[0001]
本发明涉及星球探测车技术领域，具体而言，涉及一种旋转式拖臂悬架机构及星球探测车。
背景技术：
[0002]
由于飞船的运载空间是有限的，为了提升空间利用率，载人月球车等星球探测车需要在发射状态下进行折叠，使得星球探测车具有良好的空间包络，但现有车辆的悬架机构通常只具有跳动和转向两个自由度，无法配合车辆折叠，难以实现车轮折叠的要求。且由于外星球表面的平整度较差，现有的星球探测车外星球表面展开后，星球探测车在月面行驶时易产生颠簸、震动，使得乘坐星球探测车的舒适性较差。
技术实现要素：
[0003]
本发明解决了现有的悬架机构难以配合车辆折叠和星球探测车的舒适性较差的问题。
[0004]
为解决上述问题，本发明提供一种旋转式拖臂悬架机构，包括拖臂、缓冲机构和拉杆机构，所述拖臂的一端适于与所述缓冲机构连接，另一端适于与车轮连接，所述拉杆机构的一端适于与所述缓冲机构连接，另一端适于与车身连接，所述拉杆机构用于驱动所述车轮绕所述车身折展。
[0005]
进一步地，所述缓冲机构包括扭杆弹簧和旋转式阻尼器，所述扭杆弹簧适于与所述旋转式阻尼器连接，所述扭杆弹簧适于与所述拖臂连接，所述旋转式阻尼器适于与所述拉杆机构连接。
[0006]
进一步地，所述旋转式阻尼器设有连通的第一连接孔和第二连接孔，所述扭杆弹簧的扭杆适于插设于所述第一连接孔中，所述拖臂远离所述车轮的一端适于与所述扭杆弹簧的扭杆连接于所述第二连接孔中。
[0007]
进一步地，所述缓冲机构还包括锁紧机构，所述拖臂适于与所述扭杆弹簧的扭杆转动连接，所述锁紧机构用于限制所述拖臂与所述扭杆弹簧的扭杆的相对转动。
[0008]
进一步地，所述拉杆机构包括拉杆，所述拉杆一端适于与所述缓冲机构转动连接，另一端适于与所述车身滑动连接。
[0009]
进一步地，所述拉杆机构还包括连接轴，所述拉杆远离所述缓冲机构的一端适于与所述连接轴转动连接，所述连接轴适于与所述车身滑动连接。
[0010]
进一步地，所述拉杆机构为折叠连杆，所述折叠连杆一端适于与所述缓冲机构转动连接，另一端适于与所述车身转动连接，所述折叠连杆适于折展以驱动所述缓冲机构绕所述车身转动。
[0011]
进一步地，所述折叠连杆包括第一支杆和第二支杆，所述第一支杆一端与所述第二支杆一端转动连接，所述第一支杆另一端适于与所述车身连接，所述第二支杆另一端适于与所述缓冲机构连接。
[0012]
进一步地，还包括驱动关节、转向电机和驱动电机，所述转向电机设于所述拖臂邻近所述车轮的一端，所述拖臂邻近所述车轮的一端适于与所述驱动关节转动连接，所述驱动关节适于与所述车轮旋转连接，所述驱动电机设于所述驱动关节上，所述转向电机用于驱动所述驱动关节摆动以实现所述车轮的转向，所述驱动电机用于驱动所述车轮滚动。
[0013]
通过将拖臂的一端与缓冲机构连接，拖臂的另一端与车轮连接，并将拉杆机构的一端与缓冲机构连接，另一端与车身连接，从而可通过拉杆机构驱动缓冲机构绕车身转动，进而使得拖臂绕车身转动，实现车轮的折叠；另外，由于车身与拖臂之间通过缓冲机构连接，缓冲机构用于减震，因此在车轮产生震动时，缓冲机构能够减少传输到车身上的震动，从而提高乘坐星球探测车的舒适性。
[0014]
本发明还提供一种星球探测车，包括如上所述的旋转式拖臂悬架机构。
[0015]
本发明所述的星球探测车相对现有技术的优势与所述的旋转式拖臂悬架机构相对现有技术的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
[0016]
图1为本发明实施例的旋转式拖臂悬架机构的结构示意图；
[0017]
图2为本发明实施例的旋转式拖臂悬架机构的爆炸图；
[0018]
图3为本发明实施例的星球探测车的结构示意图一；
[0019]
图4为本发明实施例的星球探测车的结构示意图二；
[0020]
图5为本发明实施例的星球探测车的车轮折叠后的结构示意图一；
[0021]
图6为本发明实施例的星球探测车的车轮折叠后的结构示意图二；
[0022]
附图标记说明：
[0023]
