一種新型載人月球車底盤的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種新型載人月球車的底盤，該底盤包括底板和若干車輪，車輪采用蜂窩彈性輪胎，每個(gè)車輪上均設(shè)置有行進(jìn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；車輪通過(guò)一體式懸架安裝到底板兩側(cè)，一體式懸架包括上彈臂、下彈臂和阻尼器，上彈臂和下彈臂的一端均連接到底板側(cè)面上，上彈臂和下彈臂的另一端均連接到車輪中間位置處，且上彈臂整個(gè)位于下彈臂的上方；阻尼器位于上彈臂和下彈臂之間，且阻尼器的一端與底板相連，另一端與車輪相連。本發(fā)明具有良好的承載和減震能力，滿足月面巡視探測(cè)的基礎(chǔ)上，做到質(zhì)量更輕、機(jī)構(gòu)更緊湊、功能更集中、舒適性更好、折疊空間更小。
【專利說(shuō)明】一種新型載人月球車底盤

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及月球車設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種新型載人月球車的底盤。

【背景技術(shù)】
[0002]載人月球車是人類載人登月過(guò)程中不可或缺的代步工具。目前，已經(jīng)成功發(fā)射的載人月球車只有美國(guó)的阿波羅15號(hào)、16號(hào)、17號(hào)所攜帶的LRV，LRV載人月球車底盤采用三段折疊式，并采用傳統(tǒng)車輛的阿克曼轉(zhuǎn)向方式，由于LRV底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不妥，當(dāng)車子行駛在陡峭斜坡或者交叉斜坡的時(shí)候，月球車易產(chǎn)生顛簸、震動(dòng)，使得的乘坐的宇航員感覺(jué)很不舒服；另外，現(xiàn)有的載人月球車還存在底盤結(jié)構(gòu)不緊湊，在運(yùn)輸、存放過(guò)程中占用空間大等問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中月球車底盤結(jié)構(gòu)不緊湊、減震效果差、乘坐不舒適等問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種新型載人月球車的底盤，包括底板、若干車輪以及設(shè)置在車輪上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述車輪通過(guò)一體式懸架安裝到所述底板兩側(cè)；其中，
所述一體式懸架包括上彈臂、下彈臂和阻尼器，所述上彈臂和所述下彈臂的一端均連接到所述底板側(cè)面上，所述上彈臂和所述下彈臂的另一端均連接到所述車輪中間位置處，且所述上彈臂整個(gè)位于所述下彈臂的上方；
所述阻尼器位于所述上彈臂和所述下彈臂之間，且所述阻尼器的一端與所述底板相連，所述阻尼器的另一端與所述車輪相連。
[0004]較佳地，所述上彈臂和所述下彈臂的一端通過(guò)連接桿與所述底板的相連接，且所述上彈臂和所述下彈臂可繞所述連接桿轉(zhuǎn)動(dòng)并鎖定。
[0005]較佳地，所述車輪的輪胎采用蜂窩彈性輪胎。
[0006]較佳地，所述蜂窩彈性輪胎的內(nèi)胎包括同軸設(shè)置的內(nèi)筒和外筒，且所述內(nèi)筒與所述外筒之間設(shè)置有若干順序排列的小圓筒，且沿由所述外筒指向所述內(nèi)筒的徑向方向，所述小圓筒的直徑逐漸減小。
[0007]較佳地，所述車輪上設(shè)置有擋泥板。
[0008]較佳地，每個(gè)所述車輪上均設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0009]較佳地，每個(gè)所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均包括轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和行進(jìn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0010]較佳地，所述底板有前底板和后底板組成，所述前底板與所述后底板之間旋轉(zhuǎn)連接，且所述前底板與所述后底板連接處設(shè)置有扭簧。
[0011 ] 較佳地，所述底板的兩側(cè)設(shè)置有折疊階梯。
[0012]較佳地，所述底板的上端面上設(shè)置有腳踏板。
[0013]本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
I)本發(fā)明提供的一種新型載人月球車底盤，其中底板采用可折疊的兩段式結(jié)構(gòu)，使得月球車在運(yùn)輸過(guò)程中占用空間較小；
2)本發(fā)明提供的一種新型載人月球車底盤，車輪車輪采用蜂窩彈性輪胎，整體結(jié)構(gòu)緊湊，一方面具有足夠的彈性，可以盡可能的減少震動(dòng)傳輸?shù)杰圀w上，減震效果好；另外一方面有較強(qiáng)的載重能力和較長(zhǎng)的可行駛里程，并且沒(méi)有單點(diǎn)報(bào)廢的特性；
3)本發(fā)明提供的一種新型載人月球車底盤，每個(gè)車輪上均設(shè)置有行進(jìn)驅(qū)動(dòng)架構(gòu)和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，即能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)車輛的阿克曼轉(zhuǎn)向，又能夠?qū)崿F(xiàn)車體的轉(zhuǎn)向，兩種轉(zhuǎn)向方式起到相互備份的作用；
