高度主动可调，通过悬架机构自锁实现悬架展开后水平上车轮与箱体位置的相对固定。
[0030]如图2、图3所示，本发明的可展收的主被动结合式星球车悬架机构主要由四大模块组成，分别为箱体连接模块、升降机构、双四杆机构、车轮连接模块。其中箱体连接模块包括丝杠上支座5、丝杆下支座14 ;升降机构包括滑动丝杠2、升降驱动电机3、传动齿轮组4、导轨16、滑块17、螺纹连接孔18、丝杠螺母19 ;双四杆机构包括摇杆中心块1、铰制孔用螺栓C6、上连杆7、铰制孔用螺栓B8、铰制孔用螺栓A9、立杆10、车轮连接件12、下连杆13、铰制孔用螺栓D15。
[0031]图2是升降机构、双四杆机构、车轮等装配在一起的单组悬架装配示意图，其中升降机构与双四杆机构二者通过铰制孔连接。摇杆中心块1作为悬架双四杆机构的支撑件，提供支撑作用和3个旋转副，使下连杆13跟摇杆中心块1可以绕铰制孔用螺栓D15自由转动、上连杆7跟摇杆中心块1可以绕铰制孔用螺栓C6自由转动。车轮11通过车轮连接件
12与立杆10连接，立杆10与上连杆7可以绕铰制孔用螺栓B8自由转动，立杆10与下连杆
13可以绕铰制孔用螺栓A9自由转动。如此，则形成一个由立杆10 (左)一绕铰制孔用螺栓B8 (左)——上连杆7 (左)——铰制孔用螺栓C6 (左)——摇杆中心块1——铰制孔用螺栓C6 (右)——上连杆7 (右)——绕铰制孔用螺栓B8 (右)——立杆10 (右)——铰制孔用螺栓A9 (右)一下连杆13—铰制孔用螺栓D15—摇杆中心块1—铰制孔用螺栓A9 (左)—立杆10 (左)组成的特殊的双四杆机构。其中下连杆13只有一根，上连杆7有左右两根，通过杆长和孔距合理选取，可以实现平行摇杆机构绕摇杆中心块1转动时，立杆10可以近似垂直升降，确保车轮11接地压力沿垂直方向传递到连杆组件，实现星球表面自适应地形，并保证无论在什么情况下车轮连接杆始终垂直车体水平面向上。
[0032]图3是对可展收的主被动结合式星球车悬架中升降机构的补充图。丝杠上支座5和丝杠下支座14固定在星球车车体上，二者分别作为滑动丝杠2上端和下端支撑结构，起到支撑滑动丝杠2的作用。丝杠螺母19和滑动丝杠2导程的螺纹升角采用自锁设计，以此保证只能由升降驱动电机3通过传动齿轮组4，来带动滑动丝杠2转动，最终带动丝杠螺母19上下运动，而不能逆向传动，则悬架既可以通过丝杠螺母19的自锁实现被动悬架功能，又可以实现通过丝杠螺母19的主动运动实现主动升价。丝杠螺母19的底端同导轨滑块17固定，导轨16固定在星球车车体上。如此，可以实现由驱动电机3驱动丝杠螺母19垂直升降，且能够自锁。丝杠螺母19上的螺纹连接孔18作为丝杠螺母19同双四杆机构部分摇杆中心块1的机械接口。
[0033]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定。
【主权项】
1.一种主被动结合式星球车悬架，其特征在于，包括: 主动升降机构，其通过驱动电机带动滑动丝杠转动，进而带动丝杠螺母上下运动，丝杠螺母通过与导轨滑块固定来限制丝杠螺母垂直升降外的其余五个自由度；及 平行摇杆机构，其通过一组类似平行四边形的多连杆机构是实现其两侧轮子的近似垂直升降，以此来确保车轮接地压力垂直于地面方向传递。2.根据权利要求1所述的可展收的主被动结合式星球车悬架，其特征在于，所述升降机构，采用丝杆螺母运动副，丝杠上支座、丝杠下支座、导轨固定在星球车车体上，作为升降机构的支撑件，升降机构具备星球车的折叠展开功能，星球表面巡视过程中可实现车体姿态、高度的锁定和自主调整。3.