一种多地形载运车的制作方法

本实用新型涉及一种载运车，具体是一种多地形载运车。

背景技术：

随着时代的发展，汽车工业快速发展，汽车生产中采用了越来越多的高科技及人性化的安全及便利设施，使汽车的功能愈加完善。在爬山、爬楼梯或其他无路面行走的情况下，现有的汽车就无法正常发挥作用，目前市场上还没有一款真正能够解决这一问题的民用产品。因此，目前在面对这些地形时，只能依靠人力和蓄力，研发一种能够解决上述问题的多地形载运车，将具有重要的市场价值和社会价值。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种多地形载运车，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种多地形载运车，包括驾驶舱主体、支撑壳体和机械腿；所述驾驶舱主体安装在支撑壳体上；所述驾驶舱主体上还滑动安装有驾驶舱推门；所述多地形载运车前侧设置有多个前部视觉系统，多地形载运车侧面设置有多个侧面视觉系统；所述机械腿共有四个，分别设置在支撑壳体四角处，所述机械腿包括第一关节、第二关节、第三关节和第四关节，所述第一关节通过竖直转轴转动连接至支撑壳体，支撑壳体上还安装有驱动第一关节绕竖直转轴转动的旋转电机；所述第一关节、第二关节、第三关节和第四关节依次铰接相连，且第一关节与第二关节之间安装有第一液压缸，第二关节与第三关节之间安装有第二液压缸，第三关节与第四关节之间安装有第三液压缸；所述第四关节底部安装有多个足部液压缸，且每个足部液压缸均由相对应的电液比例伺服阀控制。

作为本实用新型进一步的方案：所述驾驶舱主体下部为弧形，支撑壳体上设置有与驾驶舱主体的弧形下部相配合的弧形凹槽，弧形凹槽支撑并包裹驾驶舱主体的弧形下部，驾驶舱主体活动安装在支撑壳体的弧形凹槽内。

作为本实用新型再进一步的方案：所述支撑壳体的弧形凹槽内还设置有限位圆孔，驾驶舱主体底部设置有与限位圆孔相配合的限位凸起，限位凸起位于限位圆孔内，且限位圆孔的直径大于限位凸起的直径。

作为本实用新型再进一步的方案：所述驾驶舱推门设置在驾驶舱主体尾部。

作为本实用新型再进一步的方案：所述前部视觉系统间隔设置在支撑壳体前部；所述侧面视觉系统间隔设置在支撑壳体的侧面。

作为本实用新型再进一步的方案：所述前部视觉系统和侧面视觉系统均包含红外系统和照明系统。

作为本实用新型再进一步的方案：所述支撑壳体的底部还设置有四驱系统底盘，四驱系统底盘上安装有四个车轮。

作为本实用新型再进一步的方案：所述驾驶舱主体底部还设置有陀螺仪平衡系统，陀螺仪平衡系统包括陀螺仪和旋转块，陀螺仪平衡系统共包括四个垂直放置的陀螺仪。

作为本实用新型再进一步的方案：所述第四关节底部安装有六个足部液压缸，六个足部液压缸分成两排，每排三个，均匀间隔设置在第四关节底部。

作为本实用新型再进一步的方案：所述足部液压缸底部安装有保护垫，所述保护垫内设置有压力传感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型多地形载运车，仿生牛羊的运动结构，设置四个机械腿形成四足行驶机构，每个机械腿有四个自由度，能够满足攀爬、拐弯、走坡道等动作，也可以防止侧倾，从而解决了现有汽车无法爬山及爬楼梯等问题，具有重要的市场价值和社会价值；

2、本实用新型多地形载运车还可以采用四轮接地行驶，用于在平坦的地面上正常行驶，实用性强；

3、本实用新型多地形载运车，其每个机械腿底部设置有六个足部液压缸，六个足部液压缸能够伸出不同的长度，以灵活改变接触地面的形状，适应凹凸不平的路面以及不同宽度的台阶，有更强的抓地力和安全性，且足部液压缸还具有减震作用，增强该载运车的舒适性，足部液压缸底部保护垫内的压力传感器，可以防止踩空或滑倒；

