本發(fā)明屬于智能汽車技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種四旋翼智能汽車。

背景技術(shù)：

隨著智能化、自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代汽車工業(yè)逐漸與電子計(jì)算機(jī)等最新科技成果相結(jié)合，于是便出現(xiàn)了智能汽車。智能汽車是在普通車輛的基礎(chǔ)上增加了先進(jìn)的傳感器(雷達(dá)、攝像)、控制器、執(zhí)行器等裝置，通過(guò)車載傳感系統(tǒng)和信息終端實(shí)現(xiàn)與人、車、路等的智能信息交換，使車輛具備智能的環(huán)境感知能力，能夠自動(dòng)分析車輛行駛的安全及危險(xiǎn)狀態(tài)，并使車輛按照人的意愿到達(dá)目的地，最終實(shí)現(xiàn)替代人來(lái)操作的目的。

目前，智能汽車存在的一個(gè)主要問(wèn)題是越障能力較差，當(dāng)行駛路徑上出現(xiàn)較高的障礙物或較深的水溝時(shí)，便無(wú)法順利通過(guò)，因而局限性較大。

申請(qǐng)公布號(hào)為cn106183674a的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了一種智能汽車，車內(nèi)加設(shè)旋翼控制器，車頂加設(shè)旋翼裝置，多個(gè)螺旋槳由旋臂帶動(dòng)依序置于車頂成平行排列。飛行模式時(shí)，轉(zhuǎn)臂器依序轉(zhuǎn)動(dòng)旋臂懸置于車外，各旋臂間保持適當(dāng)距離，動(dòng)力器轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋槳向下推動(dòng)空氣使汽車離地，以旋翼控制器依旋翼機(jī)模式飛行。上述專利公布的技術(shù)方案中，通過(guò)在智能汽車的車頂加設(shè)旋翼裝置，使智能汽車具有空中飛行的能力，便于越過(guò)障礙物或水溝，但該智能汽車在起飛時(shí)，需要將旋臂向車身外部完全展開(kāi)，耗時(shí)較多，起飛速度慢，且旋臂展開(kāi)后超出車寬很多，使整車體積變得過(guò)大，無(wú)法在公路上起飛，只能在周圍空曠的地方才能有足夠的空間展開(kāi)旋臂，因而限制了其應(yīng)用范圍。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種越障能力強(qiáng)且應(yīng)用范圍廣的四旋翼智能汽車。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種四旋翼智能汽車，該智能汽車包括底盤(pán)、設(shè)置在底盤(pán)上的車身、行進(jìn)機(jī)構(gòu)、四旋翼飛行機(jī)構(gòu)以及分別與行進(jìn)機(jī)構(gòu)、四旋翼飛行機(jī)構(gòu)電連接的自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述的行進(jìn)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在底盤(pán)兩側(cè)的車輪組件以及分別與車輪組件傳動(dòng)連接的車輪驅(qū)動(dòng)組件、車輪轉(zhuǎn)向組件，所述的四旋翼飛行機(jī)構(gòu)位于車身兩側(cè)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)的調(diào)控下，所述的智能汽車自動(dòng)切換行進(jìn)機(jī)構(gòu)及四旋翼飛行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以適應(yīng)不同的路況。

所述的車輪組件包括一前一后分別設(shè)置在底盤(pán)側(cè)面的前車輪、后車輪，所述的車輪驅(qū)動(dòng)組件與后車輪傳動(dòng)連接，所述的車輪轉(zhuǎn)向組件與前車輪傳動(dòng)連接。智能汽車在路面上行進(jìn)時(shí)，后車輪為驅(qū)動(dòng)輪，前車輪通過(guò)車輪轉(zhuǎn)向組件改變智能汽車的行駛方向。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的前車輪及后車輪上均設(shè)有防滑橡膠層。

所述的車輪驅(qū)動(dòng)組件包括設(shè)置在底盤(pán)上的車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及分別與車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)、后車輪傳動(dòng)連接的傳動(dòng)齒輪；所述的車輪轉(zhuǎn)向組件包括設(shè)置在底盤(pán)上的轉(zhuǎn)向舵機(jī)以及分別與轉(zhuǎn)向舵機(jī)、前車輪傳動(dòng)連接的連桿。車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)齒輪將動(dòng)力傳遞至后車輪，使智能汽車行進(jìn)；轉(zhuǎn)向舵機(jī)通過(guò)連桿控制前車輪的轉(zhuǎn)向，以控制智能汽車的前進(jìn)方向。

