【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本公開涉及自主車輛，更具體地涉及模塊化的履帶機器人車輛。
技術介紹
1、存在自主車輛優于人工操作的車輛的許多情況。這種自主車輛對于執行危險任務或在危險條件下操作是特別有利的，類似于第一響應者或爆炸物處理團隊可能經歷的。它們在需要大車隊的情況下也是有利的，諸如在農業中，其中，農場的大小已經增加，但是農業操作的有限時間窗保持不變。無論情況如何，人員都需要容易獲得并且足夠魯棒以在所有條件下操作的自主車輛。
2、因此，在本領域中需要能夠幫助人們完成各種操作的方法、系統和/或裝置。該方法、系統和/或裝置可以用于減少完成操作的時間，改善可以完成操作的條件，減少所需人力的量，或者以其他方式減少與農業和其他行業相關聯的問題的數量。
技術實現思路
1、根據本專利技術的一個方面，公開了一種具有模塊化、可拆卸、可更換和可構造的履帶組件的機器人車輛。在一個實施方式中，一種機器人車輛包括底盤，其包括右側和左側，其中，右履帶組件可與底盤的右側分離，左履帶組件可與底盤的左側分離，其中，右履帶組件和左履帶組件中的每一個包括可操作地連接到履帶的電機。在這種布置中，相應的履帶組件是可從機器人車輛的底盤拆卸、更換和構造的，使得機器人車輛可被構造為具有電機、電機控制器和冷卻劑系統的雙履帶或單履帶機器人車輛，電機、電機控制器和冷卻劑系統自包含在各個履帶組件中。
2、右履帶組件和左履帶組件中的每一個可包括履帶設備，該履帶設備包括：履帶框架；履帶鏈節，其組合到履帶以與履帶一起旋轉；鏈輪，其與履帶鏈節接合
3、為了保持各個模塊化履帶組件緊湊，右履帶組件和左履帶組件中的每一個還包括齒輪箱組件，其包括豎直地定位在最終驅動上方的電機。在這點上，用于電機的輸出的旋轉軸線定位在最終驅動的旋轉軸線上方，以將電機提升到地面上方，從而保持電機沒有灰塵。制動器也可在電機和最終驅動的相對側上連接到齒輪箱，以阻止電機、最終驅動或電機和最終驅動兩者的輸出的旋轉。
4、齒輪箱的這種緊湊布置可以由齒輪箱的獨特組件實現，該齒輪箱可以容納機械地聯接到電機的電機齒輪、機械地聯接到制動器并且與電機齒輪反向旋轉地接合的制動器齒輪、以及機械地聯接到最終驅動并且與制動器齒輪反向旋轉地接合的最終驅動齒輪，其中，電機齒輪、制動器齒輪和最終驅動齒輪中的每一個可以具有旋轉軸線，所有旋轉軸線可以在豎直平面上對準。
5、更具體地，齒輪箱可包括由中心齒輪箱板隔開的前齒輪箱板和后齒輪箱板，其中，電機齒輪通過電機軸組件聯接到電機，電機軸組件大致容納在電機軸殼體中，電機軸殼體附接到前齒輪箱板的外側和電機，其中，制動器齒輪通過制動器軸組件聯接到制動器，制動器軸組件大致容納在制動器軸殼體中，制動器軸殼體附接到后齒輪箱板的外側和制動器，并且其中，最終驅動齒輪通過最終驅動軸組件聯接到最終驅動，最終驅動軸組件容納在最終驅動軸殼體中，最終驅動軸殼體附接到前齒輪箱板的外側和最終驅動。這種布置允許從前齒輪箱板到后齒輪箱板測量的齒輪箱的總厚度相對較薄，大約幾英寸厚。
6、機器人車輛的右履帶組件和左履帶組件中的每一個還可有利地具有電機控制器，其可電連接到電池單元并電連接到電機，以便將來自電池單元的電力轉換成用于電機的電力。在電機控制器定位在模塊化履帶組件中的情況下，電機控制器可以通過可拆卸的電連接器簡單地連接到機器人車輛的中心單元。這將電機和電機控制器保持在各個履帶組件中。在一個實施例中，電機是ac電機，并且電機控制器將來自電池單元的電力轉換成用于電機的變頻ac電力。根據情況，也可以使用具有適當的電機控制器的dc電機。
7、還有利的是，右履帶組件和左履帶組件中的每一個包括其自身的冷卻劑系統，其可操作地連接到電機控制器和電機，以便從電機控制器和電機散熱。冷卻劑系統可包括冷卻器和泵，其用于使冷卻劑圍繞控制器和電機循環到冷卻器，并且其中，控制器定位在電機和泵之間。為了保持各個履帶組件模塊化和緊湊，冷卻劑系統和電機控制器可以定位在履帶上方。冷卻器定位于電機和最終驅動的后面。
8、也可以考慮各個履帶組件的不同構造。右履帶組件和左履帶組件中的每一個可包括履帶框架和將履帶框架可移除地附接到底盤的附接機構。在一個實施方式中，附接機構包括一對管，其組合到履帶框架并且滑動地組合到底盤，其中致動器組合到底盤并且附接到該對管中的至少一個管，以驅動履帶框架朝向和遠離底盤，從而增加或減小機器人車輛的履帶到履帶寬度。這對于行寬可能變化的農業操作尤其有用。在另一實施方式中，附接機構可包括一對角臂，其在一端附接到履帶框架并且在另一端附接到底盤，以將底盤提升到地面上方并且增加機器人車輛的履帶到履帶寬度。