4)本發(fā)明提供的一種新型載人月球車底盤，車輪與底板之間通過(guò)一體化懸架相連，一體化懸架不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、減震性好，而且當(dāng)載人月球車展開(kāi)時(shí)，該一體化懸架自動(dòng)彈開(kāi)并鎖定，減少了宇航員的工作量。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]結(jié)合附圖，通過(guò)下文的述詳細(xì)說(shuō)明，可更清楚地理解本發(fā)明的上述及其他特征和優(yōu)點(diǎn)，其中:
圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為蜂窩彈性輪胎的機(jī)構(gòu)示意圖；
圖3為一體式懸架的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為一體式懸架的半剖視圖；
圖5為新型載人月球車底盤折疊后的正視圖；
圖6為新型載人月球車底盤折疊后的俯視圖；
圖7為新型載人月球車底盤折疊后的右視圖。
[0015]符號(hào)說(shuō)明:
1-行進(jìn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
2-折疊階梯
3-前底板
4-后底板
5-蜂窩彈性車輪
51-驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)外殼
52-外筒
53-內(nèi)筒
54-小圓筒
6-擋泥板
7-轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
8-一體化懸架
81-上彈臂
82-下彈臂
83-磁性阻尼器
84-連接桿
85-連接件 9-腳踏板。

【具體實(shí)施方式】
[0016]參見(jiàn)示出本發(fā)明實(shí)施例的附圖，下文將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以以許多不同形式實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)解釋為受在此提出之實(shí)施例的限制。相反，提出這些實(shí)施例是為了達(dá)成充分及完整公開(kāi)，并且使本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員完全了解本發(fā)明的范圍。這些附圖中，為清楚起見(jiàn)，可能放大了層及區(qū)域的尺寸及相對(duì)尺寸。
[0017]參考圖1-7，為滿足載人月球車功能和質(zhì)量的要求，本發(fā)明提供了一種新型載人月球車底盤，主要包括底板、設(shè)置在底板兩側(cè)的車輪、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及用來(lái)連接車輪和底板的一體式懸架；本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕便、功能集成、乘坐舒適、折疊空間小，且本發(fā)明不僅實(shí)現(xiàn)了月面行走功能，還能起到減震和承載的作用。
[0018]具體的，底板采用兩段式的結(jié)構(gòu)，包括前底板3和后底板4，前底板3與后底板4之間相連接，且可繞連接處轉(zhuǎn)動(dòng)。具體的，前底板3與后底板4之間通過(guò)扭簧進(jìn)行連接，從而使得前底板3和后底板4施力后可折疊呈一定角度,釋放后前底板3和后底板4之間在扭簧的作用下走動(dòng)打開(kāi)形成一整個(gè)底板，當(dāng)然前底板3與后底板4之間也可采用其他方式進(jìn)行連接，此處不作限制；其中，前底板3主要承載宇航員和乘務(wù)站內(nèi)設(shè)備的質(zhì)量，后底板4主要承載月球車其他分系統(tǒng)各設(shè)備和樣本采集設(shè)備的質(zhì)量；前底板3的兩側(cè)設(shè)置有折疊階梯2，便于宇航員上下車，在發(fā)射過(guò)程中可以將折疊階梯2折疊在前底板3上；在前底板3的上端面上裝有腳踏板9，以增加宇航員腿部的舒適度。本發(fā)明將底板設(shè)計(jì)成可折疊的兩段式結(jié)構(gòu)，使得該載人月球車底盤能夠折疊起來(lái)放進(jìn)太空艙里，結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小。
