制器控制执行器驱动车辆。该系统增加了车辆的垂向姿态控制能力，大大提高了车辆的姿态稳定性，有效提高了车辆的运动稳定性。
独立驱动姿态调节车辆控制系统次级控制器控制执行器车辆参数车辆信息车轮力矩路面参数路面信息行程信号指令信息感知系统整车控制系统智能决策系统运动稳定性姿态稳定性悬挂驱动姿态控制传感器垂向决策输出检测

[发明专利]人机混合增强智能驾驶系统及电动汽车-CN201710841570.7有效
发明人：赵雪轩;朱子霖;施炯明;郑钢铁 -专利权人：清华大学
申请日： 2017-09-18 - 公布日： 2019-10-29 - 主分类号： B60W50/08 文献下载
摘要：本发明公开了人机混合增强智能驾驶系统及电动汽车，其中，该系统包括：设置在车辆上的多个传感器、与多个传感器连接的信息处理器、与信息处理器连接的人机交互显示器、与人机交互显示器连接的人类智能控制器、分别与信息处理器、人类智能控制器连接的人工智能控制器、分别与信息处理器、人类智能控制器、人工智能控制器连接的人机混合增强智能控制器；该人机混合增强智能驾驶系统兼具无人驾驶系统与有人驾驶系统的优势，在应对一般路面情况时以计算机控制为主，减轻驾驶员的驾驶负担，而在应对复杂路面情况时以驾驶员决策为主，提高系统应对复杂路面问题的可靠度，并且人工智能控制器具备学习人类驾驶员决策的能力。
信息处理器人工智能控制器人类智能智能驾驶电动汽车复杂路面人机交互控制器显示器无人驾驶系统传感器连接计算机控制控制器连接智能控制器驾驶系统可靠度传感器决策驾驶学习

[发明专利]自动演奏机械装置及敲击乐器自动演奏系统-CN201510756965.8有效
发明人： 施炯明;王子宁;于强;李天奇;曹家铭;张泽;宝鑫;郑钢铁 -专利权人：清华大学
申请日： 2015-11-09 - 公布日： 2019-10-11 - 主分类号： G10F1/08 文献下载
摘要：本发明公开一种自动演奏机械装置及敲击乐器自动演奏系统。为解决现有技术的空白而发明。包括：乐谱生成器：用于解析MIDI乐谱文件获取乐谱信息，再据此生成驱动数据；控制装置，用于依据驱动数据产生驱动信号输出；自动演奏机械装置，为上述的演奏装置，用以接收驱动信号以产生敲击动作。上述结构的本发明，可以接收MIDI文件并生成驱动信号，并利用该信号对诸如木琴类的敲击乐器进行演奏。
自动演奏机械装置敲击乐器系统

[发明专利]半透明自动驾驶人工智能系统及车辆-CN201711047603.7有效
发明人：赵雪轩;朱子霖;施炯明;郑钢铁 -专利权人：清华大学
申请日： 2017-10-31 - 公布日： 2019-07-02 - 主分类号： B60W30/09 文献下载
摘要：本发明公开了一种半透明自动驾驶人工智能系统及车辆，其中系统包括：传感器模块，用于采集多种环境信息，其中，传感器模块包括直接传感器模块和间接传感器模块，多个直接传感器模块采集多种环境信息中当前车辆信息，间接传感器模块获取多种环境信息中当前道路信息及其他车辆信息；决策模块，用于根据多种环境信息通过添加人类专业知识的深度学习网络使得车辆的决策半透明化。该系统可以通过添加人类专业知识的深度学习网络使得车辆的决策半透明化，不仅降低自动驾驶所需的硬件条件，而且提高训练效率，进而有效保证车辆的安全性和可靠性，增强车辆的鲁棒性。
半透明自动驾驶人工智能系统车辆

