一种具有轻量化驱动底盘的多功能地面无人车辆的制作方法

本实用新型涉及无人车辆技术领域，具体涉及一种具有轻量化驱动底盘的多功能地面无人车辆。

背景技术：

纯电动汽车的发展越来越来越快，电动汽车作为汽车工业主要发展方向之一，其具有节能减排和噪音小的特点，而四轮轮毂电机驱动车辆是纯电动汽车主要的发展方向之一。无人地面车辆是一种融合了机器人技术和车辆技术的无人化移动平台，具有机动灵活、便于隐身和适应复杂越野环境等优点，在消防、灾害救援、核生化环境侦测等领域均有着广泛的应用前景。

现有技术中对地面无人车辆四轮轮毂电机驱动电动汽车的研发主要着眼于如何控制整车的稳定性和如何节约能源的角度，而对于作为整车结构基础的底盘的研究相对不足，大部分驱动底盘结构复杂，底盘重量较大，能源消耗较大，使用功能单一，只能在某单一领域内工作。因此，开展一种多功能、通用性、轻量化的地面无人车辆驱动底盘的研究具有重大的意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服以上所述现有技术的不足，提供一种具有轻量化驱动底盘的多功能地面无人车辆。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种具有轻量化驱动底盘的多功能地面无人车辆，包括底盘、悬架总成、电机总成、轮胎总成及减震器总成；

所述底盘包括上承载架、侧承载架、中承载架及连接架；所述上承载架包括一组上纵梁和设于所述上纵梁之间的上横梁，所述上承载架的侧边固设有第一连接支架；所述上纵梁的两端分别固设有所述侧承载架，所述侧承载架的外侧固设有第二连接支架；所述中承载架固设于所述上承载架底部，所述中承载架的侧边固设有下安装架，所述下安装架中设有第三连接支架和第四连接支架；所述连接架固设于所述侧承载架和中承载架之间，并与所述上承载架相固接；

所述悬架总成安装于所述连接架上；

所述电机总成包括轮毂电机和电机轴，所述电机轴与悬架总成相连接；

所述轮胎总成安装于所述轮毂电机上；

所述减震器总成的上端与所述底盘相连接、下端连接于所述悬架总成上。

优选地，所述上纵梁沿其侧边固设有若干个所述第一连接支架，所述第一连接支架呈拱门形状；所述侧承载架包括第一侧立柱和第一侧横梁，所述上纵梁的底部固设有所述第一侧立柱，所述第一侧横梁连接于所述第一侧立柱之间，所述第二连接支架呈l形，其一端固设于所述第一侧立柱上；所述中承载架包括中立柱和中底架，两所述上纵梁的底部分别固设于一组所述中立柱，所述中底架将各所述中立柱固接在一起。

优选地，所述连接架包括侧纵梁、第二侧横梁及第二侧立柱；所述侧承载架与所述上横梁和中承载架之间固设有一组所述侧纵梁；所述侧纵梁与上纵梁之间固设有所述第二侧横梁；所述侧纵梁之间固设有所述第二侧立柱。

优选地，所述第二侧立柱的数量为两组，每组数量为两个，每一所述第二侧立柱上均固设有第一铰接座，所述侧纵梁的两侧分别固设有所述第二侧横梁，所述第二侧横梁上设有第二铰接座。

优选地，所述上纵梁的侧边设有上安装架，所述中承载架的侧边设有下安装架，所述下安装架与上安装架平行设置，所述下安装架的外侧设有第三连接支架。

优选地，所述悬架总成包括连接组件、上横梁组件及下横梁组件；所述连接组件包括连接立柱、传力垫圈及锁紧件，所述电机轴呈扁平状，所述连接立柱上设有第一连接孔，所述传力垫圈上设有第二连接孔，所述第一连接孔和第二连接孔的形状均与所述电机轴的形状相适应，所述连接立柱和传力垫圈依次安装于所述电机轴上，且所述传力垫圈与连接立柱相连接，所述锁紧件用于将所述连接立柱和传力垫圈固定于所述电机轴上；所述上横梁组件和下横梁组件的一端分别铰接于所述连接立柱的上端和下端、另一端与所述第一铰接座相连接，所述减震器总成的上端与所述第二铰接座相连接、下端安装于所述上横梁组件中。

