本发明涉及一种底盘总成，尤其涉及一种主要应用于小型低速无人驾驶环卫清扫车的底盘总成。
背景技术：
自动驾驶汽车技术的研发，在20世纪也已经有数十年的历史，于21世纪初呈现出接近实用化的趋势，依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。例如，谷歌自动驾驶汽车于2012年5月获得了美国首个自动驾驶车辆许可证。而且，随着人工智能技术和计算机技术的快速发展，自动驾驶技术日渐成熟，也逐渐成为近些年来的热点话题。但是，乘用车自动驾驶距离真正商业化还有一定的距离，而限定环境内的小型低速无人驾驶环卫清扫车为自动驾驶技术的落地提供了具体的应用场景。
对于小型低速无人驾驶环卫清扫车来说，自动驾驶技术对其起到了关键性作用，而作为支承、安装车辆电机及其各部件、总成的底盘对其也起到了重要的作用。底盘接收电机的驱动，使车辆产生运动，保证正常行驶，故一个合适的底盘对于车辆来说极其重要。但是现有技术中底盘并没有针对小型低速无人驾驶清扫车设计的，不能够满足小型低速无人驾驶清扫车的实际需求，因此，急需设计一种主要应用于小型低速无人驾驶清扫车的底盘总成。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种满足小型低速无人驾驶清扫车的实际需求的底盘总成。
为实现上述目的，本发明提供了一种底盘总成，所述底盘总成包括底盘本体、前车轮、左后车轮、右后车轮、轮速器和转向控制系统；
所述底盘本体的下表面的前端开有车轮槽，所述车轮槽与所述底盘本体的上表面之间开有通孔；
所述前车轮安装在所述底盘本体的所述车轮槽内；
所述左后车轮安装于所述底盘本体的后端的左侧；
所述右后车轮安装于所述底盘本体的后端的右侧；
所述左后车轮和所述右后车轮的轮轴分别套设一个所述轮速器，所述轮速器通过安装支架固定在所述底盘本体上；
所述转向控制系统包括安装底座、减速器、电动助力转向系统eps和前车轮连接支架；
所述安装底座固定在所述底盘本体的上表面；
所述减速器安装在所述安装底座内，所述减速器的输出孔与所述通孔的中心轴线重合；
所述eps系统安设于所述安装底座的一侧，且所述eps系统的输出轴与所述减速器的输入孔通过输入轴套相连接；
所述前车轮连接支架穿设所述通孔，用以将所述前车轮与所述减速器的输出孔相连。
优选的，所述底盘总成还包括清扫系统，所述清扫系统包括至少两组边刷及边刷电机、滚刷及滚刷电机、过滤集尘盒和吸尘电机；
所述至少两组边刷及边刷电机分别设置于所述底盘本体的下表面的两侧；
所述滚刷及滚刷电机设置于所述底盘本体的下表面的中部；
所述过滤集尘盒设置于所述底盘本体的后端；
所述吸尘电机设置于所述底盘本体的上表面，用于将垃圾抽吸至所述过滤集尘盒内。
优选的，所述eps系统包括eps控制器、eps电机、角度传感器和力矩传感器；所述eps电机的输出轴通过所述输入轴套与所述减速器的输入孔相连；所述eps控制器的输入端分别与所述角度传感器和所述力矩传感器的输出端电性连接，所述eps控制器的输出端分别与所述eps电机、所述角度传感器和所述力矩传感器的输入端电性连接。
优选的，所述前车轮连接支架包括连接板、减速器连接部和前车轮连接部；
所述连接板包括相互垂直连接的水平部和竖直部；
所述减速器连接部的一端设置在所述连接板的所述水平部，所述减速器连接部的另一端与所述减速器的输出孔相连；
所述前车轮连接部设置于所述连接板的所述竖直部，所述前车轮安装在所述前车轮连接部上。
进一步优选的，所述通孔内设有轴承，且所述轴承套设于所述减速器连接部。
进一步优选的，所述减速器连接部的另一端通过传动连接件与所述减速器的输出孔相连。
再进一步优选的，所述传动连接件包括相互连接的传动轴和连接部；
所述传动轴通过平键固设于所述减速器的所述输出孔内；
所述连接部与所述减速器连接部的另一端固定连接。
优选的，所述轮速器通过车轮轴套分别套设于所述左后车轮和所述右后车轮的轮轴上。
进一步优选的，所述底盘总成还包括两个轮轴延伸杆；两个所述轮轴延伸杆的一端分别与所述左后车轮和所述右后车轮的轮轴固定连接，两个所述轮轴延伸杆的另一端分别与所述左后车轮和所述右后车轮相连；所述车轮轴套套设在所述轮轴延伸杆上。
优选的，所述前车轮上还设有驱动电机。