所述的底盤(pán)上還設(shè)有車輪減振組件，該車輪減振組件包括設(shè)置在底盤(pán)上的固定架、沿豎直方向設(shè)置在固定架上的固定支柱、滑動(dòng)套設(shè)在固定支柱上的套筒以及與套筒固定連接的車輪安裝板，所述的車輪組件設(shè)置在車輪安裝板上，所述的固定支柱上設(shè)有分別與套筒的兩端彈性連接的減振彈簧組。當(dāng)?shù)孛嫫閸绮黄綍r(shí)，減振彈簧組能夠緩沖車輪組件受到的上下波動(dòng)，以保證底盤(pán)及車身的平穩(wěn)。

所述的固定架的頂端及底端分別與固定支柱的上下兩端固定連接，所述的減振彈簧組包括一上一下分別套設(shè)在固定支柱上的上減振彈簧、下減振彈簧，所述的套筒設(shè)置在上減振彈簧與下減振彈簧之間。通過(guò)設(shè)置上減振彈簧、下減振彈簧，進(jìn)一步提高智能汽車的減振能力，避免相關(guān)部件的損壞，保證了智能汽車行駛的平穩(wěn)性及使用壽命。

所述的四旋翼飛行機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在底盤(pán)上的無(wú)刷電機(jī)固定座、設(shè)置在無(wú)刷電機(jī)固定座上的無(wú)刷電機(jī)、沿豎直方向設(shè)置并與無(wú)刷電機(jī)傳動(dòng)連接的旋翼轉(zhuǎn)軸以及套設(shè)在旋翼轉(zhuǎn)軸上的旋翼。無(wú)刷電機(jī)通過(guò)旋翼轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)，使智能汽車起飛并保持平穩(wěn)飛行。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的無(wú)刷電機(jī)既可正轉(zhuǎn)，又可反轉(zhuǎn)。當(dāng)無(wú)刷電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)旋翼正向轉(zhuǎn)動(dòng)，使智能汽車起飛；當(dāng)無(wú)刷電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)旋翼反向轉(zhuǎn)動(dòng)，以增大車輪組件與地面的摩擦力，提高車輪組件的抓地能力，避免出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。

所述的旋翼的外部還設(shè)有旋翼防護(hù)罩，該旋翼防護(hù)罩呈豎直圓筒狀。豎直圓筒狀的旋翼防護(hù)罩既能夠防止智能汽車側(cè)面的雜物進(jìn)入旋翼的轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)域而損壞旋翼，同時(shí)又能為旋翼的轉(zhuǎn)動(dòng)提供豎向氣道，保證智能汽車的順利飛行。

所述的自動(dòng)控制系統(tǒng)包括設(shè)置在車身內(nèi)且分別與行進(jìn)機(jī)構(gòu)、四旋翼飛行機(jī)構(gòu)電連接的單片機(jī)以及分別與單片機(jī)電連接的傳感器、信號(hào)發(fā)射接收器。信號(hào)發(fā)射接收器用于與控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換或信號(hào)傳遞，傳感器能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)智能汽車的運(yùn)行狀態(tài)及智能汽車周圍的環(huán)境，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)傳遞至單片機(jī)中，單片機(jī)再對(duì)行進(jìn)機(jī)構(gòu)及四旋翼飛行機(jī)構(gòu)下指令，以改變或維持智能汽車的運(yùn)行狀態(tài)。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括繼電器。

所述的傳感器包括紅外傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、超聲波測(cè)距離傳感器及陀螺儀。傳感器設(shè)置在智能汽車的車身、底盤(pán)、行進(jìn)機(jī)構(gòu)及四旋翼飛行機(jī)構(gòu)等各個(gè)方位，以便能夠?qū)χ苓叚h(huán)境進(jìn)行全方位監(jiān)測(cè)。傳感器能夠感應(yīng)外部信號(hào)，并將信號(hào)傳送至單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)收到的信號(hào)執(zhí)行程序中相應(yīng)的命令，轉(zhuǎn)向舵機(jī)接到命令后帶動(dòng)前車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，來(lái)控制智能汽車的前進(jìn)方向，避開(kāi)障礙物，最終到達(dá)目的地。當(dāng)傳感器檢測(cè)到前方為無(wú)法前進(jìn)的路面時(shí)，智能汽車自動(dòng)開(kāi)啟飛行模式，以飛過(guò)障礙物。

所述的底盤(pán)的前端設(shè)有保險(xiǎn)杠，所述的車身的頂部設(shè)有尾翼。車身上還設(shè)有與尾翼的底部傳動(dòng)連接的尾翼調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)，通過(guò)尾翼調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)尾翼轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)節(jié)尾翼與水平面之間的夾角。

所述的車身前端設(shè)有攝像頭，智能汽車能夠通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將攝像頭拍攝到的照片實(shí)時(shí)傳送至控制中心，起到航拍功能。

所述的智能汽車還包括蓄電池，以提供智能汽車運(yùn)行所需的電能。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的蓄電池設(shè)置在車身內(nèi)，且車身頂部設(shè)有可拆卸式外殼，便于蓄電池及自動(dòng)控制系統(tǒng)的更換及維修。

