专利摘要

本实用新型公开了一种智能小车，智能小车包括底盘、底盘下方用以支撑整个车身的四个车轮组以及弹簧升降装置。该弹簧升降装置包括丝杆、上固定块、弹簧、滑轨、电机、齿轮、电磁铁。本实用新型的智能小车，通过电机、丝杆、弹簧以及电磁铁之间的配合，实现了对智能小车的升降操作，使得智能小车能够更好地越过障碍，提供了一种新的供智能小车越障的装置，而且本装置是通过廉价常见的通用零部件就可组装成型，若批量生产，成本可进一步降低，而且易于维修。

权利要求

1.一种智能小车，其包括底盘(1)，其特征在于，所述底盘(1)的底部延车头到车尾方向上均匀分布有四组车轮，其用于驱动所述智能小车，所述四组车轮分别为第一车轮组(2)、第二车轮组(3)、第三车轮组(4)、第四车轮组(5)，其中第一车轮组(2)与第四车轮组(5)为驱动轮，第二车轮组(3)、第三车轮组(4)为从动轮，所述底盘(1)上与第二车轮组(3)和第四车轮组(5)相对的位置上均设置有一通孔，两个所述通孔的内部均固定安装有下固定块(6)，两个下固定块(6)均活动贯穿设置有弹簧升降装置，两个所述弹簧升降装置均包括：

上固定块(7)；

丝杆(8)，所述丝杆(8)的一端活动贯穿所述下固定块(6)并延伸至与相对应的车轮组的车轴转动连接，所述上固定块(7)螺纹套接在所述丝杆的相对另一端；

弹簧(9)，其位于所述上固定块(7)与下固定块(6)之间并活动套装在所述丝杆(8)的外侧且与丝杆(8)互不接触，所述弹簧(9)的一端与所述下固定块(6)固定连接，另一端与上固定块(7)之间相互接触；

滑轨(10)，设置于底盘(1)的底部；

电机(11)，滑动连接与滑轨(10)上，且其外侧套设有磁铁；

齿轮(12)，传动连接于电机(11)的输出轴上，所述齿轮(12)的外侧设有与所述丝杆(8)相互啮合的齿纹；

电磁铁(13)，设置于底盘(1)底部，通电时产生磁力与驱动电机(11)上的磁铁相互作用从而驱动电机(11)在滑轨(10)上滑动。

2.如权利要求1所述的智能小车，其特征在于：所述上固定块(7)的底部设有垫片(14)，所述垫片(14)远离上固定块(7)的一端与弹簧(9)固定连接。

3.如权利要求1所述的智能小车，其特征在于：所述丝杆(8)的底部固定连接有T型杆(15)，所述T型杆(15)的下半部分套装有套筒(16)，所述套筒(16)套接于相对应的车轮组的车轴的外侧，且T型杆(15)转动连接于套筒(16)内。

4.如权利要求2或3所述的智能小车，其特征在于：所述上固定块(7)与垫片(14)之间、套筒(16)的内部均填充有润滑油。

5.如权利要求1所述的智能小车，其特征在于：所述底盘(1)的底部沿丝杆(8)轴对称设置有两个纠偏弹簧(17)，两个纠偏弹簧(17)的底端均与套筒(16)固定连接，其顶部均与底盘(1)固定连接。

6.如权利要求1所述的智能小车，其特征在于：所述上固定块(7)通过螺母固定在所述丝杆(8)上。

7.如权利要求1所述的智能小车，其特征在于：所述滑轨(10)的内侧设置有滑槽(18)，所述滑槽(18)滑动连接有安装块(19)，所述安装块(19)的底部延伸出滑轨(10)并与电机(11)固定连接。

8.如权利要求1所述的智能小车，其特征在于：所述智能小车为地震生命探测车、导盲小车或货物搬运小车。

说明书

技术领域

本实用新型涉及智能小车领域，尤其涉及一种智能小车。

背景技术

升降结构常见于工业商业领域的车辆，主要使用的是液压装置。例如，起重机、挖掘机、垃圾车等特种车辆为了完成特定功能，在四个轮子处均设有液压柱来提升车辆高度。然而，不论是体积还是重量都不适用于智能小车，需要另有设计。