本发明实施例提供的底盘总成，主要应用于小型低速无人驾驶环卫清扫车，第一，采用电动转向系统与减速器相结合的转向控制系统，由电动机直接提供转向动力，省去了液压动力转向所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮，既节省了能量，又保护了环境，此外，还具有调整简单、装置灵活以及无论在何种工况下都能提供转向动力的特点；用减速器代替现有技术中的链条传动，提高了传动精度和转向精度；通过角度传感器实时监测车轮的转向角度以及通过力矩传感器实时监测扭矩值的大小，使转向控制系统具有自动诊断功能，可以进行自动调节。第二，通过安装在后车轮上的轮速器对车辆的轮速进行实时监测，为车辆的速度信息提供了准确的数据依据。第三，清扫系统实现了车辆在行驶过程中的自动清扫，采用边刷与滚刷相结合，满足了不同场景下的清扫模式，降低了环卫成本。
附图说明
图1为本发明实施例提供的底盘总成的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的底盘总成的主视图的局部剖视图；
图3为本发明实施例提供的底盘总成的右视图的局部剖视图；
图4为本发明实施例提供的底盘总成的局部放大图；
图5为本发明实施例提供的底盘总成的电动助力转向系统eps的结构框图；
图6为本发明实施例提供的底盘总成的前车轮连接支架的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的底盘总成的左后车轮轮速器部分的结构示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明实施例涉及提供的底盘总成，采用电动转向系统与减速器相结合的转向控制系统，既节省了能量，又保护了环境；用减速器代替现有技术中的链条传动，提高了传动精度和转向精度；通过角度传感器实时监测车轮的转向角度以及通过力矩传感器实时监测扭矩值的大小，使转向控制系统具有自动诊断功能，可以进行自动调节。通过安装在后车轮上的轮速器对车辆的轮速进行实时监测，为车辆的速度信息提供了准确的数据依据。清扫系统实现了车辆在行驶过程中的自动清扫，采用边刷与滚刷相结合，满足了不同场景下的清扫模式，降低了环卫成本。
图1、图2和图3分别为本发明实施例提供的底盘总成的结构示意图、主视图的局部剖视图和右视图的局部剖视图。结合图1、图2、图3所示：
本发明实施例提供的底盘总成包括底盘本体1以及安装在底盘本体1上的前车轮2、左后车轮3、右后车轮4、轮速器5、转向控制系统6和清扫系统7。
具体的，底盘本体1为底盘总成的主要支撑部分，为将前车轮2与转向控制系统6相互连接，底盘本体1的下表面的前端开有车轮槽11，并在车轮槽11与底盘本体1的上表面之间开设通孔12，相对应的，前车轮2安装在底盘本体1的车轮槽11内。
转向控制系统6包括安装底座61、减速器62、电动助力转向系统(electricpowersteering，eps)63和前车轮连接支架64。其中，安装底座61固定在底盘本体1的上表面，用于将减速器62和eps系统63固定安装在底盘本体1上，且安装底座61在底盘本体1上的固定位置与通孔12的位置相对应。减速器62为转向控制系统6的传动部件，用于eps系统63与前车轮2之间的连接，传递转动力矩和转动圈数，从而辅助eps系统完成车轮的转向，其安装在安装底座61内，且减速器62的输出孔与通孔12的中心轴线重合。eps系统63安设于安装底座61的一侧，且eps系统63的输出轴与减速器62的输入孔通过输入轴套65相连接，eps系统63为车辆转向操作的驱动执行部件，通过减速器62传动扭矩，从而控制前车轮2的转动。虽然减速器62用于eps系统63与前车轮2之间的连接，但是减速器62并不能与前车轮2直接相连接，故需进一步设置两者之间的连接件，即前车轮连接支架64，前车轮连接支架64穿设通孔12，用以将前车轮2与减速器62的输出孔相连。
此外，本发明底盘总成中还包括后车轮，即左后车轮3和右后车轮4，左后车轮3安装于底盘本体1的后端的左侧，右后车轮4安装于底盘本体1的后端的右侧。左后车轮3和右后车轮4的轮轴分别套设一个轮速器5，轮速器5通过安装支架(图中未示出)固定在底盘本体1上，用于测试车轮转速，提供不可缺少的转速信息，且车轮的转速信息也是eps系统63控制转向输出扭矩的重要参考数据。
