车轮悬挂组件、车轮装置和车辆的制作方法

1.本公开涉及车辆技术领域，具体涉及自动驾驶领域和驾驶测试领域，更具体地涉及一种车轮悬挂组件、车轮装置和车辆。


背景技术：

2.随着电子技术和网络技术的发展，自动驾驶技术成为互联网领域和车辆领域的重要发展方向之一。成熟的自动驾驶技术，可以解放驾驶员的双手，还可以在一定程度上减少甚至避免交通意外。在自动驾驶车辆出厂之前，通常需要经过大量测试和试验，以此保证自动驾驶技术的可靠性。


技术实现要素：

3.提供了一种能够保护车轮免受过大压力的车轮悬挂组件、车轮装置和车辆。
4.本公开的一个方面提供了一种车轮悬挂组件，包括：第一安装架，被配置为与车架固定连接；第二安装架，被配置为与车轮组件转动连接；以及连杆，该连杆的两端分别与第一安装架和第二安装架铰接，其中，车轮悬挂组件被配置为：在第一安装架与车架固定连接且第二安装架与车轮组件转动连接的情况下，响应于车架受到的向下的作用力，第一安装架相对于第二安装架向下移动，并带动车架相对于车轮组件向下移动，直至车架与地面接触。
5.本公开的另一个方面提供了一种车轮装置，包括：车轮组件，包括车轮；以及本公开提供的车轮悬挂组件，该车轮悬挂组件的第二安装架套设车轮的轮轴，以与车轮组件转动连接。
6.本公开的另一个方面提供了一种车辆，包括车架；以及多个本公开提供的车轮装置，多个该车轮装置中的车轮悬挂组件均与车架固定连接。
7.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
8.附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：
9.图1是根据本公开实施例的车轮悬挂组件、车轮装置和车辆的应用场景示意图；
10.图2是根据本公开实施例的车辆的结构示意图；
11.图3a是根据本公开实施例的车轮装置在第一状态的结构示意图；
12.图3b是根据本公开实施例的车轮装置在第二状态的结构示意图；
13.图4是根据本公开第一实施例的车轮悬挂组件的结构示意图；
14.图5是根据本公开第二实施例的车轮悬挂组件的结构示意图；以及
15.图6是根据本公开第三实施例的车轮悬挂组件的结构示意图。
具体实施方式
16.以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
17.本公开提供了一种车轮悬挂组件，包括第一安装架、第二安装架和连杆。其中，第一安装架被配置为与车架固定连接，第二安装架被配置为与车轮组件转动连接，连杆的两端分别与第一安装架和第二安装架铰接。该车轮悬挂组件被配置为：在第一安装架与车架固定连接且第二安装架与车轮组件转动连接的情况下，响应于车架受到的向下的作用力，第一安装架相对于第二安装架向下移动，并带动车架相对于车轮组件向下移动，直至车架与地面接触。
18.以下将结合图1对本公开提供的组件和装置的应用场景进行描述。
19.图1是根据本公开实施例的车轮悬挂组件、转向轮装置、转向系统和车辆的应用场景示意图。
20.如图1所示，该应用场景100中包括有测试靶车110和自动驾驶车120。
21.在该应用场景100中，自动驾驶车120可以为出厂之前的车辆，也可以为出厂后需要维修的车辆。在对自动驾驶车120测试时，可以使用该测试靶车110模拟道路上行驶的车辆，来对自动驾驶车120的避障等功能进行测试。
22.例如，可以将测试靶车110设置在自动驾驶车120所在道路上，以测试自动驾驶车120是否可以在行驶至测试靶车110附近时自动变道，或者是否可以减速等，实现自动驾驶安全测试等。
23.根据本公开的实施例，该测试靶车110例如可以是自动在地面行驶的机器人，通过电机驱动，该测试靶车110可以到达指定速度。例如，该实施例可以在后台预先为测试靶车110设定行驶路径，测试靶车110可以根据该行驶路径行驶，以模拟实际路况中的车辆。或者，该测试靶车110还可以应用在物体运输场景中，以运输撞损的靶车或者任意可被测试靶车110承载的物体。例如，该测试靶车110还可以作为智能搬运机器人。
24.在一实施例中，该测试靶车110例如可以包括有机身框架、机身盖板、驱动系统、刹车系统、电源系统和控制系统等。其中，驱动系统例如可以用于驱动测试靶车110行驶，并改变行驶速度和行驶方向。该驱动系统例如可以包括动力系统和转向系统。动力系统可以包括动力驱动装置和驱动轮装置。转向系统可以包括转向驱动装置和转向轮装置。