[发明专利]一种四轮独立驱动和独立全向转向的电动车系统-CN201710313647.3有效
发明人：高政坤;李博鑫;赵雪轩;李奇钟;朱子霖;施炯明;杨昊光;郑钢铁 -专利权人：清华大学
申请日： 2017-05-05 - 公布日： 2019-04-02 - 主分类号： B62D5/04 文献下载
摘要：本发明提供的一种四轮独立驱动和独立全向转向的电动车系统，属于四轮独立驱动电动车领域，包括车架分系统、能源分系统、工作站、操作分系统、4个相同的车轮单元、4个相同且相互独立的转向分系统、4个相同且相互独立的的单边悬架分系统，各分系统均通过机械方式连接；4个转向分系统均匀固定在车架分系统的四角，1个单边悬架分系统与对应的1个车轮单元机械连接后，通过1个在竖直方向上机械连接的转向分系统与车架分系统固定，单边悬架分系统由转向分系统驱动转，车轮单元由固定在单边悬架分系统内的驱动电机驱动；本发明实现了车辆的四轮独立驱动、独立转向，进而可实现横向移动、原地转向等与人类行走模式相符的直觉驾驶模式。
一种独立驱动全向转向电动车系统

[发明专利]360度全向单边独立悬架系统-CN201710313082.9有效
发明人：杨昊光;李奇钟;李博鑫;陈煜;高政坤;施炯明;郑钢铁 -专利权人：清华大学
申请日： 2017-05-05 - 公布日： 2019-04-02 - 主分类号： B60G3/28 文献下载
摘要：本发明提出的360度全向单边独立悬架系统，属于四轮独立驱动电动车悬架系统技术领域，当车轮电动源采用传统轴式电机时，包括位于轮毂内侧的转向器机械接口、直接缓冲式支架、转动副或球铰、笼状动力支架；当车轮采用电动源采用轮毂电机时，包括轮毂，以及位于该轮毂同一侧的转向器机械接口、摇臂式支架、转动副或球铰、板状动力支架；本发明实现了四轮独立驱动、独立转向，进而可实现车辆横向移动、原地转向，同时尽可能地保留了与现行汽车行驶系组件通用的机械接口与元件，具有良好的可移植性。
360 全向单边独立悬架系统

[发明专利]人体仿生膝关节、髋关节传动系统-CN201610884289.7有效
发明人： 施炯明;包佳立;张必聪;胡佳音;边正梁;郑钢铁 -专利权人：清华大学
申请日： 2016-10-10 - 公布日： 2018-12-11 - 主分类号： A61H3/00 文献下载
摘要：本发明提出的人体仿生膝、髋关节传动系统，属于人体仿生和人机接口技术领域，均包括动力单元、传动单元及运动输出单元，传动单元均包括输入和输出模块，膝关节传动系统中动力、运动输出单元分别位于传动单元顶、底部，髋关节传动系统中动力、运动输出单元均位于传动单元内部，两种关节传动系统顶、底部均分别设有连接人体其他仿生结构件接口；两种关节传动系统的传动单元输入、输出模块分别与各自动力、运动输出单元连接；通过传动单元将动力单元输入的高速转动转化为符合人体膝、髋关节在人体矢状面内低速转动，通过运动输出单元将该低速转动传递至人体其他仿生结构件；本发明与人体其他仿生结构件匹配，保证安全性同时具有较高运动传递效率。
人体仿生膝关节髋关节传动系统

[发明专利]前轮后轮分别协同转向车辆的底盘系统-CN201810374641.1在审
发明人：李博鑫;施炯明;赵雪轩;杨昊光;郑钢铁 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-04-24 - 公布日： 2018-10-02 - 主分类号： B60K1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种前轮后轮分别协同转向车辆的底盘系统，所述底盘系统包括前轮转向系统、后轮转向系统、前轮转向电机、后轮转向电机、驱动电机、车轮、悬架和车架。前后轮转向系统分别与前后轮转向电机总成输出端连接，驱动电机固定在车架上，通过半轴驱动车轮进行转动。本发明实现了前轮后轮分别协同转向车辆底盘的设计，进而在实现普通轿车的所有行驶功能的基础上，增加后轮协同转向，在保证车辆稳定性的同时减小汽车的转弯半径，增加多种转向模式，并采用四轮独立驱动，提高整体效率和加速性能，同时尽可能地保留了与现行汽车悬架系统通用的接口与元件，实现了良好的可移植性。
后轮底盘系统转向车辆协同前轮驱动电机轮转车架电机后轮转向系统汽车悬架系统前轮转向系统车辆稳定性输出端连接电机总成独立驱动后轮转向加速性能可移植性前轮转向驱动车轮行驶功能整体效率转向模式通用的底盘半轴减小四轮悬架转弯转动车轮轿车保留汽车保证