4、本实用新型多地形载运车通过陀螺仪平衡系统的调节作用，使驾驶舱主体始终保持水平状态，在严重侧倾的时候，如果超出陀螺仪平衡系统的调节范围，可配合四只机械腿的弯曲来重新获得驾驶舱的平衡；

5、本实用新型多地形载运车，其前部视觉系统用于自动扫描路况，侧面视觉系统用于实时监控该载运车车身周围的路况，以消除四足行驶状态下盲区过大的问题，前部视觉系统和侧面视觉系统均包含红外系统和照明系统，从而能够适应光源的变化，即便在夜晚也能完成监控路况的作用。

附图说明

图1为多地形载运车的外部结构示意图。

图2为多地形载运车中驾驶舱主体和陀螺仪平衡系统的结构示意图。

图3为多地形载运车中支撑壳体和机械腿的结构示意图。

图4为多地形载运车中机械腿的结构示意图。

图5为多地形载运车的电气及油路控制的布置示意图。

图6为多地形载运车的动力系统空间布置示意图。

图7为多地形载运车中驾驶舱主体的结构示意图。

图8为多地形载运车中陀螺仪平衡系统的结构示意图。

图9为多地形载运车中支撑壳体的结构示意图。

图10为多地形载运车中第四关节和足部液压缸的结构示意图。

图11为多地形载运车正常四足行驶时的示意图。

图12为多地形载运车的陀螺仪平衡系统与机械腿配合保持驾驶舱水平时的结构示意图。

图13为多地形载运车四轮行驶时的结构示意图。

图14为多地形载运车在阶梯路上行驶时的结构示意图。

图中：1-驾驶舱推门、2-驾驶舱主体、3-支撑壳体、4-前部视觉系统、5-侧面视觉系统、6-四驱系统底盘、7-车轮、8-陀螺仪平衡系统、9-旋转电机、10-第一关节、11-第二关节、12-第三关节、13-第四关节、14-第一液压缸、15-第二液压缸、16-第三液压缸、17-足部液压缸、18-保护垫。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-14，一种多地形载运车，包括驾驶舱主体2、支撑壳体3和机械腿；所述驾驶舱主体2下部为弧形，支撑壳体3上设置有与驾驶舱主体2的弧形下部相配合的弧形凹槽，弧形凹槽支撑并包裹驾驶舱主体2的弧形下部，驾驶舱主体2活动安装在支撑壳体3的弧形凹槽内，从而使支撑壳体3能够对驾驶舱主体2提供支撑，与此同时，驾驶舱主体2还能够在支撑壳体3上活动，以保持平衡；所述支撑壳体3的弧形凹槽内还设置有限位圆孔，驾驶舱主体2底部设置有与限位圆孔相配合的限位凸起，限位凸起位于限位圆孔内，且限位圆孔的直径大于限位凸起的直径，使驾驶舱主体2在支撑壳体3上具有一定的位移量，限位圆孔与限位凸起配合，来限制驾驶舱主体2的位移量，使驾驶舱主体2的位移量处于合适的范围内；所述驾驶舱主体2上还滑动安装有驾驶舱推门1，推来驾驶舱推门1，驾驶员可从驾驶舱推门1处进入驾驶舱主体2内，也可以经由驾驶舱推门1装卸货物，驾驶舱推门1在驾驶舱主体2上的具体位置不加限制，本实施例中，优选的，所述驾驶舱推门1设置在驾驶舱主体2尾部，由于该载运车的驾驶舱位置较高，将驾驶舱推门1设置在驾驶舱主体2尾部将有利于上下货物，类似于货机的尾舱门，该驾驶舱推门1具有车门的作用；所述多地形载运车前侧设置有多个前部视觉系统4，用于自动扫描路况，并将获取的路况信息发送给总控系统，总控系统对获取的信息进行分析后确定踏足点，当然，也可以选择人工遥控或手动操作开动，前部视觉系统4的安装位置不加限制，本实施