1-拖臂，2-扭杆弹簧，21-固定部，22-扭杆，3-旋转式阻尼器，31-第二连接孔，4-折叠连杆，41-第一支杆，42-第二支杆，5-转向电机，6-驱动关节，7-车轮，8-车身。
具体实施方式
[0024]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0025]
本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“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元件必须具有特定的方位、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。
[0026]
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0027]
如附图所示，设有xyz坐标系,其中，x轴正向表示“前”，x轴反向表示“后”，y轴正向表示“右”，y轴反向表示“左”,z轴正向表示“上”，z轴反向表示“下”。
[0028]
如图1至6所示，本发明实施例的一种旋转式拖臂悬架机构包括拖臂1、缓冲机构和拉杆机构，所述拖臂1的一端适于与所述缓冲机构连接，另一端适于与车轮7连接，所述拉杆机构的一端适于与所述缓冲机构连接，另一端适于与车身8连接，所述拉杆机构用于驱动所
述车轮7绕所述车身8折展。
[0029]
其中，缓冲机构用于减震，当车轮7产生震动时，缓冲机构能够进行缓冲以降低传输到车身8上的冲击力。拉杆机构具有一定的刚性和强度，因此，可以通过拉杆机构推动缓冲机构向外转动。
[0030]
具体地，请参阅图3，缓冲机构位于车身8下方，以位于星球探测车前侧右方的悬架机构为例进行说明，当需要折叠车轮7时，拖臂1的一端与车轮7连接，另一端与缓冲机构连接，拉杆机构一端与缓冲机构连接，另一端与车身8连接，此时，拉杆机构驱动缓冲机构向左转动，进而使拖臂1向左翻转，即向车身8下方翻转，从而将连接于拖臂1上的车轮7折叠于车身8下方。当需要展开车轮7时，拉杆机构推动缓冲机构，使缓冲机构向右转动，进而使拖臂1向右翻转，从而驱使车轮7展开。
[0031]
上述结构中，拉杆机构可以为自锁机构，当车轮7展开完成时，拉杆机构进行自锁，从而能够限制缓冲机构绕车身8转动，进而限制拖臂1绕车身8转动，进而限制车轮7折展，保证星球探测车行驶过程的稳定性。上述拉杆机构为自锁机构是一种优选实施方式，还可以在相应位置设置锁死机构，在车轮7展开完成时，对拉杆机构进行锁定，使拉杆机构维持在该状态。
[0032]
通过将拖臂1的一端与缓冲机构连接，拖臂1的另一端与车轮7连接，并将拉杆机构的一端与缓冲机构连接，另一端与车身8连接，从而可通过拉杆机构驱动缓冲机构绕车身8转动，进而使得拖臂1绕车身8转动，实现车轮7的折叠；另外，由于车身8与拖臂1之间通过缓冲机构连接，缓冲机构用于减震，因此在车轮7产生震动时，缓冲机构能够减少传输到车身8上的震动，从而提高乘坐星球探测车的舒适性。
[0033]
优选地，所述缓冲机构包括扭杆弹簧2和旋转式阻尼器3，所述扭杆弹簧2适于与所述旋转式阻尼器3连接，所述扭杆弹簧2适于与所述拖臂1连接，所述旋转式阻尼器3适于与所述拉杆机构连接。
[0034]
具体地，扭杆弹簧2包括相互连接的固定部21和扭杆22，扭杆弹簧2的固定部21与旋转式阻尼器3固定连接，扭杆22与拖臂1连接。通过将扭杆弹簧2的固定部21与旋转式阻尼器3固定连接，使得旋转式阻尼器3能作为扭杆弹簧2的稳定支撑，当拖臂1摆动导致扭杆弹簧2的扭杆22扭转时，固定部21不会跟随转动，进而通过扭杆弹簧2减少传输到旋转式阻尼器3上的震动，进而减少传输到车身8上的震动。
[0035]
本实施例中，固定部21和扭杆22均为圆柱形，旋转式阻尼器3为类似圆柱形的不规则柱体。
[0036]