优选地，所述连接立柱呈类h型，其包括连接本体、上连接部及下连接部，所述连接本体上设有所述第一连接孔，所述连接本体分别往其两侧延伸形成所述上连接部和下连接部，所述上横梁组件和下横梁组件分别铰接于所述上连接部和下连接部中。

优选地，所述传力垫圈的边缘向外弯折形成有传力部，所述连接立柱于所述第一连接孔的侧边设有卡口，所述传力部与卡口相卡配。

优选地，所述上横梁组件包括上横梁连接管、上横梁管、上横梁支架、连接座、螺栓、调节垫圈及螺帽；所述上横梁连接管铰接于所述连接立柱的上端；所述上横梁连接管中设有两根呈v字形的所述上横梁管，所述上横梁管与所述第一铰接座相连接；所述上横梁支架设于两所述上横梁管之间；所述连接座设于减震器总成的下端，所述连接座通过所述螺栓和螺帽锁紧于所述上横梁支架上，并在所述螺栓和上横梁支架之间套设有所述调节垫圈。

优选地，所述上承载架、侧承载架、中承载架及连接架均采用铝合金材质。

采用上述技术方案后，本实用新型与背景技术相比，具有如下优点：

1、本实用新型的底盘包括模块化结构的上承载架、侧承载架、中承载架及连接架，侧承载架固设于上承载架的两侧，中承载架固设于上承载架的下方，连接架可以对骨架进行加固，底盘的结构简单、布局紧凑、重量轻，无人车辆的能耗降低，提升了燃油经济性。

2、本实用新型在上承载架的侧边固设有第一连接支架，用于安装顶部托盘或顶板，在侧承载架的外侧固设有第二连接支架，用于用于安装外接设备，在中承载架的侧边固设有下安装架，用于安装清扫设备，使得同一底盘可以根据使用领域和需求外接不同的设备，提高了无人车辆底盘的多功能性和通用性，也降低了无人车辆的生产成本。

3、本实用新型盘中骨架结构、侧围车身外壳、前后装饰件均使用了轻量化材料铝合金，降低了车身重量，提高了能源经济性。

4、本实用新型中轮毂电机的电机轴设计成扁平状，且安装于电机轴上的传力垫圈与连接立柱相连接，这样可以更好地将受力通过连接立柱传递到上横梁总成和下横梁总成分散至车身中，使得悬架的受力性能得到提升，进而提高了轮毂电机悬架安装使用的安全性。

5、本实用新型中减震器总成的下端可拆卸地安装于上横梁支架中，并可通过调节垫圈和螺帽在高度方向上进行微调，相较于减震器总成以焊接的固定方式，其不仅装配更加便捷，而且可以消除因工艺误差而导致减震器总成难以安装在车身上的缺陷。

附图说明

图1为本实用新型中实施例一的立体示意图(去掉外壳和装饰件)；

图2为本实用新型中实施例一的俯视图；

图3为本实用新型实施例一中底盘的结构示意图；

图4为图1中a处的局部放大图；

图5为图1中b处的局部放大图；

图6为图1中c处的局部放大图；

图7为图1中d处的局部放大图；

图8为本实用新型中实施例一安装顶部托盘后底盘的示意图；

图9为本实用新型中实施例一的立体示意图；

图10为本实用新型中实施例一的局部结构示意图；

图11为本实用新型中实施例一的局部结构示意图(去掉轮胎)；

图12为图11的分解示意图；

图13为本实用新型实施例一中连接立柱的结构示意图；

图14为本实用新型实施例一中减震器总成的安装示意图；

图15为图14的分解示意图；

图16为本实用新型实施例二中顶板上外接设备的示意图；

图17为本实用新型实施例二中第二连接支架和第三连接支架的使用示意图；

图18为本实用新型实施例二中外接设备的示意图。

附图标记说明：

上承载架110、上纵梁111、上横梁112、第一连接支架113、上安装架114、侧承载架120、第一侧立柱121、第一侧横梁122、第二连接支架123、快换结构124、外接设备125、中承载架130、中立柱131、中底架132、下安装架133、第三连接支架134、第四连接支架135、清扫设备136、连接架140、侧纵梁141、第二侧横梁142、第二侧立柱143、第一铰接座144、第二铰接座145、顶部托盘151、顶板152、抽滑装置153、前围装饰件160、后围装饰件170、侧围车身外壳180；

