多轮转向车辆
技术领域
本实用新型涉及交通设备领域,尤其涉及一种多轮转向车辆。
背景技术
在机械行业里,叉车数量多,应用广泛,是工厂里装卸运载的主力,叉车的转向性能直接影响叉车的机动性和灵活性。传统叉车多采用电控液压助力两轮转向,两轮的转向导致了叉车转向的机动性和灵活性都不高。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种转向灵活的车辆。
为解决上述问题,本实用新型提出一种多轮转向车辆,包括车身及承载所述车身的若干车轮,所述若干车轮中至少两个以上配置有驱动相应车轮转动的转向驱动机构;所述多轮转向车辆还包括方向盘组件、与该方向盘组件连接以接收转向指示的转向控制器,所述转向驱动机构与所述转向控制器连接获得转向指令。
由于在大于两个的多个车轮上设置了转向驱动机构,因而其可以各自独立转向,使得车辆的灵活性大大提高。
其中,所述配置有转向驱动机构的车轮还设置有检测相应车轮转向角度的角度传感器;该角度传感器与所述转向控制器连接实现反馈控制。由于设置所述角度传感器及反馈连接,因而能够在实时监测转向角度的情况进行闭环控制,实时对车轮的转向的偏差进行纠偏调整,保证车轮的转向角度符合期望要求。
其中,还包括行走控制器;所述车轮中包括驱动轮,该驱动轮还设置有驱动其行走的行走驱动机构及检测该驱动轮速度的速度传感器,所述行走驱动机构与所述行走控制器连接以获得行走指令,所述速度传感器与所述行走控制器连接实现反馈控制。由于设置了速度传感器及反馈连接,因而能够实时监测各驱动轮的行走速度情况进行闭环控制,实时对各驱动轮的速度的偏差进行纠偏调整,保证各个车轮之间的差速与同步。
其中,所述速度传感器与所述转向控制器连接,该转向控制器又与所述行走控制器连接实现速度信号的反馈控制。
其中,所述转向控制器与所述行走控制采用can-bus方式连接。所述方向盘组件包括方向盘及与其连接的电子手轮,该电子手轮与所述转向控制器连接。
其中,所述配置有转向驱动机构的车轮的轮轴处还设置有检测转向位置的位置传感器,该位置传感器与所述转向控制器连接实现反馈控制。由于设置了位置传感器及反馈连接,因而能够准确的控制车轮的若干特定转向位置,为车辆的后续灵活机动提供基础依据。
其中,所述转向驱动机构包括伺服电机及伺服电机驱动器,所述伺服电机驱动相应车轮的轮轴,所述伺服电机驱动器与所述转向控制器连接获得转向指令。
其中,所述行走驱动机构包括行走电机,该行走电机与所述行走控制器连接并受控。
其中,所述行走驱动机构还包括电磁制动器、电磁离合器及回转式减速机。
其中,所述多轮转向车辆包括四个车轮,所述四个车轮均配置有驱动相应车轮转动的转向驱动机构。
本实用新型中,由于采用多轮转向,因而转向灵活。
附图说明
图1是本实用新型的一个实施例的结构示意图;
图2是基于图1所示实施例的第0运转模式的叉车状态示意图;
图3是基于图1所示实施例的第1运转模式的叉车状态示意图;
图4是基于图1所示实施例的第2运转模式的叉车状态示意图;
图5是基于图1所示实施例的第3运转模式的叉车状态示意图。
具体实施方式
参考图1,图示了本实用新型的一个实施例的结构示意图。如图所示,包括车身(图未示)、转向控制器1、转向驱动机构11、行走控制器2、行走驱动机构21、位置传感器31、角度传感器32、速度传感器33、轮轴(图未示)、车轮4(若干个,例如4个)、方向盘组件5。该方向盘组件5包括方向盘及与其连接的电子手轮。
其中,车轮4承载了所述车身等;所述方向盘组件5中的电子手轮与所述转向控制器1连接,将用户的操作指示传递至所述转向控制器1。所述转向控制器1与所述转向驱动机构11连接,将所述操作指示转换为操作指令发送至所述转向驱动机构11;所述转向驱动机构11通过轮轴与所述车轮4连接,以执行所述转向指令,驱动所述轮轴转动,进而驱动所述车轮4转动。
所述行走控制器2与行走组件(例如油门、前进、后退等)连接以获得用户发出的行走指示;所述行走驱动机构21与所述行走控制器2连接,以获得其发送的行走指令,进而驱动与其连接的车轮4(假设其为驱动轮)前进或后退。