所述的智能汽車還包括定位器，通過(guò)gprs或gps進(jìn)行實(shí)時(shí)定位。

本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，信號(hào)發(fā)射接收器接收控制中心傳送來(lái)的目的地信息，并開(kāi)始進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，智能汽車開(kāi)始行進(jìn)；智能汽車在行進(jìn)過(guò)程中，通過(guò)多種傳感器感知外部信號(hào)，以此來(lái)判斷行進(jìn)的路況，當(dāng)路況較好時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)采取地面行進(jìn)模式，控制智能汽車在地面上快速前進(jìn)；當(dāng)需要轉(zhuǎn)彎時(shí)，轉(zhuǎn)向舵機(jī)帶動(dòng)前車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎；當(dāng)遇到彎度較大的轉(zhuǎn)彎處時(shí)，旋翼反向旋轉(zhuǎn)，以增大車輪組件與地面的摩擦力，提高車輪組件的抓地能力，避免出現(xiàn)打滑現(xiàn)象；當(dāng)傳感器檢測(cè)到路況較壞以至于智能汽車無(wú)法通過(guò)時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)切換到飛行模式，無(wú)刷電機(jī)開(kāi)始高速運(yùn)行，智能汽車開(kāi)始起飛并進(jìn)入飛行狀態(tài)，以飛過(guò)溝壑或其他較大障礙物，同時(shí)車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止工作，以此來(lái)節(jié)省電量；在飛行過(guò)程中，相關(guān)的傳感器會(huì)繼續(xù)檢測(cè)路面情況，當(dāng)飛行至較好路面時(shí)，智能汽車開(kāi)始慢慢下降直至著陸，之后無(wú)刷電機(jī)停止工作，車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)切換到工作狀態(tài)，控制智能汽車快速前進(jìn)，直至目的地。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)：

1)將智能汽車與無(wú)人機(jī)技術(shù)相結(jié)合，不僅具有智能汽車的自動(dòng)駕駛功能和耗電量小的優(yōu)點(diǎn)，還兼具無(wú)人機(jī)的超強(qiáng)通過(guò)性能和航拍等功能，因而同時(shí)解決了無(wú)人機(jī)耗電快、飛行時(shí)間短以及智能汽車越障性差、通過(guò)性差的問(wèn)題，能夠根據(jù)實(shí)時(shí)路況自動(dòng)切換運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，簡(jiǎn)單便捷地實(shí)現(xiàn)地面四輪驅(qū)動(dòng)避障前進(jìn)和空中飛行前進(jìn)，通行能力強(qiáng)；

2)占用體積小，且能夠自動(dòng)快速切換至飛行狀態(tài)，并能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)圖傳和通訊功能，適用于快遞行業(yè)、安保行業(yè)、航拍和路拍行業(yè)，當(dāng)運(yùn)用到快遞行業(yè)時(shí)，可根據(jù)收件人的定位將快遞送達(dá)目的地，能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的快遞配送員和無(wú)人機(jī)配送設(shè)備進(jìn)行快件和外賣的配送，消耗更少的能量，配送更遠(yuǎn)的距離；當(dāng)運(yùn)用到安保行業(yè)時(shí)，能夠自主循跡監(jiān)測(cè)某一區(qū)域的安全狀況；當(dāng)運(yùn)用到一些危險(xiǎn)場(chǎng)所時(shí)，能夠向人們反饋危險(xiǎn)場(chǎng)所的狀況，應(yīng)用十分廣泛。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中車輪減振組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中四旋翼飛行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)記說(shuō)明：

1—底盤(pán)、2—車身、3—前車輪、4—后車輪、5—車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)、6—傳動(dòng)齒輪、7—固定架、8—固定支柱、9—套筒、10—車輪安裝板、11—上減振彈簧、12—下減振彈簧、13—轉(zhuǎn)向舵機(jī)、14—連桿、15—無(wú)刷電機(jī)、16—旋翼、17—旋翼防護(hù)罩、18—保險(xiǎn)杠、19—尾翼、20—信號(hào)發(fā)射接收器、21—無(wú)刷電機(jī)固定座、22—旋翼轉(zhuǎn)軸。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

實(shí)施例：

如圖1所示的一種四旋翼智能汽車，該智能汽車包括底盤(pán)1、設(shè)置在底盤(pán)1上的車身2、行進(jìn)機(jī)構(gòu)、四旋翼飛行機(jī)構(gòu)以及分別與行進(jìn)機(jī)構(gòu)、四旋翼飛行機(jī)構(gòu)電連接的自動(dòng)控制系統(tǒng)，行進(jìn)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在底盤(pán)1兩側(cè)的車輪組件以及分別與車輪組件傳動(dòng)連接的車輪驅(qū)動(dòng)組件、車輪轉(zhuǎn)向組件，四旋翼飛行機(jī)構(gòu)位于車身2兩側(cè)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)的調(diào)控下，智能汽車自動(dòng)切換行進(jìn)機(jī)構(gòu)及四旋翼飛行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以適應(yīng)不同的路況。