[0019]在本實(shí)施例中，該載人月球車底盤采用四輪式結(jié)構(gòu)，即底板的兩側(cè)分別對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)車輪，當(dāng)然車輪的具體設(shè)置數(shù)目，可根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)定，此處不作限制。每個(gè)車輪均采用蜂窩彈性輪胎5，其中蜂窩彈性輪胎5的內(nèi)胎的結(jié)構(gòu)如圖2中所示；蜂窩彈性輪胎5的內(nèi)胎包括同軸設(shè)置的外筒52和內(nèi)筒53，外筒52與內(nèi)筒53之間設(shè)置有若干小圓筒54，且若干小圓筒54按照一定順序整齊排列在外筒52與內(nèi)筒53之間，且最外圍的小圓筒54的直徑較小，向著外筒52的圓心方向，小圓筒54的直徑逐漸減小；外筒52、內(nèi)筒53以及若干小圓筒54采用彈性簧片卷制而成，且若干小圓筒54之間、小圓筒54與外筒52之間以及小圓筒54與內(nèi)筒53之間可采用焊接的方式進(jìn)行連接；蜂窩彈性輪胎5內(nèi)胎的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅保證了車輪具有足夠的彈性，且越接近內(nèi)圈部分強(qiáng)度越大，能夠有效的保護(hù)車輪的輪轂電機(jī)，整個(gè)結(jié)構(gòu)緊湊，環(huán)環(huán)相連。本發(fā)明中提供的蜂窩彈性輪胎5在月面復(fù)雜環(huán)境下，有較強(qiáng)的載重能力和較長(zhǎng)的可行駛里程，并且蜂窩彈性輪胎5沒(méi)有單點(diǎn)報(bào)廢的特性，具有一定的堅(jiān)固性和靈活性，行駛月面復(fù)雜的地形地貌，可以盡可能減少振動(dòng)傳輸?shù)降装迳稀?br> [0020]在本實(shí)施例中，每個(gè)車輪的中心位置上均安裝有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，且每個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均包括行進(jìn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)I和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7。其中，行進(jìn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)I與轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7構(gòu)成一定角度，具體可如圖1中所示，行進(jìn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)I平行于地面，轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7垂直于地面。本發(fā)明中由于每個(gè)車輪都裝有轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所以可以控制每個(gè)車輪的轉(zhuǎn)向角度，實(shí)現(xiàn)載人月球車的原地轉(zhuǎn)向；另外，該月球車底盤不僅通過(guò)控制行進(jìn)速度，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)車輛的阿克曼轉(zhuǎn)向，也可以控制轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向角度，實(shí)現(xiàn)車體的轉(zhuǎn)向；以上兩種轉(zhuǎn)向方式起到相互備份的作用。[0021 ] 在本實(shí)施例中，每個(gè)車輪均通過(guò)一體化懸架連接到底板兩側(cè)。具體的，參考圖3-4，一體化懸架包括上彈臂81、下彈臂82和阻尼器83，上彈臂81和下彈臂82的一端分別通過(guò)一個(gè)連接桿85連接到底板的側(cè)面上，上彈臂81與底板間的連接點(diǎn)位于下彈臂82與底板間連接點(diǎn)的上方，上彈臂81和下彈臂82均可繞與底板的連接處進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；上彈臂81和下彈臂82的另一端通過(guò)連接件85連接到輪胎的中間位置上，本實(shí)施例中上彈81和下彈臂82的另一端分別連接輪胎中心位置上驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的外殼上、下側(cè)，具體的連接方式是當(dāng)車輪完全展開(kāi)后，由宇航員用銷釘將車輪鎖定，從而使車輪與上彈臂81和下彈臂82不會(huì)發(fā)生相互轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使車輪始終與地面保持垂直；在本實(shí)施例中，阻尼器83選用磁性阻尼器，阻尼器83的一端連接到底板上，另一端連接到車輪上，具體為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的外殼上，整個(gè)阻尼器83位于上彈臂81與下彈臂82之間。本發(fā)明通過(guò)一體化懸架來(lái)連接車輪和底板，一方面一體化懸架即作為連接結(jié)構(gòu)又作為彈性結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，功能集中；另一方面，本發(fā)明通過(guò)上彈臂81、下彈臂82以及阻尼器83之間的配合使用，起到良好的減震效果，使得宇航員在乘坐載人月球車的時(shí)候更加舒適。
