[发明专利]姿态可调的水陆两栖车及其姿态控制方法

说明书

本发明公开了一种姿态可调的水陆两栖车，包括车体和质心调节装置，所述质心调节装置包括与车体的底部固定连接滑轨，所述滑轨与质量块滑动配合，所述车体的上端和下端分别设有气囊。本发明还提供了一种姿态可调的水陆两栖车姿态控制方法，包括水上姿态控制模式和登陆姿态控制模式，当两栖车目标质心偏移量或登陆倾斜角较小时，只通过质量块进行调节；当两栖车目标质心偏移量或登陆倾斜角较大时，同时调节质量块和开启防侧翻气囊或辅助登陆气囊。本发明姿态调节既快速又调节幅度大、可适用于水陆多种调节工况、不额外增加两栖车的重量、提高了两栖车的驾驶稳定性和安全性。

技术领域

本发明涉及水陆两栖车技术领域，具体地指一种姿态可调的水陆两栖车及其姿态控制方法。

背景技术

目前国际上，厢式水陆两栖车水上的安全性成为制约厢式水陆两栖车设计的关键要素，现有公开专利多为船体基础上增加储水舱，通过水上工况下储水以调整船体质量分布，储水的形式虽然可以一定程度上调整整车质量分布，但是存在诸多缺点：一是仅适用于水上工况的调整，无法用于陆地工况的调整；二是水上调整时间长，系统通过进出水的形式调整，反应周期过长，不利于快速响应；三是增加储水功能导致船体质量增加，不利于整车经济性和动力性。

此外，现有两栖车通过车轮收放装置实现水陆工况，受制于车体结构和车体在水上姿态，两栖车大都仅能实现浅滩登陆，不具备水上垂直上岸能力。

发明内容

本发明的目的就是要克服上述现有技术存在的不足，提供一种可快速调整姿态、防止侧翻和提高登陆能力的姿态可调的水陆两栖车及其姿态控制方法。

为实现上述目的，本发明提供一种姿态可调的水陆两栖车，包括车体和质心调节装置，其特征在于：所述质心调节装置包括互相滑动配合的滑轨和质量块，所述质量块为动力电池，所述滑轨与车体的底部固定连接，所述车体的上端和下端分别设有气囊。

进一步地，所述滑轨包括上下布置的阳极滑板和阴极滑板，所述阳极滑板上设有与动力电池阳极端滑动配合的阳极滑槽，所述阴极滑板上设有与动力电池阴极端滑动配合的阴极滑槽。

进一步地，所述动力电池的阳极端为阳极输出转轮，所述动力电池的阴极端为阴极输出转轮，所述阳极输出转轮和所述阴极输出转轮与内置于动力电池的驱动电机连接。

进一步地，所述阳极滑槽和所述阴极滑槽的表面为导电材料，其他部分为绝缘材料，阳极滑槽和阴极滑槽的导电部分分别与外部电路的正极和负极连接。

进一步地，所述动力电池的下端还固定设有多个滚动机构，所述滚动机构均匀分布在以动力电池的质心为圆心的圆周上。

进一步地，所述滚动机构为万向轮或滚珠。

进一步地，所述阳极滑槽和所述阴极滑槽均包括有纵向滑槽和横向滑槽。

进一步地，所述纵向滑槽和所述横向滑槽上设有动力电池定位坐标。

进一步地，所述气囊包括辅助登陆气囊和防侧翻气囊。

进一步地，所述辅助登陆气囊沿车体下端纵向设置。

进一步地，所述防侧翻气囊分别设置在车体上端和下端的边缘转角处，所述车体在防侧翻气囊对应处设有水压传感器。

本发明还提供一种基于上述姿态可调的水陆两栖车的姿态控制方法，其特征在于：包括水上姿态控制模式，当两栖车目标质心偏移量小于或等于临界质心偏移量时，只通过调节质量块的位置控制车体质心位置；当两栖车目标质心偏移量大于临界质心偏移量时，控制质量块向目标质心偏移方向移动至最大位移处并开启防侧翻气囊。

进一步地，所述临界质心偏移量为质量块移动至最大位移时，两栖车的质心偏移量。

进一步地，当两栖车位于加速或减速时，控制质量块向驱动轮移动和/或打开与驱动轮相反一侧的防侧翻气囊。