本发明实施例提供的底盘总成主要应用于小型低速无人驾驶环卫清扫车，因此，底盘总成还包括清扫系统7。清扫系统7包括至少两组边刷71及边刷电机(图中未示出)、滚刷72及滚刷电机(图中未示出)、过滤集尘盒73和吸尘电机(图中未示出)。至少两组边刷71及边刷电机分别设置于底盘本体1的下表面的两侧，边刷71由边刷电机驱动工作，用于车辆在作业过程中将车辆两侧的垃圾集中清扫到底盘本体1的底部中央。滚刷72及滚刷电机设置于底盘本体1的下表面的中部，滚刷72由滚刷电机驱动，对由边刷71集中到底盘本体1底部中央的垃圾进一步清扫，将垃圾清扫至车体内。过滤集尘盒73设置于底盘本体1的后端，用于存储垃圾，而吸尘电机设置于底盘本体1的上表面，用于将滚刷72清扫至车内的垃圾抽吸至过滤集尘盒73内。
在一个具体实施例中，过滤集尘盒73上还设有垃圾盖(图中未示出)，垃圾盖具体设置于底盘本体1的后端外表面上，当过滤集尘盒73内的垃圾需要进行清理时，可将过滤集尘盒73上的垃圾盖打开，从而将其内的垃圾倒出。
其中，本领域技术人员可以根据实际需求设定边刷71和边刷电机的组数。在一个具体实施例中，可根据车辆的车身长度对边刷71和边刷电机的组数进行设定，当车身较长时可多设几组边刷71和边刷电机，例如设置四组边刷71和边刷电机，底盘本体1的底部的左右两侧各设两组。
在一个具体的实施例中，当前车轮2作为主动轮时，前车轮2上还设有驱动电机21，用以驱动前车轮2转动。
通过图1、图2和图3可知，本发明实施例底盘总成的各个组成部分及其连接关系。下面结合图4-图7，对本发明实施例底盘总成的部件进行介绍。
图5为本发明实施例提供的底盘总成的电动助力转向系统eps的结构框图。结合图5所示：
eps系统63包括eps控制器631、eps电机632、角度传感器633和力矩传感器634，eps控制器631的输入端分别与角度传感器633和力矩传感器634的输出端电性连接，eps控制器631的输出端分别与eps电机632、角度传感器633和力矩传感器634的输入端电性连接。其中，eps控制器631为eps系统中的控制单元，用于获取车辆控制单元所发送的转向控制指令，并根据转向控制指令驱动eps电机632。eps电机632为eps系统63中的执行部件，eps电机632的输出轴通过输入轴套65与减速器62的输入孔相连，根据eps控制器631所发送的指令进行作业，从而输出转向力矩和转动圈数。而角度传感器633和力矩传感器634均为eps系统63中的信号反馈部件，使eps系统63具有自诊断功能，可以进行自动调节，具体的，角度传感器633用于监测前车轮6的实际转向角度，力矩传感器634用于监测eps电机632的输出扭矩。
图6为本发明实施例提供的底盘总成的前车轮连接支架的结构示意图。结合图6所示：
前车轮连接支架64包括连接板641、减速器连接部642和前车轮连接部643。减速器连接部642用于前车轮连接支架64与减速器62之间的连接，前车轮连接部643用于前车轮连接支架64与前车轮2之间的连接，另外，为使得减速器连接部642与前车轮连接部643一体连接，前车轮连接支架64还包括连接板641，用于连接减速器连接部642和前车轮连接部643。具体的，由于减速器62输出孔的中心轴线与前车轮2的中心轴线相互垂直，因此，连接板641包括相互垂直连接的水平部6411和竖直部6412。减速器连接部642的一端设置在连接板641的水平部6411，减速器连接部642的另一端与减速器62的输出孔相连。前车轮连接部643设置于连接板641的竖直部6412，前车轮2安装在前车轮连接部643上。
在一个具体实施例中，为了保证减速器62传递扭矩时能够带动前车轮连接支架64转动，前车轮连接支架64与底盘主体1之间通过轴承8连接，通孔12内设有轴承8，且轴承8套设于减速器连接部642，从而既能保证前车轮连接支架64固定的牢固性，又能保证前车轮2转动的稳定性。
