无人驾驶汽车及无人驾驶汽车的作业系统的制作方法

1.本实用新型涉及无人驾驶汽车技术领域，尤其涉及一种无人驾驶汽车及无人驾驶汽车的作业系统。


背景技术：

2.通常，无人驾驶汽车包括线控底盘和可拆卸地连接在线控底盘上的车身，车身用于承载货物或乘员，线控底盘基于自身配备的线控驱动、转向及制动等执行机构，在自动驾驶系统的控制下，搭载其上的车身沿预设线路自动行移，以将货物和乘员运送于封闭/半封闭场所的指定位置。
3.在对线控底盘进行维修、养护时，在解除线控底盘与车身的连接后，需要于宽敞空间中借助搬运设备沿车身的高度方向或横向将车身搬离线控底盘，以开放线控底盘，致使线控底盘与车身的分离过程复杂，且无法于狭小空间内完成。
4.此外，在线控底盘配备的动力电池亏电后，无人驾驶汽车即需停车至充电设备处充电，致使无人驾驶汽车使用率低下。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种无人驾驶汽车及无人驾驶汽车的作业系统，以使无人驾驶汽车的底盘与车身易于分离，且底盘与车身的分离作业可于狭小空间内完成，提高无人驾驶汽车的使用率。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种无人驾驶汽车，包括底盘和可拆卸地连接于所述底盘上的车身，所述无人驾驶汽车还包括：
8.驱动轮，设于所述底盘；
9.从动轮，设于所述车身，所述从动轮能够配合所述驱动轮承载所述无人驾驶汽车的重量；
10.第一支撑机构，设于所述车身，所述第一支撑机构能够配合所述从动轮承载所述车身的重量，并使所述车身固定；及
11.第二支撑机构，设于所述底盘，所述第二支撑机构能够配合所述驱动轮承载所述底盘的重量，并随所述底盘行移。
12.作为优选，所述无人驾驶汽车还包括锁定机构，所述锁定机构被配置为锁定及解锁处于组合状态的所述底盘和所述车身；在所述锁定机构解锁时，所述底盘能够沿所述无人驾驶汽车的行进方向移出所述车身。
13.作为优选，所述无人驾驶汽车还包括第一收纳机构，所述第一收纳机构被配置为收纳及展开所述第一支撑机构。
14.作为优选，在所述第一支撑机构处于收纳状态时，所述第一支撑机构与地面脱离；在所述第一支撑机构处于展开状态时，所述第一支撑机构支撑于所述底盘及地面之间。
15.作为优选，所述无人驾驶汽车还包括第二收纳机构，所述第二收纳机构被配置为收纳及展开所述第二支撑机构。
16.作为优选，在所述第二支撑机构处于收纳状态时，所述第二支撑机构与地面脱离；在所述第二支撑机构处于展开状态时，所述第二支撑机构支撑于所述底盘及地面之间。
17.作为优选，所述第二支撑机构包括支撑轮，所述支撑轮和所述驱动轮中的至少一个能够转向。
18.作为优选，所述无人驾驶汽车还包括：
19.车载电源，设于所述车身，并与所述车身上的用电部件电性连接。
20.作为优选，所述底盘为线控底盘。
21.为达此目的，本实用新型还采用以下技术方案：
22.一种无人驾驶汽车作业系统，其包括如上所述的无人驾驶汽车。
23.本实用新型的有益效果：
24.本实用新型提供的无人驾驶汽车及无人驾驶汽车的作业系统中，该无人驾驶汽车的车身与底盘能够分别借助第一支撑机构和第二支撑机构各自独立地承载于地面，并且，在第一支撑机构和第二支撑机构中，至少第二支撑机构被构造为适于与地面滑动或滚动接触，从而替代从动轮支撑底盘的同时，允许底盘顺畅地沿地面行移以与车身分离。
25.该无人驾驶汽车的底盘与车身分离的过程，无需借助外部的搬运设备纵向或横向抬离车身，而是基于该无人驾驶汽车所固有的行进方向上使底盘独自行移而脱离车身，二者分离过程简单，可于狭小空间内完成。
26.此外，基于本实用新型提供的无人驾驶汽车的构造，底盘与车身分离后形成开放性结构，适于对底盘继续充电/换电或其他维修、养护作业。
附图说明
27.图1是本实用新型实施例中的无人驾驶汽车在底盘与车身组合时的结构示意图；
28.图2是本实用新型实施例中的无人驾驶汽车在底盘与车身部分分离时的结构示意图；
29.图3是本实用新型实施例中的车身与底盘分离后的侧视图；
30.图4是本实用新型实施例中的车身与底盘分离后的仰视图；
