一种四轮载人月球车可调式悬架的制作方法

本发明设计一种载人月球车悬架，具体涉及一种车轮间距可调式悬架。

背景技术：

21世纪月球探测工程的目标是建立月球基地、开始开发和利用月球的资源，载人登月并进行探测是我国深空探测的主要方向。月球车的悬架设计是载人月球车的一个重要环节，悬架的设计直接影响月球车的行走与越障能力，适应各种复杂的地形。由于月球地面不平整，好的减震能力很重要。由于月球地面会出现凹坑，跨越障碍也是必不可少的功能。传统的月球与小汽车行走系统并不具备很完善的这些功能，所以一种多功能适应地面的悬架设计尤为重要。现阶段的载人月球车采用传统汽车悬架装置，虽具有很稳定的行走性能，但跨越障碍与减震能力并不是很好。因此本发明的月球车悬架自适应地形能力强，能减震、能跨越障碍，更适合在月球表面行驶。

技术实现要素：

为了克服现有月球车不能适应多种行走路况的缺陷，本发明提供一种四轮载人月球车可调式悬架，本发明利用八字弹簧机构通过改变两个摆臂之间的夹角，从而调整车轮与地面的相对位置，进而控制车轮在崎岖不平的地面行驶。并且遇到较大的障碍物时，可以通过调整伸缩杆的长度，从而使车辆跨过障碍物。

一种四轮载人月球车可调式悬架，包括悬架左摇臂、悬架右摇臂、车轮机构、月球车底盘、左弹簧、右弹簧和伸缩杆；月球车底盘前端与尾部均分布有悬架左摇臂和悬架右摇臂；悬架左摇臂以第一铰轴与月球车底盘铰接；悬架右摇臂以第二铰轴与月球车底盘铰接；相邻的悬架左摇臂和悬架右摇臂之间通过左弹簧、伸缩杆和右弹簧连接。

所述的左弹簧和右弹簧处于相邻的悬架左摇臂和悬架右摇臂的纵向中心处，左弹簧、伸缩杆和右弹簧处于同一水平线上。

所述的左弹簧、伸缩杆和右弹簧呈八字形状，相邻的左摇臂和悬架右摇臂之间的角度是60°～100°。

每个悬架左摇臂和悬架右摇臂的头端均设置有悬架末端短杆，每个悬架末端短杆均安装有车轮机构，每个悬架末端短杆均安装有驱动电机，驱动电机外侧与车轮机构连接，驱动电机能驱动车轮机构行驶，所述的车轮机构为麦克纳姆轮。进而使车轮机构能收缩摆臂并具有行驶功能。

悬架左摇臂和悬架右摇臂、车轮机构构成用于行走的八字悬架机构；左弹簧和右弹簧构成用于减震的弹簧机构；伸缩杆构成用于调节车轮距的伸缩杆机构。

左弹簧和右弹簧构成的用于减震的弹簧机构以及用于调节车轮距的伸缩杆机构，当月球车行驶在障碍物较小的路况时，伸缩杆处于锁死状态，车辆通过用于减震的弹簧机构，实现行驶的平稳性。

本发明的工作过程和原理：

当月球车行驶在障碍物较大的路况时，伸缩杆处于伸张状态，车辆通过伸缩杆的伸张，压缩运动，调节两个麦克纳姆轮轮之间的距离，从而实现月球车跨越障碍物。

本发明在正常的状态下，左弹簧和右弹簧处于伸张状态，伸缩杆处于锁死状态，此时，车身的重量通过月球车底盘末端的左弹簧和右弹簧来承受，由于悬架左摇臂和悬架右摇臂之间呈八字结构，所以会保持车体的稳定。

本发明在遇到较小的障碍物时，车辆行驶在障碍物上时，通过左弹簧和右弹簧的伸张与压缩，可以调节车体在竖直方向上得改变，从而实现减震的效果

当遇到较大障碍物时，月球车通过液压装置，对伸缩杆进行调节，具体情况分以下两种。当遇到障碍物较高时，可以使伸缩杆收缩，由于车轮机构采用麦克纳姆轮，所以在行驶上并没有阻力的影响，由于缩短了车轮间距，所以月球车底盘得到了升高，此时可以轻松度过较高的障碍物。当遇到障碍物较宽时，可以使伸缩杆伸张，由于车轮机构采用麦克纳姆轮，可以实现在360°的方向上行驶，所以在行驶的时候并不会有阻力的影响，在此过程中，由于扩大了车轮间距，所以月球车可以轻松的跨过较宽的障碍物。

本发明的有益效果；

本发明采用八字摆臂悬架机构，由于两个摆臂与车体通过铰链连接，两个摆臂之间通过弹簧相连，通过不同的路况时，车轮将所受的力通过悬架传递给弹簧，弹簧通过调节自身的长短，从而适应不同程度的障碍。本发明四轮载人月球车的弹簧结构，随地形的不同，产生被动的拉伸或压缩，提高了月球车行驶的平稳性与地面的适应性。