再如图4所示，减速器连接部642的另一端通过传动连接件9与减速器62的输出孔相连。具体的，传动连接件9包括相互连接的传动轴91和连接部92，传动轴91用于与减速器62相连接，进一步传递扭矩，连接部92用于传动轴91与减速器连接部642之间的固定连接。优选的，传动轴91通过平键93固设于减速器62的输出孔内，连接部92与减速器连接部642的另一端通过多根螺栓或螺钉固定连接，从而使得前车轮2通过传动连接件9和前车轮连接支架64与减速器62相连。
图7为本发明实施例提供的底盘总成的左后车轮轮速器部分的结构示意图，下面结合图7对底盘主体与后车轮之间的连接进行介绍。
轮速器5通过车轮轴套52分别套设于左后车轮3和右后车轮4的轮轴上。
在一个具体实施例中，为使得无论是否安装轮速器5，底盘总成中的左后车轮3和右后车轮4都能安装在底盘主体1上，底盘总成还包括两个轮轴延伸杆10，用于左后车轮3和右后车轮4与各自轮轴之间的连接，并为轮速器5提供安装位置。两个轮轴延伸杆10的一端分别与左后车轮3和右后车轮4的轮轴固定连接，两个轮轴延伸杆10的另一端分别与左后车轮3和右后车轮4相连，车轮轴套52套设在轮轴延伸杆10上。具体的，车轮轴套52与轮轴延伸杆10之间固定连接，随后车轮的转动而转动，轮速器5的内圈与车轮轴套52之间抱紧连接，轮速器5的外圈通过安装支架51固定在底盘主体1上，也就是说，轮速器5的外圈固定，其内圈随后车轮的转动而一起转动，从而测量后车轮的转速。
以上是对本实施例提供的底盘总成的各个部件、它们之间的连接关系进行了介绍，下面结合图1-图7，对底盘总成的工作原理进行详述。
在本实施例中，eps系统63为底盘总成中转向控制系统6的主要部分，eps系统63的eps控制器631直接接受车辆控制单元的转向指令信号，从而根据转向指令信号进行转向控制操作，减少了现有技术中转向传感器检测转向轴的转动力矩以及转向盘位置的步骤，简化了不必要的机械结构，进一步提高了车轮转向角的控制精度。此外，eps系统63所输出的转向力矩传输给减速器62，而减速器62与前车轮2之间通过前车轮连接支架64相连接，即eps系统63与前车轮2之间仅采用减速器62进行传动，使用减速器62代替现有技术中的链条传动，不但使得传动部件结构简单，还减小了传动误差，增强了转向跟随性。
清扫系统7为环卫清扫车的重要部分，在车辆行驶过程中，边刷电机驱动边刷71，将车辆两侧的垃圾集中清扫至车辆底部中央，方便滚刷72对其进一步清扫，滚刷电机驱动滚刷72，将车辆底部中央的垃圾清扫至车辆内部，并在吸尘电机的作用下将其抽吸至过滤集尘盒73中。当过滤集尘盒73中的垃圾堆满或需要清理时，通过打开车尾的垃圾盖，对过滤集尘盒73内的垃圾进行清理。同时，可根据实际需要设置清扫系统7的工作模式，例如，当车辆处于快速清扫状态时，清扫系统7中的边刷电机、滚刷电机和吸尘电机全部开启，驱动边刷71与滚刷72作业；当车辆处于省电模式时，可只开启清扫系统7中的滚刷电机和吸尘电机，驱动滚刷72进行清扫即可。
本发明实施例提供的底盘总成，主要应用于小型低速无人驾驶环卫清扫车，第一，采用电动转向系统与减速器相结合的转向控制系统，由电动机直接提供转向动力，省去了液压动力转向所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮，既节省了能量，又保护了环境，此外，还具有调整简单、装置灵活以及无论在何种工况下都能提供转向动力的特点；用减速器代替现有技术中的链条传动，提高了传动精度和转向精度；通过角度传感器实时监测车轮的转向角度以及通过力矩传感器实时监测扭矩值的大小，使转向控制系统具有自动诊断功能，可以进行自动调节。第二，通过安装在后车轮上的轮速器对车辆的轮速进行实时监测，为车辆的速度信息提供了准确的数据依据。第三，清扫系统实现了车辆在行驶过程中的自动清扫，采用边刷与滚刷相结合，满足了不同场景下的清扫模式，降低了环卫成本。
在本发明中，术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。
在本说明书中的描述中，术语“一个具体的实施例”、“一些实施例”、“一个实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表达不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。