具体过程如下，当车轮7震动时，车轮7向上或向下跳动，车轮7会带动拖臂1向上或向下摆动，即拖臂1会绕着扭杆22轴线转动一定角度，使扭杆22发生扭转变形，由于扭杆22的扭转变形为弹性形变，因此，扭杆22能通过扭转弹力来吸收振动能量，降低车身8受到的冲击。同时，当车轮7脱离障碍物时，扭杆22扭转变形所储存的弹性变形能释放，使拖臂1和车轮7迅速回位。由此，保证了车轮7行驶的稳定性。
[0037]
优选地，如图1和图2所示，所述旋转式阻尼器3设有连通的第一连接孔和第二连接孔31，所述扭杆弹簧2适于插设于所述第一连接孔中，所述拖臂1远离所述车轮7的一端适于与所述扭杆弹簧2的扭杆22连接于所述第二连接孔31中。
[0038]
其中，第一连接孔和第二连接孔31设于旋转式阻尼器3非相对的不同侧，且均与外
界连通，第一连接孔和第二连接孔31于旋转式阻尼器3的内部连通，使得扭杆弹簧2的扭杆22插设于第一连接孔3中时，扭杆22也位于第二连接孔3中。
[0039]
具体地，第一连接孔为与扭杆22截面直径相同的圆孔，第一连接孔分别与外界和第二连接孔31连通，当扭杆22插入第一连接孔后，扭杆22的部分结构会位于第二连接孔31中，以便于拖臂1与扭杆22连接于第二连接孔31中，以图2中所示的相关结构为例，旋转式阻尼器3前侧设有第二连接孔31，旋转式阻尼器3右侧设有第一连接孔，第一连接孔与第二连接孔31于旋转式阻尼器3的内部连通，第一连接孔与第二连接孔31均为盲孔，第二连接孔31的宽度大于拖臂1远离车轮7的一端端部的厚度，以便于拖臂1连接于第二连接孔31中。其中，拖臂1远离车轮7的一端端部设有通孔，该通孔的直径与扭杆22截面直径相同，以使得扭杆22能插入该通孔中，从而使拖臂1能与扭杆22连接于第二通孔中。
[0040]
优选地，所述缓冲机构还包括锁紧机构，所述拖臂1适于与所述扭杆弹簧2的扭杆22转动连接，所述锁紧机构用于限制所述拖臂1与所述扭杆弹簧2的扭杆22的相对转动。
[0041]
具体地，拖臂1与扭杆弹簧2的扭杆22转动连接，即拖臂1可相对扭杆弹簧2的扭杆22转动，通过拖臂1的摆动可调节车轮7的位置，从而调节车身8高度和前后车轮7的轮距。锁紧机构用于限制所述拖臂1与所述扭杆弹簧2的扭杆22的相对转动，车轮7转动至合适位置后，通过锁紧机构将拖臂1锁死在扭杆22上，以使得车轮7能稳定地支撑车身8，同时使得拖臂1摆动时，扭杆22会扭转变形，从而发挥扭杆弹簧2的减震作用。
[0042]
本实施例中，如图3和图4所示，优选缓冲机构设置于邻近车身8中部的车身8外侧位置，且缓冲机构位于车身8的下方，以使车轮7能折叠于车身8下方，并使得左右车轮7的轮距较大，同时拖臂1倾斜设置，使拖臂1与车轮7连接的一端远离车身8中部，以使前后车轮7的轮距较大。
[0043]
其中，以图3所示的星球探测车为例，车轮7的调节过程如下，在星球探测车的前侧位置，当拖臂1绕扭杆22轴线向前摆动时，车轮7会随之向前上方向移动，当拖臂1绕扭杆22轴线向后摆动时，车轮7会随之向后下方向移动。在星球探测车的后侧位置，当拖臂1绕扭杆22轴线向后摆动时，车轮7会随之向后上方向移动，当拖臂1绕扭杆22轴线向前摆动时，车轮7会随之向前下方向移动。因此，拖臂1向远离车身8中部的方向摆动时，车身8高度会降低，星球探测车前后车轮7的轮距会增大。拖臂1向车身8中部的方向摆动时，车身8高度会升高，星球探测车前后车轮7的轮距会减小。
[0044]
其中，拖臂1可摆动的角度与第二连接孔31周向的贯穿长度有关。
[0045]
可选地，拖臂1还可以直接与扭杆弹簧2的扭杆22固定连接，此时，不需要另外设置锁紧机构，拖臂1与扭杆弹簧2的扭杆22连接得更为牢固，缺点是难以调整车身8的高度和前后车轮7的轮距。
[0046]
优选地，所述拉杆机构包括拉杆，所述拉杆一端适于与所述缓冲机构转动连接，另一端适于与所述车身8滑动连接。
[0047]
具体地，拉杆一端与缓冲机构转动连接，另一端与车身8滑动连接，并可相对车身8转动，从而通过拉杆在车身8上滑动带动缓冲机构转动，进而使拖臂1绕车身8转动，实现车轮7的折展。
[0048]