31.图5是本实用新型实施例中的底盘与车身分离后的侧视图；
32.图6是本实用新型实施例中的底盘与车身分离后的仰视图；
33.图7是本实用新型实施例中底盘与车身组合时的结构示意图。
34.图中：
35.1、底盘；
36.2、车身；21、组合接入端；
37.3、驱动轮；
38.4、从动轮；41、从动轴；
39.5、第一支撑机构；51、支撑杆；52、支撑柱；
40.6、第二支撑机构；61、支撑轮；
41.7、第一收纳机构；
42.8、第二收纳机构；81、导轨；82、滚轮；
43.100、地面。
具体实施方式
44.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
45.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
46.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
47.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
48.本实施例提供了一种无人驾驶汽车作业系统，其可适用于封闭或半封闭的客运/货运场地内，以执行乘员和/或货物的输送作业。
49.该无人驾驶汽车作业系统包括若干辆无人驾驶汽车及作业控制终端。其中，如图1所示，无人驾驶汽车包括底盘1和连接至底盘1上的车身2。车身2按需可选取为能够乘坐乘员的乘员舱或能够容置货物的货箱。底盘1优选但不限为线控底盘1，该线控底盘1搭载有自动驾驶子系统和线控模块，自动驾驶子系统可将其预先接收自控制终端或其预先存储的自动驾驶数据下达至线控模块，线控模块则基于自动驾驶子系统下达的自动驾驶信号，向汽车底盘1上的执行机构(包括车轮的驱动机构、制动机构及转向机构等)下达相应的执行信号，以实现线控底盘1搭载其上的车身2沿预设线路自动行移，将货物和/或乘员运送于封闭/半封闭场所的指定位置。上述的线控底盘1及其搭载的自动驾驶子系统、线控模块及执行机构等可采用现有技术，在此不做赘述。
50.本实施例中，车轮的驱动机构为电驱机构，其包括安装于底盘1的电机、控制器、机械减速器和差速器等，以借助传动轴使同样安装在底盘1上的驱动轮3转动，使底盘1行移。当然，该底盘1也可以采用电机集中驱动、轮毂电机驱动或者轮边电机驱动等其他电驱形式。电驱机构的动力电池(未图示)可以为锂离子动力电池和/或燃料电池，亦可采用内燃机作为增程器。在其他实施例中，驱动机构也不限为仅采用内燃机。上述电驱机构、制动机构及转向机构等皆可采用现有技术，在此不做赘述。
51.此外，该无人驾驶汽车作业系统还包括若干个适于为无人驾驶汽车更换动力电池或为动力电池充电/补充燃料的充换电站，以及若干用于对无人驾驶汽车进行维修、养护的维护站等，以满足该无人驾驶汽车的续驶需求。可选地，充换电站和维护站可独立或一体设置。借助于自动驾驶子系统，可控制无人驾驶汽车适时行移至充换电站或维护站，在此不做赘述。
52.请继续参阅图1，为解决前文述及的现有的无人驾驶汽车在进行维修、养护时，底盘1与车身2的分离过程复杂，且无法于狭小空间内完成的技术问题。本实施例中，该无人驾驶汽车的驱动轮3设于底盘1上，而从动轮4则设于车身2而非底盘1上，当底盘1与车身2组合为一体时，从动轮4能够配合驱动轮3共同承载该无人驾驶汽车的重量。
53.同时，该无人驾驶汽车该包括第一支撑机构5和第二支撑机构6。其中，第一支撑机构5设于车身2上，其能够配合从动轮4承载车身2的重量。第二支撑机构6则设于底盘1，其能够配合驱动轮3承载底盘1的重量。该无人驾驶汽车的作业方法可包含如下步骤以进行底盘1与车身2的分离处理：
54.s1、首先，在到达充换电站或维护站时，驻停该无人驾驶汽车，使其底盘1和车身2解除连接；
55.s2、随后，使第一支撑机构5配合从动轮4承载车身2，使车身2平稳地固定支撑于地面100；
56.s3、接着，使第二支撑机构6配合驱动轮3承载底盘1，驱动轮3驱动底盘1移出车身2，使底盘1与车身2分离。