悬架总成200、连接组件210、连接立柱211、第一连接孔2111、卡口2112、连接本体2113、上连接部2114、下连接部2115、第一加强部2116、第二加强部2117、第三加强部2118、传力垫圈212、第二连接孔2121、传力部2122、锁紧件213、连轴垫圈214、上横梁组件220、上横梁连接管221、上横梁管222、上横梁支架223、连接座224、螺栓225、调节垫圈226、螺帽227、下横梁组件230；

电机总成300、轮毂电机310、电机轴320；

轮胎总成400；

减震器总成500。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型中需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示本实用新型的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一

配合图1至图3所示，本实用新型公开了一种具有轻量化驱动底盘的多功能地面无人车辆，包括底盘、悬架总成200、电机总成300、轮胎总成400及减震器总成500。底盘采用这种模块化的布局设计，不仅可以使底盘的结构更加紧凑，提升无人车操控的稳定性，而且可以将这种整车开发技术应用于不同车型，以派生或者衍生出多款车型，实现不同系列车型之间零部件的通用化，使不同系列的车型可以在同一条生产线上生产，从而节省设计成本，提高生产效率。

配合图1至图9所示，底盘包括上承载架110、侧承载架120、中承载架130及连接架140。上承载架110包括一组上纵梁111和设于上纵梁111之间的上横梁112，上承载架110的侧边固设有第一连接支架113，在本实施例中，上纵梁111沿其侧边固设有若干个第一连接支架113，第一连接支架113呈拱门形状，第一连接支架113可用于安装顶部托盘151，顶部托盘151可用于放置物品。

上纵梁111的两端分别固设有侧承载架120，侧承载架120的外侧固设有第二连接支架123，第二连接支架123可用于安装前围装饰件160和后围装饰件170。侧承载架120包括第一侧立柱121和第一侧横梁122，上纵梁111的底部固设有第一侧立柱121，第一侧横梁122连接于第一侧立柱121之间，第二连接支架123呈l形，其一端固设于第一侧立柱121上。

中承载架130固设于上承载架110底部，并位于两侧承载架120之间，中承载架130与上纵梁111形成有部件安装空间，此空间不仅可以用于安装电池等核心部件，而且可以起到保护核心部件的作用。连接架140固设于侧承载架120和中承载架130之间，并与上承载架110相固接。在本实施例中，中承载架130包括中立柱131和中底架132，两上纵梁111的底部分别固设于一组中立柱131，中底架132将各中立柱131固接在一起。

上纵梁111的侧边设有上安装架114，中承载架130的侧边设有下安装架133，下安装架133与上安装架114平行设置，下安装架133的外侧设有第三连接支架134，第三连接支架134可用于安装侧围车身外壳180。

连接架140包括侧纵梁141、第二侧横梁142及第二侧立柱143；侧承载架120与上横梁112和中承载架130之间固设有一组侧纵梁141；侧纵梁141与上纵梁111之间固设有第二侧横梁142；侧纵梁141之间固设有第二侧立柱143。在本实施例中，第二侧立柱143的数量为两组，每组数量为两个，每一第二侧立柱143上均固设有第一铰接座144，侧纵梁141的两侧分别固设有第二侧横梁142，第二侧横梁142上设有第二铰接座145。连接架140可以对底盘的整体结构进行加固，使得底盘整体具有足够的使用强度，满足不同的使用需求。

在本实施例中，上承载架110、侧承载架120、中承载架130、连接架140、上安装架114、下安装架133、侧围车身外壳180、前围装饰件160及后围装饰件170均优选地采用铝合金材质，使得车身整体的重量更轻。本实用新型采用模块化、铝合金材质的底盘结构，使得底盘的结构简单、布局紧凑、重量轻，无人车辆的能耗降低，提升了燃油经济性。

配合图1、图3及图11至图15所示，悬架总成200安装于连接架140上，电机总成300包括轮毂电机310和电机轴320，电机轴320与悬架总成200相连接，在本实施例中，电机轴320呈扁平状，轮胎总成400安装于轮毂电机310上，减震器总成500的上端与底盘相连接、下端连接于悬架总成200上。