例中，优选的，所述前部视觉系统4间隔设置在支撑壳体3前部，所述多地形载运车侧面设置有多个侧面视觉系统5，用于实时监控该载运车车身周围的路况，以消除四足行驶状态下盲区过大的问题，侧面视觉系统5的安装位置不加限制，本实施例中，优选的，所述侧面视觉系统5间隔设置在支撑壳体3的侧面，所述前部视觉系统4和侧面视觉系统5均包含红外系统和照明系统，从而能够适应光源的变化，即便在夜晚也能完成监控路况的作用；所述支撑壳体3的底部还设置有四驱系统底盘6，四驱系统底盘6上安装有四个车轮7，四驱系统底盘6为现有的汽车四驱系统，从而使该载运车能够像普通的汽车一样采用车轮在平整的地面上行驶；所述驾驶舱主体2底部还设置有陀螺仪平衡系统8，陀螺仪平衡系统8包括陀螺仪和旋转块，陀螺仪平衡系统8共包括四个垂直放置的陀螺仪，每两个陀螺仪为一组，其中一组陀螺仪用于保持左右平衡，另一组陀螺仪用于保持前后平衡，这样，在该载运车侧倾一定角度时，通过陀螺仪平衡系统8的调节作用，使驾驶舱主体2始终保持水平状态；所述机械腿共有四个，分别设置在支撑壳体3四角处，四个机械腿形成四足行驶机构，能够满足攀爬、拐弯、走坡道等动作，所述机械腿包括第一关节10、第二关节11、第三关节12和第四关节13，所述第一关节10通过竖直转轴转动连接至支撑壳体3，支撑壳体3上还安装有驱动第一关节10绕竖直转轴转动的旋转电机9，四足行驶状态下，旋转电机9能够在该载运车转弯时进行协助转弯，另外，在该载运车从四足驱动转变为轮式驱动时，该旋转电机9启动，以使整个机械腿绕竖直转轴转动该载运车的侧面，形成类似于驾驶舱保险杠及加强罩的结构，以加强驾驶舱的安全性；所述第一关节10、第二关节11、第三关节12和第四关节13依次铰接相连，且第一关节10与第二关节11之间安装有第一液压缸14，用于驱动第二关节11绕第一关节10的转轴转动，第二关节11与第三关节12之间安装有第二液压缸15，用于驱动第三关节12绕第二关节11的转轴转动，第三关节12与第四关节13之间安装有第三液压缸16，用于驱动第四关节13绕第三关节12的转轴转动；所述第四关节13底部安装有多个足部液压缸17，且每个足部液压缸17均由相对应的电液比例伺服阀控制，从而实现多个足部液压缸17能够伸出不同的长度，以灵活改变接触地面的形状，适应凹凸不平的路面以及不同宽度的台阶，有更强的抓地力和安全性，另外，足部液压缸17还具有减震作用，增强该载运车的舒适性，本实施例中，优选的，所述第四关节13底部安装有六个足部液压缸17，六个足部液压缸17分成两排，每排三个，均匀间隔设置在第四关节13底部；所述足部液压缸17底部安装有保护垫18，保护垫18由橡胶与纤维材料及金属材料制成，并能进行更换，所述保护垫18内设置有压力传感器，压力传感器能够将压力数据实时传送给中控系统，自动驾驶时，只有当压力数据达到安全范围时，中控系统才会发出指令执行下一个动作，在人工驾驶时，压力数值显示在驾驶舱内的显示屏上。

四驱系统底盘6的供电方案如图5所示，四轮驱动电机采用稀土永磁直流电动机，该电动机具有换向性能好、噪声低、效率高、高效区宽、过载能力强等优点。

整车控制与能量管理系统主要完成整车控制与能量管理两部分功能，担负着采集整车的各个子系统的运行信息并进行监控与诊断，维持所有电池处于最佳状态，控制充电方式和提供剩余能量显示等职责，并具体实现以下功能。