一般智能小车爬升设计：在市场上已有的小车设计中，为了越障(例如，爬楼梯，越野等)履带是比较通用的解决手段，部分小车甚至加装6-8条分段履带完成功能。然而，使用履带的小车虽然可以有较强的通过性，但受制于智能小车本身的尺寸，通过上限依然有限。考虑到需要强越障能力的小车本身可能会遭遇到的恶劣极端环境，需要额外装置辅助其完成更高难度任务，而现在市场上对智能小车升降系统设计的单一匮乏，完整的升降系统大多只出现于大型工具车，体积结构过大成本也极高。

实用新型内容

为解决智能小车升降系统设计的单一匮乏和成本高的技术问题，本实用新型提供一种智能小车。

本实用新型采用以下技术方案实现：一种智能小车，其包括底盘所述底盘的底部延车头到车尾方向上均匀分布有四组车轮，其用于驱动所述智能小车，所述四组车轮分别为第一车轮组、第二车轮组、第三车轮组、第四车轮组，其中第一车轮组与第四车轮组为驱动轮，第二车轮组、第三车轮组为从动轮，所述底盘上与第二车轮组和第四车轮组相对的位置上均设置有一通孔，两个所述通孔的内部均固定安装有下固定块，两个下固定块均活动贯穿设置有弹簧升降装置，两个所述弹簧升降装置均包括上固定块、丝杆，所述丝杆的一端活动贯穿所述下固定块并延伸至与相对应的车轮组的车轴转动连接，所述上固定块螺纹套接在所述丝杆的相对另一端；

弹簧，其位于所述上固定块与下固定块之间并活动套装在所述丝杆的外侧且与丝杆互不接触，所述弹簧的一端与所述下固定块固定连接，另一端与上固定块之间相互接触；

滑轨，设置于底盘的底部；

电机，滑动连接与滑轨上，且其外侧套设有磁铁；

齿轮，传动连接于电机的输出轴上，所述齿轮的外侧设有与所述丝杆相互啮合的齿纹；

电磁铁，设置于底盘底部，通电时产生磁力与驱动电机上的磁铁相互作用从而驱动电机在滑轨上滑动。

作为上述方案的进一步改进，所述上固定块的底部设有垫片，所述垫片远离上固定块的一端与弹簧固定连接。

作为上述方案的进一步改进，所述丝杆的底部固定连接有T型杆，所述T 型杆的下半部分设置有套筒，所述套筒套接于车轴的外侧，且T型杆转动连接于套筒内。

作为上述方案的进一步改进，所述上固定块与垫片之间、套筒的内部均填充有润滑油。

作为上述方案的进一步改进，所述底盘的底部沿丝杆轴对称设置有两个纠偏弹簧，所述两个纠偏弹簧的底端均与套筒固定连接，其顶端均与底盘固定连接。

作为上述方案的进一步改进，所述上固定块通过螺母固定在所述丝杆上。

作为上述方案的进一步改进，所述滑轨的内侧设置有滑槽，所述滑槽滑动连接有安装块，所述安装块的底部延伸出滑轨并与电机固定连接。

作为上述方案的进一步改进，所述智能小车为地震生命探测车、导盲小车或货物搬运小车。

本实用新型的一种智能小车的有益效果是：

(1)成本低：内部机械结构简单，主要通过丝杆进行传动，弹簧进行复位，实现了对智能小车的升降操作，使得智能小车能够更好地越过障碍，提供了一种新的供智能小车越障的装置，而且本装置是通过廉价常见的通用零部件就可组装成型，若批量生产，成本可进一步降低，而且易于维修。

(2)高稳定性：大部分为机械结构，不会出现电子部件易出故障的问题。由于特种智能小车的工作环境比较恶劣，例如潮湿、强酸、强碱等，会对电路产生致命影响，但对于本实用新型中的结构大部分为机械结构，仅仅有两个输入端口，因此不会存在致命性问题。