25.例如，机身框架可以为车辆的底盘框架，该底盘框架的设置可以使得该测试靶车110的车辆高度控制在20cm以内。该机身框架可以设置有除机身盖板外测试靶车110中其他系统包括的各个组件的安装位。例如，可以设置有转向轮安装位、驱动轮安装位、电机安装位、主要电器件安装位、中央控制器安装位、gps天线安装位、电池安装位等。该机身框架上还可以设置有多个走线孔，用于穿设各个组件中的电子器件之间的通信线缆、电线等。该底盘框架可以设置有加强筋，以用于提高测试靶车的抗压能力，提高测试靶车的使用寿命。
26.例如，机身盖板可以与机身框架可拆卸连接，用于遮盖机身框架中的各个安装位安装的组件，以避免该各个安装位中安装的组件免受风吹雨淋。该机身盖板可以为一体成型结构，也可以由多个盖板彼此拼接构成。
27.例如，刹车系统例如可以包括刹车线、传感器、联轴器和电机等。该刹车系统例如可以在其包括的电机的作用下，向驱动轮或转向轮的转动提供阻力，以阻碍驱动轮或转向轮的转动，实现刹车。
28.例如，电源系统可以包括电池模组、继电器、电源模块等，用于为测试靶车110中的电子器件提供电能。在该电源系统的作用下，测试靶车110中的各个电子器件可以运行，实现测试靶车的行驶。其中，电源模块例如可以用于对电池模组提供的电压进行转换，以转换为适于各个电子器件使用的电压。
29.例如，控制系统可以包括通信模块、中央控制器、电机驱动器、转向校核编码器和组合导航装置等。该控制系统可以通过控制算法来实现对测试靶车110的控制及轨迹自定义等。
30.根据本公开的实施例，可以为车辆中的车轮装置设置车轮悬挂组件，在车辆受到碾压时，车架(可以包括前文描述的机身框架和机身盖板)可以相对于车轮装置向下移动，并与地面接触。以此，可以减轻车辆受到碾压时车轮装置中车轮承受的压力，从而对车轮起到保护作用，提高车轮的使用寿命。
31.以下将结合图2对设置有车轮悬挂组件的车辆的结构进行描述。
32.图2是根据本公开实施例的车辆的结构示意图。
33.如图2所示，该实施例的车辆200可以包括车架210和多个车轮装置220。该车辆200例如可以为前文描述的测试靶车或任意车辆，本公开对此不做限定。
34.其中，车架210例如可以包括底盘支架和底盘盖板。该底盘支架上可以安装有控制装置、驱动装置、刹车装置、电气装置等。其中，刹车装置、驱动装置和电气装置可以通过can网络等与控制装置通信连接，以在控制装置的控制下运行。
35.其中，每个车轮装置220可以包括车轮组件221和车轮悬挂组件222，车轮悬挂组件222的一端与车架210固定连接，车轮悬挂组件222的另一端与车轮组件221转动连接，以此使得车轮组件221可以相对于车轮悬挂组件222转动。
36.根据本公开的实施例，车轮悬挂组件222至少包括有与车架210固定连接的第一安装架、与车轮组件转动连接的第二安装架和连接两个安装架的连杆。该连杆的两端例如可以与两个安装架铰接，以此使得车架210可以相对于车轮组件221在垂直方向移动。
37.例如，在车架210受到压力的情况下，通常该压力会传至与地面接触的车轮组件。该实施例通过设置车轮悬挂组件，车架210受到的压力可以传至与车架210连接的第一安装架，由于车轮组件221与地面接触且在垂直方向的位置固定不变，则在压力作用下，连杆的两端可以相对于第一安装架和第二安装架转动，从而带动第一安装架和车架210相对于车轮组件221向下移动，直至车架210与地面接触。如此，与地面接触的车架210可以部分的分散车轮组件221承受的压力，从而对车轮起到保护作用。
38.在一实施例中，车轮悬挂组件可以包括挡板和传感器，挡板可以与车架固定连接，或者可以与第一安装架固定连接，传感器可以与第二安装架固定连接，且挡板设置于传感器上方。如此，传感器检测的其与挡板的距离，可以体现车架210与车轮组件221之间的距离。如此，根据传感器检测的距离是否变小，可以确定车架210是否受到压力。
39.例如，该实施例的车辆200还可以包括控制装置和刹车装置。控制装置固定于车架210上，具体可以固定于车架210的底盘支架上，且传感器可以与该控制装置通信连接，以将
检测的距离发送给控制装置。如此，控制装置可以根据收到的距离来执行车架210是否受到压力的判断。该实施例的车辆200还可以包括有刹车装置，该刹车装置固定于车架210上，且该刹车装置可以与控制装置通信连接。
40.例如，在控制装置判断传感器检测到的传感器与挡板之间的间距小于间距阈值时，可以向刹车装置发送指令，以控制刹车装置为车轮装置220中的车轮组件施加与车轮的转动方向相反的力。通过该方式，可以在车辆承受了较大的压力时，控制车辆刹车停止运动，从而避免因在承受压力(例如被碾压)时因车辆运动而带来的安全风险。因此，可以避免车辆内部电子器件损坏的情况，提高车辆寿命。