其中，車輪組件包括一前一后分別設(shè)置在底盤(pán)1側(cè)面的前車輪3、后車輪4，車輪驅(qū)動(dòng)組件與后車輪4傳動(dòng)連接，車輪轉(zhuǎn)向組件與前車輪3傳動(dòng)連接。車輪驅(qū)動(dòng)組件包括設(shè)置在底盤(pán)1上的車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)5以及分別與車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)5、后車輪4傳動(dòng)連接的傳動(dòng)齒輪6；車輪轉(zhuǎn)向組件包括設(shè)置在底盤(pán)1上的轉(zhuǎn)向舵機(jī)13以及分別與轉(zhuǎn)向舵機(jī)13、前車輪3傳動(dòng)連接的連桿14。

底盤(pán)1上還設(shè)有車輪減振組件，如圖2所示，該車輪減振組件包括設(shè)置在底盤(pán)1上的固定架7、沿豎直方向設(shè)置在固定架7上的固定支柱8、滑動(dòng)套設(shè)在固定支柱8上的套筒9以及與套筒9固定連接的車輪安裝板10，車輪組件設(shè)置在車輪安裝板10上，固定支柱8上設(shè)有分別與套筒9的兩端彈性連接的減振彈簧組。固定架7的頂端及底端分別與固定支柱8的上下兩端固定連接，減振彈簧組包括一上一下分別套設(shè)在固定支柱8上的上減振彈簧11、下減振彈簧12，套筒9設(shè)置在上減振彈簧11與下減振彈簧12之間。

如圖3所示，四旋翼飛行機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在底盤(pán)1上的無(wú)刷電機(jī)固定座21、設(shè)置在無(wú)刷電機(jī)固定座21上的無(wú)刷電機(jī)15、沿豎直方向設(shè)置并與無(wú)刷電機(jī)15傳動(dòng)連接的旋翼轉(zhuǎn)軸22以及套設(shè)在旋翼轉(zhuǎn)軸22上旋翼16。旋翼16的外部還設(shè)有旋翼防護(hù)罩17，該旋翼防護(hù)罩17呈豎直圓筒狀。

自動(dòng)控制系統(tǒng)包括設(shè)置在車身2內(nèi)且分別與行進(jìn)機(jī)構(gòu)、四旋翼飛行機(jī)構(gòu)電連接的單片機(jī)以及分別與單片機(jī)電連接的傳感器、信號(hào)發(fā)射接收器20。傳感器包括紅外傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、超聲波測(cè)距離傳感器及陀螺儀。

底盤(pán)1的前端設(shè)有保險(xiǎn)杠18，車身2的頂部設(shè)有尾翼19。

智能汽車在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，信號(hào)發(fā)射接收器20接收控制中心傳送來(lái)的目的地信息，并開(kāi)始進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)5轉(zhuǎn)動(dòng)，智能汽車開(kāi)始行進(jìn)；智能汽車在行進(jìn)過(guò)程中，通過(guò)多種傳感器感知外部信號(hào)，以此來(lái)判斷行進(jìn)的路況，當(dāng)路況較好時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)采取地面行進(jìn)模式，控制智能汽車在地面上快速前進(jìn)；當(dāng)需要轉(zhuǎn)彎時(shí)，轉(zhuǎn)向舵機(jī)13帶動(dòng)前車輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎；當(dāng)遇到彎度較大的轉(zhuǎn)彎處時(shí)，旋翼16反向旋轉(zhuǎn)，以增大車輪組件與地面的摩擦力，提高車輪組件的抓地能力，避免出現(xiàn)打滑現(xiàn)象；當(dāng)傳感器檢測(cè)到路況較壞以至于智能汽車無(wú)法通過(guò)時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)切換到飛行模式，無(wú)刷電機(jī)15開(kāi)始高速運(yùn)行，智能汽車開(kāi)始起飛并進(jìn)入飛行狀態(tài)，以飛過(guò)溝壑或其他較大障礙物，同時(shí)車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)5停止工作，以此來(lái)節(jié)省電量；在飛行過(guò)程中，相關(guān)的傳感器會(huì)繼續(xù)檢測(cè)路面情況，當(dāng)飛行至較好路面時(shí)，智能汽車開(kāi)始慢慢下降直至著陸，之后無(wú)刷電機(jī)15停止工作，車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)5切換到工作狀態(tài)，控制智能汽車快速前進(jìn)，直至目的地。

上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。