9、在附接機構的任一實施方式中，通過將附接機構與底盤斷開并且將電連接器斷開，左履帶組件可與底盤分離。由于這些很少的斷開，各個履帶組件連同其自身的自包含的電機、電機控制器和冷卻劑系統可完全地與操作單元和電池單元分離。
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1.一種機器人車輛，包括：
2.根據權利要求1所述的機器人車輛，其中，所述右履帶組件和所述左履帶組件中的每個還包括：
3.根據權利要求2所述的機器人車輛，其中，所述右履帶組件和所述左履帶組件中的每個還包括齒輪箱組件，其包括豎直地定位在所述最終驅動上方的所述電機。
4.根據權利要求3所述的機器人車輛，其中，用于所述電機的輸出的旋轉軸線定位在所述最終驅動的旋轉軸線上方并與之對準，以將所述電機提升到地面上方，從而保持所述電機沒有灰塵。
5.根據權利要求4所述的機器人車輛，其中，所述齒輪箱組件還包括制動器，以阻止所述電機的輸出的旋轉。
6.根據權利要求5所述的機器人車輛，其中，每個齒輪箱組件還包括齒輪箱，其用于容納機械地聯接到所述電機的電機齒輪、機械地聯接到所述制動器并且與所述電機齒輪反向旋轉地接合的制動器齒輪、以及機械地聯接到所述最終驅動并且與所述制動器齒輪反向旋轉地接合的最終驅動齒輪，其中，所述電機齒輪、所述制動器齒輪和所述最終驅動齒輪中的每個具有旋轉軸線，所有旋轉軸線在豎直平面上對準。
7.根據權利要求6所述的
8.根據權利要求1所述的機器人車輛，其中，所述右履帶組件和所述左履帶組件中的每個還包括電機控制器，其能夠電連接到電池單元并電連接到所述電機，用于將來自所述電池單元的電力轉換成用于所述電機的電力。
9.根據權利要求8所述的機器人車輛，其中，每個電機是AC電機，并且每個電機控制器將來自所述電池單元的電力轉換成用于所述電機的變頻AC電力。
10.根據權利要求9所述的機器人車輛，其中，所述右履帶組件和所述左履帶組件中的每個還包括冷卻劑系統，其可操作地連接到所述電機控制器和所述電機，用于從所述電機控制器和所述電機散熱。
11.根據權利要求10所述的機器人車輛，其中，所述冷卻劑系統包括冷卻器和泵，用于使冷卻劑圍繞所述控制器和所述電機循環到所述冷卻器，并且其中，所述控制器定位在所述電機和所述泵之間。
12.根據權利要求11所述的機器人車輛，其中，每個冷卻劑系統和每個電機控制器定位在所述履帶上方。
13.根據權利要求12所述的機器人車輛，其中，每個冷卻器定位在對應的電機的后面，并且最終驅動組合到每個電機的輸出。
14.根據權利要求1所述的機器人車輛，其中，所述右履帶組件和所述左履帶組件中的每個還包括履帶框架和將所述履帶框架可移除地附接到所述底盤的附接機構。
15.根據權利要求14所述的機器人車輛，其中，每個附接機構還包括一對管，其組合到所述履帶框架并且滑動地組合到所述底盤，以及致動器，其組合到所述底盤并且附接到所述一對管中的至少一個管，以驅動所述履帶框架朝向和遠離所述底盤，從而增加或減小所述機器人車輛的履帶到履帶寬度。
16.根據權利要求14所述的機器人車輛，其中，每個附接機構還包括一對角臂，其在一端附接到所述履帶框架并且在另一端附接到所述底盤，以將所述底盤提升到地面上方并且增加所述機器人車輛的履帶到履帶寬度。
17.根據權利要求1所述的機器人車輛，其中，所述左履帶組件：(i)能夠通過附接機構和電連接器與所述底盤分離，所述電機、電機控制器和冷卻劑系統能夠利用所述左履帶組件完全與中心單元分離，所述中心單元包括操作單元和組合到所述底盤的電池單元；以及(ii)其中，裝飾蓋定位在所述履帶上方，所述電機、所述電機控制器和所述冷卻劑系統都被封裝在所述裝飾蓋中，所述裝飾蓋全部定位在所述履帶上方，并且所述冷卻劑系統的冷卻器相對于所述機器人車輛的前部定位在所述電機和所述電機控制器的后面，并且齒輪箱在所述左履帶組件的內側連接在所述裝飾蓋的外側，以將所述電機聯接到驅動所述履帶的最終驅動，所述電機定位在所述最終驅動上方，所述電機的輸出的旋轉軸線豎直地對準所述最終驅動的輸出的旋轉軸線并且與其在同一平面上。
18.一種機器人車輛，包括：
19.根據權利要求18所述的機器人車輛，其中，所述右履帶組件和所述左履帶組件中的每個還...