41.以下将结合图3a～3b对本公开提供的车轮装置的结构进行描述。
42.图3a是根据本公开实施例的车轮装置在第一状态的结构示意图，图3b是根据本公开实施例的车轮装置在第二状态的结构示意图。
43.如图3a～图3b所示，该实施例的车轮装置320包括车轮组件和车轮悬挂组件。
44.其中，车轮组件至少包括车轮。该车轮可以包括轮胎3211、轮架支撑3212和轮轴3213。轮胎3211与轮架支撑3212螺纹连接，且轮胎3211设置于轮架支撑的外侧。轮架支撑3212可以通过轴承安装在轮轴3213外侧。轮轴3213可以套设在车轮悬挂组件上，且与该车轮悬挂组件转动连接，以使得车轮组件与车轮悬挂组件转动连接，使得车轮能够相对于车轮悬挂组件转动。
45.其中，车轮悬挂组件至少包括与车架固定连接的第一安装架3221、套设轮轴的第二安装架3222和连接两个安装架的连杆3223。该连杆的两端例如可以与两个安装架铰接，以此使得车架可以相对于车轮组件在垂直方向移动。例如，第二安装架3222可以设置有通孔，该通孔穿设车轮的轮轴，该第二安装架3222可以经由轴承与轮轴转动连接。
46.在车架未受到压力时，车轮装置可以处于如图3a所示的第一状态。在该第一状态下，连杆与地面之间可以具有夹角，该夹角可以为30
°
、45
°
等任意角度，该第一状态下的夹角的大小例如可以根据连杆的长度及车架在未受压力时与地面之间的间距来确定。在车架受到压力时，经由连杆的转动，第一安装架3221可以相对于第二安装架3222向下移动，从而减小连杆与地面之间的夹角，直至车架与地面接触。例如，在车架与地面接触时，该连杆可以平行与地面，从而使得车轮装置处于如图3b所示的第二状态，以此来分散车轮组件承受的压力。
47.以下将结合图4～图6对该车轮悬挂组件进行详细描述。
48.图4是根据本公开第一实施例的车轮悬挂组件的结构示意图。
49.如图4所示，该实施例的车轮悬挂组件421可以包括第一安装架4211、第二安装架4212和连杆4213。
50.其中，第一安装架4211被配置为与前文描述的车辆中的车架固定连接。第二安装架4212被配置为与前文描述的车轮组件转动连接。
51.在一实施例中，该第一安装架4211例如可以为t字形结构。其中该第一安装架4211的t字形结构中，第一面可以用于与车架固定连接，与第一面垂直的第二面可以与连杆4213的一端铰接。类似地，第二安装架4212也可以为t字形结构。该第二安装架4212的第一面用于与车轮组件转动连接，与第一面垂直的第二面可以与连杆4213的另一端铰接。例如，该第二安装架4212的t字形结构中的第一面上可以设置有通孔，用于套设车轮组件中车轮的轮
轴。
52.在一实施例中，第一安装架4211和第二安装架4212也可以均为u型结构。第一安装架4211的u型结构中的底面用于与车架固定连接，第二安装架4212的u型结构中的底面用于与车轮组件转动连接。例如，该第二安装架4212的u型结构中的底面上可以设置有通孔，用于套设车轮组件中车轮的轮轴。
53.在该实施例中，连杆4213例如可以包括相对设置的两组连杆。该两组连杆中的第一组连杆的两端可以分别与第一安装架和第二安装架的第一侧面连接。两组连杆中的第二组连杆的两端分别与第一安装架和第二安装架的第二侧面铰接。具体地，针对第一组连杆中的每个连杆，连杆的一端与第一安装架的第一侧面铰接，连杆的另一端与第二安装架的第一侧面铰接。针对第二组连杆中的每个连杆，连杆的一端与第一安装架的第二侧面铰接，连杆的另一端与第二安装架的第二侧面铰接。通过该两组连杆的设置，可以提高两个安装架之间连接的稳固性，并在一定程度上限制车轮悬挂组件的自由度。
54.在一实施例中，两组连杆可以均包括两个连杆，每组连杆中的两个连杆经由与第一安装架4211、第二安装架4212的铰接，可以构成由两个连杆、第一安装架4211、第二安装架4212构成的四连杆结构。如此，可以进一步提高车轮悬挂组件的结构稳固性，并使得第一安装架4211和第二安装架4212仅可以在垂直方向上及车轮的轮轴中心轴所在的方向上相对移动。
55.根据本公开的实施例，连杆与第一安装架/第二安装架之间例如可以通过固定轴连接，连杆的一端套设在该固定轴上，以此实现连杆与第一安装架/第二安装架之间的铰接。