57.基于上述构造及作业方法，该无人驾驶汽车的车身2与底盘1能够分别借助第一支撑机构5和第二支撑机构6各自独立地承载于地面100，并且，在第一支撑机构5和第二支撑机构6中，至少第二支撑机构6被构造为适于与地面100滑动或滚动接触，从而替代从动轮4支撑底盘1的同时，允许底盘1顺畅地沿地面100行移以与车身2分离。
58.该无人驾驶汽车的底盘1与车身2的分离过程无需借助外部的搬运设备纵向或横向抬离车身2，而是基于该无人驾驶汽车所固有的行进方向上使底盘1独自行移而脱离车身2，二者分离过程简单，可于狭小空间内完成。
59.较佳地，该无人驾驶汽车包括有安装在底盘1和/或车身2上的锁定机构(未图示)，锁定机构被配置为锁定及解锁处于组合状态的底盘1和车身2，从而在锁定机构解锁时，底盘1能够沿无人驾驶汽车的行进方向移出车身2。示例性地，上述的锁定机构可以是安装于底盘1上的多个电动锁具，该电动锁具与一能够检测底盘1和车身2组装到位的检测元件电性连接，以及与检测元件的检测信号适时伸出其锁舌，使锁舌锁入车身2上的锁孔中，将底盘1和车身2锁定。在底盘1与车身2需要分离时，电动所述即基于线控模块的控制信号解除锁舌与锁孔的连接。
60.在底盘1与车身2分离后，该无人驾驶汽车的作业方法可进一步包括：
61.s4、控制并导引底盘1，使底盘1行移至充换电站或维护站等指定位置进行充电/换电或其他维修、养护作业。
62.充电作业时，底盘1上可设置于充换电站的充电连接器适配的对接连接器(未图示)，基于自动驾驶子系统的自动驾驶信号，可控制底盘1自行行移至使其对接连接器与充电连接器适配插接，完成底盘1上动力电池的自动充电作业。可以理解的是，在采用燃料电
池的实施方式中，上述的充电作业即相应替换为向燃料电池的燃料储存装置补充燃料。
63.换电作业时，动力电池也可以借助电动汽车领域所常采用的加解锁结构与底盘1锁定连接，于充换电站处，可由加解锁装置自底盘1上解锁并拆卸亏电的动力电池后，在将电池仓提供的满电的动力电池安装并锁定至底盘1，完成换电作业。当然，在其他情况下，也可由人工完成换电作业。基于本实施例的无人驾驶汽车的构造，底盘1与车身2分离后形成开放性结构，相较于电动汽车将动力电池固定于底盘1底部的方式，该结构允许动力电池与底盘1采用更多样的方式灵活择位固定，并且，动力电池的电气连接和温控连接亦非常容易操作和实现。此外，上述的开放性结构还便于作业人员对底盘1进行维护处理。
64.更佳地，由于本实施例中底盘1的通用性构造，在底盘1与车身2分离后，该无人驾驶汽车的作业方法还可包括：
65.s5、提供另一底盘1，使该底盘1移入并连接至车身2，并由该底盘1牵引车身2行移。
66.也即，在原牵引该车身2的底盘1发生故障或动力电池亏电后，在将其与车身2分离后，可提供另一完好/动力电池满电的底盘1与该车身2组合，并牵引车身2继续行移，完成后续的作业任务。该方法尤其适用于固定线路的运载使用场景以及固定充电换电站的运载使用场景模式，以提高无人驾驶汽车的使用率，满足高效的运载需求。
67.上述为该自动驾驶汽车进行充电、换电的充换电站和自动驾驶汽车的自动驾驶方法及原理并非本实施例基于现有技术进行改进的技术要点，因此，均可采用现有技术实施，在此不做赘述和相关限定。
68.下面请继续参照图1，并结合图2至图7，以具体说明该无人驾驶汽车关于车身2与底盘1分离及组合的构造。
69.请首先参阅图3和图4，图3和图4分别为车身2的侧视图和仰视图，本实施例中，两个从动轮4均设置于车身2沿行进方向的一端的底部，第一支撑机构5设置于车身2沿行进方向的一端的底部。两个从动轮4借由一从动轴41同轴固定，车身2悬置安装于从动轴41上方。第一支撑机构5工作时其底端与从动轮4的底沿平齐，以能同时接触地面100，并使车身2保持水平姿态。
70.请接着参阅图5和图6，图5和图6分别为底盘1的侧视图和仰视图，本实施例中，两个驱动轮3均设置于底盘1沿行进方向的一端的底部，第二支撑机构6设置于底盘1沿行方向的另一端的底部，如图1所示，在车身2与底盘1组合时，驱动轮3和从动轮4分别位于该无人驾车汽车的行进方向的两端，第一支撑机构5和第二支撑机构6亦分别位于该无人驾车汽车的行进方向的两端。