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.一種機器人車輛，包括：
2.根據權利要求1所述的機器人車輛，其中，所述右履帶組件和所述左履帶組件中的每個還包括：
3.根據權利要求2所述的機器人車輛，其中，所述右履帶組件和所述左履帶組件中的每個還包括齒輪箱組件，其包括豎直地定位在所述最終驅動上方的所述電機。
4.根據權利要求3所述的機器人車輛，其中，用于所述電機的輸出的旋轉軸線定位在所述最終驅動的旋轉軸線上方并與之對準，以將所述電機提升到地面上方，從而保持所述電機沒有灰塵。
5.根據權利要求4所述的機器人車輛，其中，所述齒輪箱組件還包括制動器，以阻止所述電機的輸出的旋轉。
6.根據權利要求5所述的機器人車輛，其中，每個齒輪箱組件還包括齒輪箱，其用于容納機械地聯接到所述電機的電機齒輪、機械地聯接到所述制動器并且與所述電機齒輪反向旋轉地接合的制動器齒輪、以及機械地聯接到所述最終驅動并且與所述制動器齒輪反向旋轉地接合的最終驅動齒輪，其中，所述電機齒輪、所述制動器齒輪和所述最終驅動齒輪中的每個具有旋轉軸線，所有旋轉軸線在豎直平面上對準。
7.根據權利要求6所述的機器人車輛，其中，每個齒輪箱還包括由中心齒輪箱板隔開的前齒輪箱板和后齒輪箱板，其中，所述電機齒輪通過電機軸組件聯接到所述電機，所述電機軸組件大致容納在電機軸殼體中，所述電機軸殼體附接到所述前齒輪箱板的外側和所述電機，其中，所述制動器齒輪通過制動器軸組件聯接到所述制動器，所述制動器軸組件大致容納在制動器軸殼體中，所述制動器軸殼體附接到所述后齒輪箱板的外側和所述制動器，并且其中，所述最終驅動齒輪通過最終驅動軸組件聯接到所述最終驅動，所述最終驅動軸組件容納在最終驅動軸殼體中，所述最終驅動軸殼體附接到所述前齒輪箱板的外側和所述最終驅動。
8.根據權利要求1所述的機器人車輛，其中，所述右履帶組件和所述左履帶組件中的每個還包括電機控制器，其能夠電連接到電池單元并電連接到所述電機，用于將來自所述電池單元的電力轉換成用于所述電機的電力。
9.根據權利要求8所述的機器人車輛，其中，每個電機是ac電機，并且每個電機控制器將來自所述電池單元的電力轉換成用于所述電機的變頻ac電力。
10.根據權利要求9所述的機器人車輛，其中，所述右履帶組件和所述左履帶組件中的每個還包括冷卻劑系統，其可操作地連接到所述電機控制器和所述電機，用于從所述電機控制器和所述電機散熱。
11.根據權利要求10所述的機器人車輛，其中，所述冷卻劑系統包括冷卻器和泵，用于使冷卻劑圍繞所述控制器和所述電機循環到所述冷卻器，并且其中，所述控制器定位在所述電機和所述泵之間。
12.根據權利要求11所述的機器人車輛，其中，每個冷卻劑系統和每個電機控制器定位在所述履帶上方。
13.根據權利要求12所述的機器人車輛，其中，每個冷卻器定位在對應的電機的后面，并且最終驅動組合到每個電機的輸出。
14.根據權利要求1所述的機器人車輛，其中，所述右履帶組件和所述左履帶組件中的每個還包括履帶框架和將所述履帶框架可移除地附接到所述底盤的附接機構。
15.根據權利要求14所述的機器人車輛，其中，每個附接機構還包括一對管，其組合到所述履帶框架并且滑動地組合到所述底盤，以及致動器，其組合到所述底盤并且附接到所述一對管中的至少一個管，以驅動所述履帶框架朝向和遠離所述底盤，從而增加或減小所述機器人車輛的履帶到...
【專利技術屬性】
技術研發人員：T·C·博伊，P·韋爾斯，Z·庫伊斯特拉，F·比勒，K·博伊，L·馬庫奇，B·杜夏爾梅，T·茲瓦特，
申請(專利權)人：阿莫斯能源公司，
類型：發明
國別省市：
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