56.上述的车轮悬挂组件，由于连接车架的第一安装架4211与连接车轮组件的第二安装架4212之间经由连杆4213连接，且连杆4213与两个安装架均铰接。则在与第一安装架4211固定连接的车架受到向下的作用力时，该作用力可以传至第一安装架4211及连杆4213，连杆4213受到该作用力时，由于连杆4213与车轮组件连接的一端未受到作用力，且由于车轮组件与地面接触，则与车轮组件连接的一端的位置也是固定的，则该连杆4213会相对于第一安装架4211转动。经由该连杆4213的转动，第一安装架4211可以在垂直方向上相对于第二安装架4212向下移动，同时，第二安装架4212在该连杆4213的转动带动下会受到水平方向上远离第一安装架4211的力。从而使得车架可以相对于车轮组件向下移动，并使得车轮组件相对于车架在地面上向远离车架的方向滑动，直至车架与地面接触。
57.如此，车架在受到向下的碾压力时，地面对车轮的支撑力会增大，即车轮承受的压力不仅包括车架的重力，还包括碾压力。通过车架相对于车轮组件向下移动直至车架与地面接触，可以使得车轮承受的部分压力分散至车架，从而减小车轮承受的压力，对车轮起到保护作用。
58.图5是根据本公开第二实施例的车轮悬挂组件的结构示意图。
59.如图5所示，该实施例的车轮悬挂组件521除了第一安装架5211、第二安装架5212和连杆5213外，还可以包括弹性件5214。该弹性件5214的两端可以分别与第一安装架5211和第二安装架5212铰接。
60.在车架受到向下的作用力，第一安装架5211相对于第二安装架5212向下移动时，该弹性件5214可以被压缩或被拉伸。如此，在车架受到的作用力消失后，在该弹性件5214的
弹力的作用下，车架可以离开地面，并恢复至未收到作用力之前的位置。从而减小车辆与地面之间的摩擦力，便于车辆能够继续行驶。可以理解的是，该弹性件5214的长度和设置角度可以根据实际需求进行设定。
61.在一实施例中，弹性件5214的一端具体可以与第一安装架5211的与车架固定连接的一面铰接。弹性件5214的另一端具体可以与第二安装架5212的与车轮组件转动连接的一面铰接。为了便于弹性件5214与两个安装架铰接，该两个安装架分别与车架、车轮组件连接的一面上可以设置有轴固定件，弹性件5214的两端可以套设在被轴固定件所固定的轴上。
62.根据本公开的实施例，在车架未未受到向下的作用力时，该弹性件5214例如可以处于自然状态。
63.在一实施例中，在弹性件5214处于自然状态时，弹性件的长度可以大于连杆5213的长度。即弹性件的自然长度大于连杆5213的长度。或者，在自然状态下，弹性件5214与水平面之间的夹角可以大于连杆5213与水平面之间的夹角。以此使得在第一安装架5211相对于第二安装架5212向下移动时，该弹性件5214可以被压缩。
64.在一实施例中，在弹性件5214处于自然状态时，弹性件的长度可以小于连杆5213的长度。即弹性件的自然长度小于连杆5213的长度。或者，在自然状态下，弹性件5214与水平面之间的夹角可以小于连杆5213与水平面之间的夹角。以此使得在第一安装架5211相对于第二安装架5212向下移动时，该弹性件5214可以被拉伸。
65.图6是根据本公开第三实施例的车轮悬挂组件的结构示意图。
66.如图6所示，该实施例的车轮悬挂组件621除了第一安装架6211、第二安装架6212和连杆6213外，还可以包括挡板6215和传感器6216。
67.其中，挡板6215可以与第一安装架6211的顶端固定连接。该挡板6215与传感器6216相对设置，且该挡板6215应设置于传感器6216的上方。
68.其中，传感器6216可以经由传感器固定件与第二安装架6212可拆卸地连接。其中，该传感器固定件可以与第二安装架6212固定连接，且与挡板6215相对设置。传感器6216例如可以为距离传感器，用于检测挡板6215与传感器6216之间的距离。
69.该传感器6216可以与前文描述的控制装置通信连接，以将检测到的距离发送给控制装置。使得控制装置根据该距离确定车架受到压力时，控制刹车装置向车轮组件提供与车轮的转动方向相反的力，从而使得车辆刹车。
70.在一实施例中，该车轮悬挂组件621还可以包括前文描述弹性件，以在经由第一安装架6211相对于第二安装架6212的向下移动使得车架与地面接触，且车架受到的压力消失后，在弹性件弹力的作用下，使得车架能够恢复至车架受到压力之前的位置。
71.需要说明的是，本公开的技术方案中，所涉及的用户个人信息的获取、收集、存储、使用、加工、传输、提供和公开等处理，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。
72.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
73.上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。