根据权利要求2所述的主被动结合式星球车悬架，其特征在于，所述升降机构的驱动电机通过传动链的传递最终带动所述丝杠螺母上下运动，所述丝杠螺母由此作为所述升降机构和所述双四杆机构的连接件，从而实现主动升降动作向双四杆机构的传递。4.根据权利要求1所述的可展收的主被动结合式星球车悬架，所述双四杆机构中，其特征在于，采用立杆、上连杆、摇杆中心块、下连杆组成的特殊双四边形机构，实现星球车的自适应地形设计，并且所述立杆通过车轮连接件连接至车轮，立杆可以近似垂直升降，以确保所述车轮接地压力沿垂直方向传递到所述连杆组件，两车轮轮压基本一致。5.根据权利要求4所述的主被动结合式星球车悬架，其特征在于，所述平行摇杆机构包括一根所述下连杆和左右两根所述上连杆，通过杆长和孔距合理选取，可以实现所述平行摇杆机构绕所述摇杆中心块转动时，所述立杆可以近似垂直升降，以确保所述车轮接地压力沿垂直方向传递到所述连杆组件。6.根据权利要求5所述的主被动结合式星球车悬架，其特征在于，所述摇杆中心块作为所述平行摇杆机构的支撑件，提供3个支撑旋转副，其中所述下连杆和所述摇杆中心块绕铰制孔用螺栓自由转动，所述上连杆和所述摇杆中心块绕铰制孔用螺栓自由转动，所述立杆与上连杆绕铰制孔用螺栓自由转动，所述立杆与所述下连杆绕铰制孔用螺栓自由转动。7.根据权利要求6所述的主被动结合式星球车悬架，其特征在于，所述摇杆中心块与所述丝杠螺母通过所述铰制孔用螺栓固定连接，从而使得所述主动升降机构和所述平行摇杆机构组合在一起。8.—种星球车悬架系统，其包括三组如权利要求1所述的被动结合式星球车悬架。9.根据权利要求8所述的星球车悬架系统，其特征在于，所述星球车的车体两侧前端位置分别安装一组主被动结合式悬架；车体后侧安装一组主被动结合式悬架，即三点式支撑，直接将悬架机构与车体连接，确保了车体结构的完整性，有利于载荷布局和车体热控。10.根据权利要求9所述的星球车悬架系统，其特征在于，所述车体两侧前端位置分别安装的一组主被动结合式悬架，其车轮轮辐平面同平行摇杆摆动平面平行，为纵向主被动结合式悬架；所述车体后侧安装一组主被动结合式悬架，其车轮轮辐平面同平行摇杆摆动平面垂直，为横向主被动结合式悬架。11.根据权利要求9所述的星球车悬架系统，其特征在于，所述采用三点支撑，直接将悬架机构与车体连接；主被动结合式升降机构，其通过驱动电机带动滑动丝杠转动，进而带动丝杠螺母上下运动，丝杠螺母通过与导轨滑块固定来限制丝杠螺母垂直升降外的其余五个自由；双四杆机构通过一组特殊的双四边形连杆机构实现其两侧轮子的近似垂直升降，以此来确保车轮接地压力垂直于地面方向传递。
【专利摘要】一种可展收的主被动结合式星球车悬架，包括：箱体连接模块、升降机构，双四杆机构、车轮连接模块。升降机构通过驱动电机带动滑动丝杠转动，进而带动丝杠螺母上下运动，丝杠螺母通过与导轨滑块固定来限制丝杠螺母垂直升降外的其余五个自由度；双四杆机构，通过两组四连杆机构通过特殊连接实现其两侧轮子的近似垂直升降，以此确保车轮接地压力垂直于地面方向传递，保证车轮压力的一致性。本发明的可展收的主被动结合式星球车悬架及其悬架系统既可以通过丝杠螺母实现主动升降，又可以实现通过双四杆机构被动适用地形。
【IPC分类】B60G17/00, B64G1/16
【公开号】CN105314129
【申请号】CN201410311103
【发明人】罗小桃, 韩大为, 丁亮亮, 杨文淼, 曾令斌
【申请人】上海宇航系统工程研究所
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年7月2日