（1）整车信息检测与显示，包括：气压信号、加速踏板和制动踏板等模拟行好，以及车速、前进、后退、控制器开关、暖气开关、气泵开关、油泵开关以及手制动等开关量。

（2）通过CAN总线与电动机控制器进行通信并显示与电动机相关的信息。

（3）进行换挡控制，通过控制高压断路器避免电池深度放点。

（4）动力电池组信息检测与显示，其中包括：总电流、总电压、动力电池组充电状态估计，单支电池电压和每箱电池组温度。

（5）维护电池使用：放点欠压报警、充电过压报警、电池损坏报警。

（6）通过CAN总线与充电机进行通信。

动力电池组输出的高压直流电通过高压电气配电盒与驱动电机、空调压缩机、转向系统驱动电机和制动系统驱动电机等实现能量分配，同时通过DC/DC变换器将384V高压直流电转变为24V低压电流，为仪表、照明、控制系统和车身附件提供电能，并为辅助蓄电池充电。

整车动力系统布置如图6所示，其中A为内燃机布置空腔，B为供电系统及传动系统空腔，C为控制系统空腔。

本实用新型的工作原理是：所述多地形载运车，既可以采用四足驱动，也可以采用轮式驱动，采用四足驱动时，安装在支撑壳体3上的四个机械腿形成四足行驶机构，能够满足攀爬、拐弯、走坡道等动作，也可以防止侧倾，用于在普通轮式驱动难以行驶的路况下行驶。当行驶至平坦的路面时，若要切换为轮式驱动，则机械腿弯曲收缩，且旋转电机9启动，以使整个机械腿绕竖直转轴转动该载运车的侧面，形成类似于驾驶舱保险杠及加强罩的结构，以加强驾驶舱的安全性。在行驶过程中，前部视觉系统4用于自动扫描路况，并将获取的路况信息发送给总控系统，总控系统对获取的信息进行分析后确定踏足点，保护垫18内设置的压力传感器能够将压力数据实时传送给中控系统，只有当压力数据达到安全范围时，中控系统才会发出指令执行下一个动作，防止踩空或滑倒，侧面视觉系统5用于实时监控该载运车车身周围的路况，以消除四足行驶状态下盲区过大的问题，前部视觉系统4和侧面视觉系统5均包含红外系统和照明系统，从而能够适应光源的变化，即便在夜晚也能完成监控路况的作用，当然，也可以选择人工遥控或手动操作开动，在人工驾驶时，压力数值显示在驾驶舱内的显示屏上。陀螺仪平衡系统8用于在行驶过程中保持车身的平衡，在该载运车侧倾一定角度时，通过陀螺仪平衡系统8的调节作用，使驾驶舱主体2始终保持水平状态，在严重侧倾的时候，如果超出陀螺仪平衡系统8的调节范围，可配合四只机械腿的弯曲来重新获得驾驶舱的平衡。

本实用新型多地形载运车，仿生牛羊的运动结构，设置四个机械腿形成四足行驶机构，每个机械腿有四个自由度，能够满足攀爬、拐弯、走坡道等动作，也可以防止侧倾，从而解决了现有汽车无法爬山及爬楼梯等问题，具有重要的市场价值和社会价值；本实用新型多地形载运车还可以采用四轮接地行驶，用于在平坦的地面上正常行驶，实用性强；本实用新型多地形载运车，其每个机械腿底部设置有六个足部液压缸17，六个足部液压缸17能够伸出不同的长度，以灵活改变接触地面的形状，适应凹凸不平的路面以及不同宽度的台阶，有更强的抓地力和安全性，且足部液压缸17还具有减震作用，增强该载运车的舒适性，足部液压缸17底部保护垫18内的压力传感器，可以防止踩空或滑倒；本实用新型多地形载运车通过陀螺仪平衡系统8的调节作用，使驾驶舱主体2始终保持水平状态，在严重侧倾的时候，如果超出陀螺仪平衡系统8的调节范围，可配合四只机械腿的弯曲来重新获得驾驶舱的平衡；本实用新型多地形载运车，其前部视觉系统4用于自动扫描路况，侧面视觉系统5用于实时监控该载运车车身周围的路况，以消除四足行驶状态下盲区过大的问题，前部视觉系统4和侧面视觉系统5均包含红外系统和照明系统，从而能够适应光源的变化，即便在夜晚也能完成监控路况的作用。

上面对本实用新型的较佳实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。