其中，车身8上设有电推缸，电推缸用于推动拉杆在车身8上滑动，并在拉杆移动至目标位置后，将拉杆锁死在车身8上，防止拉杆相对车身8滑动。
[0049]
优选地，所述拉杆机构还包括连接轴，所述拉杆远离所述缓冲机构的一端适于与所述连接轴转动连接，所述连接轴适于与所述车身8滑动连接。
[0050]
具体地，车身8上设有滑槽，拉杆可连接于滑槽中，滑槽沿左右方向延伸，即沿y轴方向延伸，对应地，拉杆只能沿滑槽的延伸方向滑动，即沿y轴方向滑动。其中，滑槽的相对侧壁上设有凹槽，拉杆一端适于与连接轴转动连接，连接轴适于连接于凹槽中，并适于沿所述凹槽的延伸方向滑动；其中，所述凹槽的延伸方向与所述滑槽的延伸方向相同。因此，拉杆可通过连接轴在凹槽中滑动实现拉杆与车身8的相对滑动。
[0051]
上述在车身8上设置滑槽是一种优选实施方式，还可以在丝杆架上设置导轨，通过拉杆在导轨上滑动实现与上述实施方式类似的效果。
[0052]
优选地，如图3至图6所示，所述拉杆机构为折叠连杆4，所述折叠连杆4一端适于与所述缓冲机构转动连接，另一端适于与所述车身8转动连接，所述折叠连杆4适于折展以驱动所述缓冲机构绕所述车身8转动。
[0053]
具体地，折叠连杆4由刚性材料制成，折叠连杆4具有一定的刚性和强度，因此，可以通过折叠连杆4的伸展推动拖臂1机构向外转动，实现车轮7的展开。折叠连杆4展开至非折叠状态时，车轮7展开完成，折叠连杆4进行自锁，由于折叠连杆4具有一定的刚性和强度，从而能够限制拖臂1转动，从而限制车轮7左右转动。
[0054]
优选地，所述折叠连杆4包括第一支杆41和第二支杆42，所述第一支杆41一端与所述第二支杆42一端转动连接，所述第一支杆41另一端适于与所述车身8连接，所述第二支杆42另一端适于与所述缓冲机构连接。
[0055]
具体地，第一支杆41的端部与第二支杆42的端部转动连接，第一支杆41与第二支杆42可相对转动，通过第一支杆41与第二支杆42的相对转动实现缓冲机构的转动，进而实现车轮7的折叠。其中，第二支杆42适于与旋转式阻尼器3转动连接，旋转式阻尼器3上设有凸起的连接部，连接部上设有相应的转动连接结构，通过上述设置，使得第二支杆42与旋转式阻尼器3转动连接时，折叠连杆4与旋转式阻尼器3连接的一端处于合适位置，以便于折叠连杆4另一端连接于车身8的合适位置。当折叠连杆4的长度最长时，第一支杆41与第二支杆42平行，折叠连杆4处于完全展开状态，车轮7也处于完全展开状态，此时，折叠连杆4会进行自锁，使得第一支杆41与第二支杆42无法相对转动，从而对车轮7位置进行限定，防止车轮7向车身8内侧折叠。
[0056]
折叠连杆4设置为双连杆结构为一种优选实施方式，折叠连杆4还可以为三连杆、四连杆等多连杆结构，只需折叠连杆4能带动丝杆架向车身8内侧转动，且在折叠连杆4处于最大长度时能进行自锁即可。
[0057]
优选地，还包括驱动关节6、转向电机5和驱动电机，所述转向电机5设于所述拖臂1的邻近所述车轮7的一端，所述拖臂1的邻近所述车轮7的一端适于与所述驱动关节6转动连接，所述驱动关节6适于与所述车轮7旋转连接，所述驱动电机设于所述驱动关节6上，所述转向电机5用于驱动所述驱动关节6摆动以实现所述车轮7的转向，所述驱动电机用于驱动所述车轮7滚动。
[0058]
具体地，转向电机5设于拖臂1上，转向电机5与车轮7之间设有驱动关节6，转向电机5用于驱动驱动关节6转动，由于驱动关节6与车轮7连接，因此，驱动关节6转动会带动车轮7转动，从而通过转向电机5驱动车轮7绕主销转动，其中，主销指车轮7转向时的回转轴
线。驱动关节6与车轮7旋转连接，驱动关节6上设有驱动电机，驱动电机用于驱动车轮7旋转，从而带动车身8移动。
[0059]
本发明另一实施例的一种星球探测车包括如上所述的旋转式拖臂悬架机构。
[0060]
本发明所述的星球探测车相对现有技术的优势与所述的旋转式拖臂悬架机构相对现有技术的优势相同，在此不再赘述。
[0061]
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。