[发明专利]一种车辆转向系统及使用该系统的车辆

摘要

本发明涉及一种车辆转向系统及使用该系统的车辆。该转向系统由若干个车轮组件（100,110）及若干相关传动机构构成，由一个车轮（5）与一个动力源（1）连接并由动力源（1）驱动旋转。该车辆转向系统不需要方向驱动装置，即不需要机械式方向盘或者方向舵以及转向桥带动车轮或车辆转向。通过调整每个车轮（5）的转速和里程，可以实现车辆的直线前进运动和转向运动，该车辆可以实现多种运动模式，即可以实现直线前进运动、阿克曼转向、原地转向和横向平移。根据车辆的使用场景配置测量车辆方向角或车身转向角度的传感器，根据采集到的数据，进行控制决策。 1

主权项

1.一种车辆的转向系统，该转向系统由车架（200）、车轮组件（100、110）、传动件（101、111）、第二传动轮（102、112）、传动轴（103、113）、支撑组件（104、114）、互锁轮（105、115）、互锁支撑（201）构成，其特征在于：其车轮组件（100，110），分别铰接于固定在车架（200）上的转动支架（21、22），即车轮组件（100、110）可分别绕轴线（001、011）偏转。

2.如权利要求1所述的车辆转向系统，处于中性平面（003）两侧同一侧的车轮组件（100，110），分别通过传动件（101、111）与第二传动轮（102、112）连接，第二传动轮（102、112）分别与传动轴（103、113）刚性连接，传动轴（103、113）分别与互锁轮（105、115）刚性连接，且其分别通过支撑组件（104、114）铰接于互锁支撑（201），其特征在于：处于中性平面（003）两侧同侧的互锁轮（105、115）间相互作用，在任何时刻不能沿相同方向转动，进而使相对应的车轮组件（100、110）无法分别绕轴线（001、011）的做相同方向偏转。

3.如权利要求2所述的车辆转向系统，对于所有车轮组件（100、110），其分别绕轴线（001、011）的偏转角度的测量是以所有轴线（002、012）正交于中性平面（003）的位置作为0°，即初始状态，以逆时针转动为正，顺时针转动为负，其特征在于：增加阻尼装置使车轮组件（100）在85°到90°的偏转范围内存在阻碍其偏转的阻尼力，增加相同的阻尼装置使车轮组件（110）在‑85°到‑90°的偏转范围内存在阻碍其偏转的阻尼力。

4.如前面权利要求中任一所述的车辆转向系统，其特征在于：根据不同的使用路况在车轮（5）上采用不同的轮胎，使轮胎与地面的最大静摩擦力在轴线（001、011）可产生的力矩大于上述的阻尼力在相同位置产生的力矩。

5.如前面权利要求中任一所述的车辆转向系统，其特征在于：所有车轮组件（100、110），均配有测量其分别绕轴线（001、011）偏转的角度传感器（2）。

6.如前面权利要求中任一所述的车辆转向系统，其特征在于：所有车轮（5）均配有可以测量其转速的速度传感器，用于反馈车轮（5）的转速，并通过计算反馈其里程。

7.使用前面权利要求中任一所述的转向系统的车辆，其特征在于：车架（200）上设有陀螺仪、地磁传感器、GPS天线等至少一种可以测量车辆方向角或车身转向角度的传感器。