所述位置传感器31、角度传感器32、速度传感器33均设置于所述车轮4处。具体的,所述位置传感器31设置于所述车轮4的轮轴处并与所述转向传感器1连接,以检测所述车轮4的转向位置,若转向到位则向所述转向控制器1发出到位信号。
所述角度传感器32设置在所述车轮4处并与所述转向传感器1连接,以检测所述车轮4的实时行走角度,并将该角度信号发送至所述转向传感器1,该转向传感器1根据所述角度信号对车轮4的转向进行实时评估纠偏。转向传感器1将来自角度传感器32角度信号与来自方向盘组件5的转向角度进行比较,根据两者的差值对发送到转向驱动机构11的转向驱动信号进行调整。
所述速度传感器33设置于所述车轮4处,此处车轮4为驱动轮。所述速度传感器33实时检测所述车轮4的运行速度,所述转向控制器1与所述速度传感器33连接以获得所述运行速度,并将该运行速度信息发送至所述行走控制器2,进而行走控制器2根据当前的运行速度控制所述行走驱动机构21进行调整,以保证各个轮子的差速与同步,也保证了满足设定的运行速度。
其中,所述转向驱动机构11包括伺服电机及伺服电机驱动器,所述伺服电机驱动车轮4的轮轴,所述伺服电机驱动器与所述转向控制器1连接获得转向指令。所述行走驱动机构21包括行走电机,该行走电机与所述行走控制器2连接并受控,以驱动车轮4转动前行或后退。所述行走驱动机构21还包括电磁制动器、电磁离合器及回转式减速机。
下面对本上述实施例中的叉车的四个运转模式进行说明,以更加清楚的了解其方案。
第0运转模式:
如图2所示,此处叉车包含四个车轮A、B、C、D,每个车轮均设有转向驱动机构,图中大块矩形区域示意为车身。本模式中,用户选择中位键向转向控制器发出中位指示,转向控制器便开始巡检,各个传感器将实时信号传向转向控制器。此时,所述转向控制器向四个转向驱动机构发送中位信号,所述四个转向驱动机构中的伺服电机驱动相应轮轴转动,当轮轴转向回正到位后,所述位置传感器便检测到并向所述转向控制器发送信号,转向控制器便控制停止转向。此时,各个车轮处于回正的位置。为了方便操作者,可以设置显示屏来显示已经到达中位位置。
第1模式:
如图3所示,此时叉车显示屏显示车轮在中位位置。用户此时选择第1模式,转向控制器开始检索信号,并向转向驱动机构发出转向指令。本模式中,转向指令控制车轮A和车轮D的转向一致,车轮B与车轮C的转向一致。以图中直角坐标系而言,本例中,转向指令控制车轮A的前进方向转至与X轴正向夹角为30度,控制车轮D的前进方向与X轴正向夹角为150度,也就是与X轴负方向夹角30度;转向指令控制车轮B的前进方向与X轴的正向夹角为150度,也就是与X轴负向夹角30度,控制车轮C的前进方向与X轴的正向夹角为30度。此时,所述速度传感器、角度传感器向转向控制器发出实时信号,并将位置传感器检测已经转向到位后向转向控制器发送信号停止转向。所述速度传感器和角度传感器的实时信号用于所述转向控制器进行实时纠偏,也就是说让车轮在这个模式的转向过程中一直保持上述转向角度,当有偏差时,便进行纠正。本模式的现实表现是,若此时车轮是前进方向,那么整个叉车在本模式中是顺时针原地转动,若是后退,那么整个叉车则是在逆时针原地转动。如此,本模式可以实现让叉车实现零半径转向。
第2模式:
如图4所示,先让车轮通过第0模式回正。此时,用户可以通过按键选择本模式,所述转向控制器开始接收来自电子手轮发出的转向脉冲,该脉冲进入转向控制器后转向控制器发出正负两种脉冲指令,其中车轮A、B接收到的是正脉冲指令,伺服电机正转;车轮C、D接收到的是正脉冲指令,伺服电机反转。而转向的角度大小,则是通过方向盘来传递。本模式的现实意义在于,操作者可以实现手动控制叉车的任意转向半径控制。
第3模式:
如图5所示,先让车轮通过第0模式进行回正。此时,操作者通过按键选择本模式,转向控制器开始接收来自电子手轮发来的脉冲,转型控制器进而向四个车轮发出统一脉冲指令,四个车轮的转向相同。本模式的现实意义在于,可以实现叉车的平移,如果四个车轮相同转向为90度的话,那么就是横向侧移。
上述实施例中是以叉车为例,当然也可以应用于其它场合,例如游览车、大型玩具车、沙滩车等。由于根据上文的描述,本领域技术人员可以知晓如何在上述其它车辆上实施,故不再做进一步说明。