[发明专利]一种人体脚部仿生外骨骼系统-CN201610842313.0有效
发明人： 施炯明;张必聪;包佳立;胡佳音;艾梦琪;郑钢铁 -专利权人：清华大学
申请日： 2016-09-22 - 公布日： 2018-08-28 - 主分类号： A61H1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种人体脚部仿生外骨骼系统，属于人体仿生技术领域，该外骨骼系统包括限位装置和测距装置；所述限位装置与人体腿部仿生外骨骼相接，该限位装置包裹于人体脚部及普通鞋外部，用于限制人体脚部及普通鞋与该人体脚部仿生外骨骼系统之间的相对运动；所述测距装置固定于限位装置一侧，用于测量所述人体脚部仿生外骨骼系统与前方、下方障碍物的距离，并与外部的控制系统进行信号传输；本发明能够实现人体脚部仿生外骨骼的踝关节伸展自由度的随动运动，且可与普通鞋适配，同时可进行路面信息采集，对平地和台阶进行识别，进而为实现连续的上下台阶模式奠基。
一种人体仿生骨骼系统

[发明专利]基于直觉驾驶理念的四轮独立转向独立驱动车辆控制系统-CN201610517146.2有效
发明人：赵雪轩;朱子霖;施炯明;郑钢铁 -专利权人：清华大学
申请日： 2016-07-04 - 公布日： 2018-08-28 - 主分类号： B60K17/356 文献下载
摘要：本发明提供的基于直觉驾驶理念的四轮独立转向独立驱动车辆控制系统，属于车辆控制系统技术领域，包括由整车控制单元、运动学控制单元及动力学控制单元组成的整车控制器，由仪表显示单元及用户指令单元组成的人机交互界面，由路面信息处理系统及车辆信息处理系统组成的次级信息处理系统，由摄像头/激光雷达及加速度计、速度传感器、转向角传感器组成的传感器，由各轮驱动电机控制器、各轮转向电机控制器及力反馈控制器组成的次级控制器，由各轮驱动电机、各轮转向机及方向盘组成的执行器；本系统稳定性高、可控自由度大、结构简单和成本低，通过传感器获得路况和周边环境信息，自动修正驾驶员控制指令，实现基于直觉的轻松驾驶。
基于直觉驾驶理念独立转向驱动车辆控制系统

[发明专利]用于电动车辆的模块化单车轮独立驱动模块-CN201710757219.X在审
发明人：杨昊光;赵雪轩;朱子霖;施炯明;郑钢铁 -专利权人：清华大学
申请日： 2017-08-29 - 公布日： 2018-01-23 - 主分类号： B60L15/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于电动车辆的模块化单车轮独立驱动模块，包括通信接口用于接收上位机发送的控制信号，并将控制信号发送给嵌入式硬件；嵌入式硬件，用于根据控制信号生成转向电机驱动信号和驱动电机驱动信号；转向电机驱动器，用于根据转向电机驱动信号控制转向电机；驱动电机驱动器，用于根据驱动电机驱动信号控制驱动电机；运动传感器，用于获取目标车轮的转向信息和角度信息，并将目标车轮的转向信息和角度信息发送给嵌入式硬件，进而发送给上位机。本发明具有如下优点解决了四轮独立驱动独立转向电动车控制量多、欠驱动自由度多导致的难以控制的问题，并避免了传统车辆冗余性不足和传动效率低下的问题。
用于电动车辆模块化车轮独立驱动模块

[发明专利]电动汽车的电子电气系统-CN201710682317.1在审
发明人：赵雪轩;杨昊光;朱子霖;施炯明;郑钢铁 -专利权人：清华大学
申请日： 2017-08-10 - 公布日： 2018-01-16 - 主分类号： B60L1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种电动汽车的电子电气系统，其中，电动汽车的电子电气系统包括电池；一级用电设备和二级用电设备；多个单轮控制系统电源管理模块，用于为二级用电设备提供电源；电控系统，电控系统分别与电池和多个单轮控制系统电源管理模块相连，用于对整车的电力进行分配与控制，其中，电控系统为一级用电设备提供二次电源，并控制多个单轮控制系统电源管理模块为二级用电设备提供二次电源，以进行分级供电。该电动汽车的电子电气系统可以对电动汽车的各用电系统进行集中电力分配，从整体上规划电力系统的结构，从而优化电动车辆的电力分配，减小电力分配的复杂度，提升用户体验。
电动汽车电子电气系统

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