(3)模块化设计：仅有两个输入端口且体积较小，两个输入端口分别为电机和电磁铁，整个升降部分可根据这两个信号来完成功能，而且使用者可以十分方便地完成对升降装置的加装。

附图说明

图1为本实用新型一种智能小车的弹簧升降装置安装结构示意图(以第二车轮组为例)；

图2为本实用新型图1的剖视图；

图3为本实用新型电机与滑轨连接示意图；

图4为本实用新型的T型杆连接示意图；

图5为本实用新型电磁铁控制电路原理图；

图6为本实用新型一种智能小车的结构示意图；

图7为本实用新型一种智能小车的爬楼梯时第一形态图；

图8为本实用新型一种智能小车的爬楼梯时第二形态图；

图9为本实用新型一种智能小车的爬楼梯时第三形态图。

图10为本实用新型一种智能小车的四个车轮的状态变化图。

图中：1底盘、2第一车轮组、3第二车轮组、4第三车轮组、5第四车轮组、6下固定块、7上固定块、8丝杆、9弹簧、10滑轨、11电机、12齿轮、13电磁铁、14垫片、15T型杆、16套筒、17纠偏弹簧、18滑槽、19安装块。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参照图6，本实用新型的一种智能小车，包括底盘1以及为整个小车提供支撑与驱动的四个车轮组。该智能小车还包括用于提高智能小车攀爬能力的弹簧升降装置，弹簧升降装置包括丝杆8、上固定块7、弹簧9、滑轨10、电机 11、齿轮12、电磁铁13。

请参照图1和图2，在底盘1上设置一通孔，通孔内固定安装有下固定块6，丝杆8的一端活动贯穿下固定块6并延伸至与相对应的车轮组的车轴转动连接，丝杆8的另一端螺纹套接有上固定块7，并通过螺母固定，丝杆8的外侧活动套装有弹簧9，且弹簧9位于上固定块7与下固定块6之间，其底端与下固定块6固定连接、顶端与上固定块7相接触，弹簧9在初始形态时，其弹力与小车和整个装置的重力相等，用于达到支撑的作用。弹簧9不与丝杆8相互接触，这样丝杆8转动时不会对弹簧9进行干扰，为了进一步保证丝杆8在旋转时不会带动弹簧9旋转，造成不必要的变形。在上固定块7的底端与弹簧9的顶端之间设置一垫片14，垫片14的顶部与上固定块7相接触，底部与弹簧9相连接，且上固定块7与垫片14之间还涂有润滑油，用以减小摩擦阻力。底盘1 的底部设置有滑轨10，滑轨10上滑动连接有电机11，电机11控制信号由外界控制器给入高电平为工作状态，低电平为锁死状态，且电机11的外侧套设有磁铁，电机11的输出轴上固定连接有齿轮12，齿轮12的外侧设有与丝杆8相互啮合的齿纹，底盘1的底部还安装有电磁铁13，通电后产生磁场，可通过改变其电流的方向改变磁场方向，从而产生对电机11上磁铁的排斥力或吸引力，排斥力用于推动电机11向丝杆8贴近，使得齿轮12与丝杆8相互啮合，吸引力用于将电机11吸引，让电机11远离丝杆8，使得弹簧9带动整个装置恢复初始状态。