本发明采用伸缩杆结构，伸缩杆两端与弹簧相连，在越过较小的障碍时，伸缩杆锁死，处于原位，当需要越过较大的障碍物时，伸缩杆通过车体内部的液压装置，使其伸展开来，从而改变车间距离，可以从障碍物上跨越过去，并且在此同时，车辆的底盘降低，从而提高车辆行驶的稳定性。

本发明的车轮机构采用麦克纳姆轮，四个车轮为麦克纳姆轮，当需要调节车间距离时，无需对车轮的方向进行调节，直接控制伸缩杆的拉长或缩短，就可以控制车轮的运动。本发明所述的车轮，可以简化车轮处的装配，从而减轻车辆重量，更方便人们的操作，其因设施的而产生的故障率大大降低。

附图说明

图1是本发明的立体示意图。

图2是本发明的悬架机构示意图。

图3是本发明在单轮越障时的状态图。

图4是本发明在双轮伸张状态下工作图。

图中：1—悬架末端短杆；2—车轮机构；3—月球车底盘；4—悬架左摇臂；5—悬架右摇臂；6—第一铰轴；7—第二铰轴；8—伸缩杆；9—左弹簧；10—右弹簧。

具体实施方式

图1、图2、图3和图4所示，一种四轮载人月球车可调式悬架，包括悬架左摇臂4、悬架右摇臂5、车轮机构2、月球车底盘3、左弹簧9、右弹簧10和伸缩杆8；月球车底盘3前端与尾部均分布有悬架左摇臂4和悬架右摇臂5；悬架左摇臂4以第一铰轴6与月球车底盘3铰接；悬架右摇臂5以第二铰轴7与月球车底盘3铰接；相邻的悬架左摇臂4和悬架右摇臂5之间通过左弹簧9、伸缩杆8和右弹簧10连接。

所述的左弹簧9和右弹簧10处于相邻的悬架左摇臂4和悬架右摇臂5的纵向中心处，左弹簧9、伸缩杆8和右弹簧10处于同一水平线上。

所述的左弹簧9、伸缩杆8和右弹簧10呈八字形状，相邻的左摇臂4和悬架右摇臂5之间的角度是60°～100°。

每个悬架左摇臂4和悬架右摇臂5的头端均设置有悬架末端短杆1，每个悬架末端短杆1均安装有车轮机构2，每个悬架末端短杆1均安装有驱动电机，驱动电机外侧与车轮机构2连接，驱动电机能驱动车轮机构2行驶，所述的车轮机构2为麦克纳姆轮。进而使车轮机构2能收缩摆臂并具有行驶功能。

悬架左摇臂4和悬架右摇臂5、车轮机构2构成用于行走的八字悬架机构；左弹簧9和右弹簧10构成用于减震的弹簧机构；伸缩杆8构成用于调节车轮距的伸缩杆机构。

左弹簧9和右弹簧10构成的用于减震的弹簧机构以及用于调节车轮距的伸缩杆机构，当月球车行驶在障碍物较小的路况时，伸缩杆8处于锁死状态，车辆通过用于减震的弹簧机构，实现行驶的平稳性。

当月球车行驶在障碍物较大的路况时，伸缩杆8处于伸张状态，车辆通过伸缩杆8的伸张，压缩运动，调节两个麦克纳姆轮轮之间的距离，从而实现月球车跨越障碍物。

结合图1所示，本发明在正常的状态下，左弹簧9和右弹簧10处于伸张状态，伸缩杆8处于锁死状态，此时，车身的重量通过月球车底盘3末端的左弹簧9和右弹簧10来承受，由于悬架左摇臂4和悬架右摇臂5之间呈八字结构，所以会保持车体的稳定。

结合图3所示，本发明在遇到较小的障碍物时，车辆行驶在障碍物上时，通过左弹簧9和右弹簧10的伸张与压缩，可以调节车体在竖直方向上得改变，从而实现减震的效果

结合图4所示，当遇到较大障碍物时，月球车通过液压装置，对伸缩杆8进行调节，具体情况分以下两种。当遇到障碍物较高时，可以使伸缩杆8收缩，由于车轮机构2采用麦克纳姆轮，所以在行驶上并没有阻力的影响，由于缩短了车轮间距，所以月球车底盘3得到了升高，此时可以轻松度过较高的障碍物。当遇到障碍物较宽时，可以使伸缩杆8伸张，由于车轮机构2采用麦克纳姆轮，可以实现在360°的方向上行驶，所以在行驶的时候并不会有阻力的影响，在此过程中，由于扩大了车轮间距，所以月球车可以轻松的跨过较宽的障碍物。