[0022]參考圖5-7，本發(fā)明提供的一種新型載人月球車底盤，當(dāng)其置于太空艙內(nèi)的時(shí)候，將其底板3和后底板4對(duì)折成一定角度,前底板3上的兩輪與后底板4上的兩輪相互錯(cuò)開(kāi)，整個(gè)底盤大致呈三面體狀，從而減少了底盤的占用空間；另外，可同時(shí)將車輪向底板的正面旋轉(zhuǎn)一定角度，再擠壓車輪，在上彈臂81和下彈臂82的作用下，進(jìn)一步的縮小底盤折疊后的體積。到達(dá)月面后，宇航員將載人月球車釋放到月面上，前底板3與后底板4之間在扭簧的作用下彈開(kāi)，車輪也在上彈臂和下彈臂的作用下展開(kāi)；同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)車輪使其繞連接桿84轉(zhuǎn)動(dòng)鎖定恢復(fù)至行走狀態(tài)。通過(guò)控制每個(gè)車輪上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，宇航員可以乘坐載人月球車，在月面上實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向等行駛功能。
[0023]綜上所述，該底盤包括底板和若干車輪，車輪采用蜂窩彈性輪胎，每個(gè)車輪上均設(shè)置有行進(jìn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；車輪通過(guò)一體式懸架安裝到底板兩側(cè)，一體式懸架包括上彈臂、下彈臂和阻尼器，上彈臂和下彈臂的一端均連接到底板側(cè)面上，上彈臂和下彈臂的另一端均連接到車輪中間位置處，且上彈臂整個(gè)位于下彈臂的上方；阻尼器位于上彈臂和下彈臂之間，且阻尼器的一端與底板相連，另一端與車輪相連。本發(fā)明具有良好的承載和減震能力，滿足月面巡視探測(cè)的基礎(chǔ)上，做到質(zhì)量更輕、機(jī)構(gòu)更緊湊、功能更集中、舒適性更好、折疊空間更小。
[0024]本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)理解，本發(fā)明可以以許多其他具體形式實(shí)現(xiàn)而不脫離本發(fā)明的精神或范圍。盡管已描述了本發(fā)明的實(shí)施例，應(yīng)理解本發(fā)明不應(yīng)限制為這些實(shí)施例，本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可如所附權(quán)利要求書界定的本發(fā)明精神和范圍之內(nèi)作出變化和修改。
【權(quán)利要求】
1.一種新型載人月球車的底盤，其特征在于，包括底板、若干車輪以及設(shè)置在車輪上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述車輪通過(guò)一體式懸架安裝到所述底板兩側(cè)；其中， 所述一體式懸架包括上彈臂、下彈臂和阻尼器，所述上彈臂和所述下彈臂的一端均連接到所述底板側(cè)面上，所述上彈臂和所述下彈臂的另一端均連接到所述車輪中間位置處，且所述上彈臂整個(gè)位于所述下彈臂的上方； 所述阻尼器位于所述上彈臂和所述下彈臂之間，且所述阻尼器的一端與所述底板相連，所述阻尼器的另一端與所述車輪相連。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的新型載人月球車的底盤，其特征在于，所述上彈臂和所述下彈臂的一端通過(guò)連接桿與所述底板的相連接，且所述上彈臂和所述下彈臂可繞所述連接桿轉(zhuǎn)動(dòng)并鎖定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型載人月球車的底盤，其特征在于，所述車輪的輪胎采用蜂窩彈性輪胎。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型載人月球車的底盤，其特征在于，所述蜂窩彈性輪胎的內(nèi)胎包括同軸設(shè)置的內(nèi)筒和外筒，且所述內(nèi)筒與所述外筒之間設(shè)置有若干順序排列的小圓筒，且沿由所述外筒指向所述內(nèi)筒的徑向方向，所述小圓筒的直徑逐漸減小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型載人月球車的底盤，其特征在于，所述車輪上設(shè)置有擋泥板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型載人月球車的底盤，其特征在于，每個(gè)所述車輪上均設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型載人月球車的底盤，其特征在于，每個(gè)所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均包括轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和行進(jìn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型載人月球車的底盤，其特征在于，所述底板有前底板和后底板組成，所述前底板與所述后底板之間旋轉(zhuǎn)連接，且所述前底板與所述后底板連接處設(shè)置有扭簧。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型載人月球車的底盤，其特征在于，所述底板的兩側(cè)設(shè)置有折疊階梯。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型載人月球車的底盤，其特征在于，所述底板的上端面上設(shè)置有腳踏板。
【文檔編號(hào)】B60G13/00GK104149990SQ201410303218
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】姬鳴, 邱寶貴, 肖杰, 張曉偉, 胡震宇, 羅小桃, 李毅 申請(qǐng)人:上海宇航系統(tǒng)工程研究所