71.请对照参阅图1和图3并结合图4，作为优选，本实施例中，该无人驾驶汽车还包括第一收纳机构7，第一收纳机构7被配置为收纳及展开第一支撑机构5。在第一支撑机构5处于收纳状态时，第一支撑机构5能够与地面100脱离，以便车身2与底盘1组合后行移。而在第一支撑机构5处于展开状态时，第一支撑机构5支撑于底盘1及地面100之间，以形成对车身2的支撑作用。
72.示例性地，本实施例中，第一支撑机构5包括一枢接在车身2底部的支撑杆51，支撑杆51的两端各固定连接有支撑柱52，支撑杆51能够绕其与车身2的枢轴转动并使支撑柱52达成两个极限位置，两个极限位置中其一为大体与地面100垂直的支撑位置(即图3、图4中支撑柱52由实线绘制位置)，两个极限位置中另一则为大体与地面100平行的收纳位置(即
图1、图3和图4中支撑柱52由虚线绘制位置)。图3中箭头方向为支撑柱52的转动方向。
73.处于支撑位置时，支撑柱52与地面100接触以支撑车身2，处于收纳位置时，支撑柱52即脱离地面100。第一收纳机构7可为能够驱动支撑杆51转动的驱动部件，驱动部件可包括传动连接的电机及减速机等部件(未图示)，减速机的输出端与支撑杆51啮合，从而借助电机的正反转达成支撑柱52的如上两个极限位置。
74.请对照参阅图1和图2并结合图5和图6，作为优选，该无人驾驶汽车还包括第二收纳机构8，第二收纳机构8被配置为收纳及展开第二支撑机构6。在第二支撑机构6处于收纳状态时，第二支撑机构6与地面100脱离，以便车身2与底盘1组合后行移。而在第二支撑机构6处于展开状态时，第二支撑机构6支撑于底盘1及地面100之间，以形成对底盘1的支撑作用，从而可配合驱动轮3使底盘1单独行移。
75.示例性地，本实施例中，第二支撑机构6包括一个转动连接于底盘1底部的支撑轮61，支撑轮61位于底盘1宽度方向的中部，以配合两个驱动轮3形成三角形支撑结构，且在车身2与底盘1组合和分离过程中，不与车身2上的从动轮4和两个支撑柱52干涉。支撑轮61的外径小于驱动轮3，使得支撑轮61配合两个驱动轮3承载底盘1时，底盘1大致呈图4中实线绘制的倾斜状态。可以理解的是，支撑轮61和驱动轮3中的至少一个配备有转弯功能，以使底盘1独立行移时能够实现转向。
76.第二收纳机构8包括设置在箱体上的导轨81和设置在底盘1上的滚轮82。箱体底部具有能够容置底盘1的顶部部分的容槽(未图示)，容槽沿该无人驾驶汽车的行进方向的至少一端贯通设置，以允许底盘1沿该无人驾驶汽车的行进方向移入及移出车身2。当底盘1移入并组合于车身2时，容槽的槽壁能够限定底盘1，以配合锁定机构锁定车身2与底盘1。
77.定义底盘1组合至车身2时，车身2先行接收底盘1的一端的组合接入端21，导轨81大致延伸于车身2的组合接入端21至另一端之间，并且，导轨81自车身2的组合接入端21至另一端呈逐渐升高趋势。滚轮82靠近支撑轮61的上方设置。如图7所示，当底盘1沿着图7中箭头方向组合至车身2时，滚轮82将接入导轨81并沿着导轨81爬升，从而带动底盘1安装支撑轮61的一端提升至图2所示的与地面100脱离状态，直至底盘1完全与车身2组合后，底盘1将大体保持于图1和图4中虚线绘制的水平姿态。
78.此外，第一支撑机构5与底面接触的部分也可为配备制动功能的轮类部件，以允许车身2独立行移。第一收纳机构7还可以是能够倾斜或垂直升降第一支撑机构5的升降机构等，在此不作限定。第二支撑机构6的支撑轮61也可构造为在配合两个驱动轮3承载底盘1时，使底盘1大致呈水平姿态，在底盘1完全与车身2组合后，底盘1依旧呈水平姿态。相应地，第二收纳机构8可采用一牵引机构，借由该牵引机构向上方提升支撑轮61，使支撑轮61脱离底面，在此不作限定。
79.另，车身2上可以设置一独立的车载电源(未图示)，该车载电源可与车身2上的用电部件电性连接，以在车身2与底盘1分离时向车身2上的用电部件供电，确保车上的灯光等用电部件不断电。
80.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和
改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。