悬架总成200包括连接组件210、上横梁组件220及下横梁组件230；连接组件210包括连接立柱211、传力垫圈212、锁紧件213及连轴垫圈214，连接立柱211上设有第一连接孔2111，传力垫圈212上设有第二连接孔2121，第一连接孔2111和第二连接孔2121的形状均与电机轴320的形状相适应，连接立柱211和传力垫圈212依次安装于电机轴320上，且传力垫圈212与连接立柱211相连接，锁紧件213用于将连接立柱211和传力垫圈212固定于电机轴320上，连轴垫圈214安装于连接立柱211与轮毂电机310之间，连轴垫圈214上设有与电机轴320形状相适应的连接孔。

传力垫圈212的边缘向外弯折形成有传力部2122，连接立柱211于第一连接孔2111的侧边设有卡口2112，传力部2122与卡口2112相卡配，在本实用新型中，电机轴320、第一连接孔2111、传力垫圈212及连轴垫圈214的扁平化形状设计，使其可以更好地防止扭力衰减，同时，传力垫圈212与连接立柱211之间特殊的连接设计，可以更好地将电机的载荷传递到连接立柱211上，并通过上横梁组件220和下横梁组件230传递至底盘。

在本实施例中，连接立柱211呈类h型，其包括连接本体2113、上连接部2114及下连接部2115，连接本体2113上设有第一连接孔2111，连接本体2113分别往其两侧延伸形成上连接部2114和下连接部2115，上横梁组件220和下横梁组件230分别铰接于上连接部2114和下连接部2115中。上连接部2114的两铰接端之间设有第一加强部2116，下连接部2115的两铰接端之间设有第二加强部2117，连接本体2113与上连接部2114和下连接部2115之间设有第三加强部2118。同时，连接立柱211采用铸造成型而成，使其具有强度高、耐冲击的优点。

上横梁组件220和下横梁组件230的一端分别铰接于连接立柱211的上端和下端、另一端与第一铰接座144相连接，减震器总成500的上端与第二铰接座145相连接、下端安装于上横梁组件220中。在车辆行驶过程中，连接立柱211、上横梁组件220及下横梁组件230，可及时传递、分散侧向力、垂直力以及纵向力，防止因受力不均匀而导致底盘出现不安全因素。

上横梁组件220包括上横梁连接管221、上横梁管222、上横梁支架223、连接座224、螺栓225、调节垫圈226及螺帽227；上横梁连接管221铰接于连接立柱211的上端；上横梁连接管221中设有两根呈v字形的上横梁管222，上横梁管222与第一铰接座144相连接；上横梁支架223设于两上横梁管222之间；连接座224设于减震器总成500的下端，连接座224通过螺栓225和螺帽227锁紧于上横梁支架223上，并在螺栓225和上横梁支架223之间套设有调节垫圈226。

相较于减震器总成500以焊接的固定方式，减震器总成500的下端可拆卸地安装于上横梁支架223中，并可通过调节垫圈226和螺帽227在高度方向上进行微调，不仅装配更加便捷，而且可以消除因工艺误差而导致减震器总成500难以安装在车身上的缺陷。

实施例二

配合图1至图7、图16至图18所示，本实施例与实施例一的区别在于：

上纵梁111沿其侧边固设有若干个第一连接支架113，第一连接支架113呈拱门形状，第一连接支架113可用于安装顶板152，顶板152可用于安装抽滑装置153，该装置可连接不同的功能性设备，如挖掘机、抓木机等。

侧承载架120的外侧固设有第二连接支架123，第二连接支架123可用于安装外接设备，第二连接支架123上可以外接快换结构124，该快换结构124上可安装外接设备125，如铲车铲、推雪铲等。下安装架133中设有第四连接支架135，第四连接支架135可用于安装清扫设备136，如扫路机等。

通过第一连接支架113、第二连接支架123、第四连接支架135分别安装不同的设备，使得同一底盘可以根据使用领域和需求外接不同的设备，提高了无人车辆底盘的多功能性和通用性，也降低了无人车辆的生产成本。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

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