工作时，控制电流方向使得电磁铁13产生排斥力，推动正在工作的电机 11靠近丝杆8，使得丝杆8与齿轮12啮合，从而带动丝杆8转动，丝杆8在转动的同时向下运动将整个小车提升，并将机械能转化为弹簧9的弹性势能，此过程为提升步骤。然后输入反向电流，使得电磁铁13产生吸引力，使得电机 11远离丝杆8，此时丝杆8没有了电机11给的动力，然后此时弹簧9的弹性势能使得整个装置恢复初始状态，此过程为复位步骤。在此过程中，请参照图4，为了确保丝杆8在旋转过程中不会带动车轮3移动，在丝杆8的可转动连接有一T型杆15，其上半部分与丝杆8相连，下半部分套装有套筒16，套筒16活动套装在相对应的车轮组的车轴的外侧，且T型杆15可在套筒16内旋转，套筒16的内部还填充有润滑油，用以减小摩擦力，为了进一步纠正车轮旋转，在底盘1的底部、丝杆8的两侧对称设置有两个劲度系数较小的纠偏弹簧17，如图3所示，纠偏弹簧17的一端固定在底盘1上另一端固定在相对应的车轮组的车轴上。

请参照图5，电磁铁9控制信号具体原理为：电磁铁9控制信号由外界控制器给入，之后接入一位数值比较器，当输入高平电时，经过数值比较器后A>B 输出为高平电，A＝B输出为低平电，将这两个信号接在电磁铁9的两端，使其产生吸引力，将电机11吸引到电磁铁13处，然后通过弹簧9积蓄的弹性势能使装置恢复初始状态。当输入为低平电时，经过数值比较器后A<B输出为低平电，A＝B输出为高平电，将这两个信号接在电磁铁9两端，使其产生排斥力，推动电机11，使得齿轮12与丝杆8啮合，从而使整个装置提升。

具体的在攀爬楼梯时，可以先同时启动两个弹簧升降装置使得它们同时执行提升步骤，使得第一车轮组2和第三车轮组4提起，提起高度为楼梯梯级的高度，如图7所示；通过第四车轮组5的驱动使得第一车轮组2进入相邻的第二层楼梯的梯级上，然后启动第二车轮组3上的弹簧升降装置并执行复位步骤，此时第二车轮组3与第一车轮组2和第三车轮组4平齐，然后再通过第四车轮组5的驱动使得第一、第二、第三三个车轮组均位于相邻的第二层楼梯的梯级之上，如图8所示；再启动第四车轮组5上的弹簧升降装置并执行复位步骤，最后通过第一车轮组2的驱动作用使得四个车轮组均在相邻的第二层楼梯的梯级之上，如图9所示。以此为一个爬楼梯的过程进行循环，从而达到爬楼梯的效果。

在经过一些崎岖不平的道路时，为提高智能小车的行驶能力，可根据道路上障碍物的大小调整两个弹簧升降装置的高度，使得四个车轮之间的高度存在一定的高度差，如图10所示，这样在驱动时，可以很方便的越过障碍物。

本实施例中的智能小车可以应用于地震生命探测车，该车上安装有上述弹簧升降装置。在地震后的废墟里，救援队需要生命探测车来确定废墟下发是否有生命迹象。而废墟内部空间狭小，结构杂乱，并不是简单的履带小车就能胜任的，而升降装置的加装可以实现原地升高越障的功能，不受四周空间限制，配合原有四驱或履带应对充满钢筋混凝土以及其他障碍物。

本实施例中的智能小车可以应用于导盲小车中，该车上安装有上述弹簧升降装置。目前市面上已有的导盲机器人或者导盲装置很少有能够上台阶的。绝大部分装置在遇到台阶时，需要盲人人力搬运十分不方便。但在导盲装置上加装升降装置可以完成楼梯的攀爬功能，并且升降结构本身重量轻，不会给原有导盲机器人造成负担。

本实施例中的智能小车还可应用于货物搬运小车，该车上安装有上述弹簧升降装置。一般货物搬运车自重在1-2千克之间，而尺寸较小的升降电机的承载能力就可达6-7千克，也就是说足够日常使用需求。例如，老人买菜回家，可使用货物搬运装置配合升降装置达到运输物品的功能，极大方便了行动不便的人群。

以上升降装置可根据智能小车的种类和需求的不同，配置不同的电机和弹簧。例如对于货物搬运小车，可以加装大电机和高强度弹簧来适应更大的载重上限。而对于地震生命探测车，不需要额外载重配备较小的电机来适应狭小的环境。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

一种智能小车专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。