陆地功能模块及飞行汽车

1.本发明涉及飞行汽车技术领域，尤其涉及陆地功能模块及飞行汽车。


背景技术：

2.飞行汽车是一种陆空两栖交通工具，以在地面上行驶为主，遇到交通拥堵也可以在空中飞行，是解决城市交通拥堵的一种解决方案。
3.飞行汽车的陆地功能模块用于在陆地上行驶，并能够在飞行功能模块的带动下飞行。然而目前飞行汽车的陆地功能模块一般采用传统汽车底盘，其存在重量大、结构复杂等缺点，导致飞行汽车的能源消耗较大。


技术实现要素：

4.根据本发明的一个方面，本发明提供陆地功能模块，以解决现有技术中飞行汽车的陆地功能模块一般采用传统汽车底盘，存在重量大、结构复杂等缺点，导致飞行汽车的能源消耗较大的问题。
5.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
6.陆地功能模块，用于与飞行汽车的飞行功能模块可拆卸连接，包括：
7.车架，包括下车架以及连接于所述下车架的上车架，所述下车架包括两个平行且间隔设置的横梁以及设置于两个所述横梁之间的两个纵梁，两个所述横梁的两端均转动设置有车轮，所述上车架包括平行且间隔设置的多个第一安装框架，多个所述第一安装框架的两端分别连接两个所述纵梁，所述第一安装框架用于支撑座椅；
8.功能组件，安装于所述车架，并用于驱动所述车轮行驶、制动或转向。
9.作为陆地功能模块的优选方案，所述上车架还包括第二安装框架，所述第二安装框架的两端分别连接两个所述横梁，且多个所述第一安装框架均与所述第二安装框架连接。
10.作为陆地功能模块的优选方案，所述车架采用钛合金材料制成。
11.作为陆地功能模块的优选方案，所述功能组件包括驱动子系统，所述驱动子系统包括设置于所述车架的动力电池以及轮毂电机，所述动力电池用于为所述轮毂电机供电，所述轮毂电机用于驱动所述车轮转动。
12.作为陆地功能模块的优选方案，所述功能组件包括转向子系统，所述转向子系统包括方向盘、转向轴以及转向节，所述方向盘连接所述转向轴，所述转向轴转动设置于所述车架，所述转向节能够带动所述车轮转向，所述转向轴能够相对于所述车架转动，以带动所述转向节运动。
13.作为陆地功能模块的优选方案，所述上车架还包括转向轴安装框架，所述转向轴安装框架的两端分别连接两个所述纵梁，且所述转向轴安装框架的高度高于所述第一安装框架，所述转向轴转动设置于所述转向轴安装框架。
14.作为陆地功能模块的优选方案，所述功能组件包括制动子系统，所述制动子系统
包括连接于所述车架的液压制动总泵以及连接于所述车轮的制动器，所述液压制动总泵用于向所述制动器提供液压油，以使所述车轮完成制动。
15.作为陆地功能模块的优选方案，所述制动子系统还包括活动设置于所述车架的驻车手柄以及连接于所述车轮的驻车制动器，所述驻车手柄与所述驻车制动器通过驻车拉索连接，所述驻车手柄用于通过所述驻车拉索带动所述驻车制动器运动，以使所述车轮完成驻车制动。
16.根据本发明的另一个方面，提供飞行汽车，包括上述陆地功能模块，还包括飞行功能模块，所述飞行功能模块与所述陆地功能模块可拆卸连接，并能够带动所述陆地功能模块飞行。
17.作为飞行汽车的优选方案，所述飞行功能模块包括飞行功能模块本体以及设置于所述飞行功能模块本体的多个第一法兰盘，所述陆地功能模块的所述车架设置有多个第二法兰盘，多个第一法兰盘与多个所述第二法兰盘一一对应地法兰连接。
18.本发明的有益效果是：
19.本发明提供陆地功能模块，陆地功能模块与飞行汽车的飞行功能模块可拆卸连接，并包括车架和功能组件，车架包括下车架和上车架，下车架包括两个平行且间隔设置的横梁以及设置于两个横梁之间的两个纵梁，横梁的两端均转动设置有车轮，从而通过两个横梁以及两个纵梁构成下车架的基本结构，用于支撑上车架以及其它构件，上车架包括平行且间隔设置的第一安装框架，并用于支撑座椅，从而尽量简化车架的整体结构，以实现陆地功能模块的轻量化设计。功能组件用于驱动车轮行驶、制动或转向，以控制陆地功能模块实现相应的陆地行驶功能。
20.本发明还提供飞行汽车，包括上述陆地功能模块以及可拆卸连接于陆地功能模块的飞行功能模块，并可通过飞行功能模块带动陆地功能模块飞行，以实现飞行车辆的空中行驶。此外，该陆地功能模块的车架整体结构简单，重量较轻。
附图说明
21.图1是本发明实施例中飞行汽车的结构示意图一；
22.图2是本发明实施例中飞行汽车的结构示意图二；
23.图3是本发明实施例中陆地功能模块的结构示意图；
24.图4是本发明实施例中车架的结构示意图；
25.图5是本发明实施例中驱动子系统的结构示意图；
26.图6是本发明实施例中转向子系统的结构示意图；
27.图7是本发明实施例中制动子系统的结构示意图。
28.图中：
29.100、飞行功能模块；101、飞行功能模块本体；102、第一法兰盘；103、螺旋桨；
30.201、第二法兰盘；
31.1、车架；
32.11、下车架；111、横梁；112、纵梁；
33.12、上车架；121、第一安装框架；122、第二安装框架；123、转向轴安装框架；
34.2、功能组件；
35.21、驱动子系统；211、动力电池；212、轮毂电机；
36.22、转向子系统；221、方向盘；222、转向轴；223、转向节；224、线控转向控制器；225、齿轮齿条转向器；
37.23、制动子系统；231、液压制动总泵；232、制动器；233、驻车手柄；234、驻车制动器；235、制动拉索；236、制动踏板；
38.24、控制单元；
39.3、车轮；
40.4、座椅。
具体实施方式
41.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
42.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
44.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
45.飞行汽车是一种陆空两栖交通工具，以在地面上行驶为主，遇到交通拥堵也可以在空中飞行，是解决城市交通拥堵的一种解决方案。飞行汽车的陆地功能模块用于在陆地上行驶，并能够在飞行功能模块的带动下飞行。然而目前飞行汽车的陆地功能模块一般采用传统汽车底盘，其存在重量大、结构复杂等缺点，导致飞行汽车的能源消耗较大。
46.针对上述问题，本实施例提供陆地功能模块，以解决现有技术中飞行汽车的陆地功能模块一般采用传统汽车底盘，存在重量大、结构复杂等缺点，导致飞行汽车的能源消耗较大的问题，可用于飞行汽车技术领域。
47.参照图1-图7，陆地功能模块用于与飞行汽车的飞行功能模块100可拆卸连接，并包括车架1与功能组件2，车架1包括下车架11以及连接于下车架11的上车架12，下车架11包括两个平行且间隔设置的横梁111以及设置于两个横梁111之间的两个纵梁112，本实施例中，两个纵梁112平行且间隔设置。两个横梁111的两端均转动设置有车轮3，从而通过两个
横梁111以及两个纵梁112构成下车架11的基本结构，用于支撑上车架12以及其它构件。其中，车轮3包括铝合金材料制成的轮辋以及连接于轮辋的轮胎，轮辋设置于横梁111。上车架12包括平行且间隔设置的多个第一安装框架121，多个第一安装框架121的两端分别连接两个纵梁112，第一安装框架121用于支撑座椅4，从而尽量简化车架1的整体结构，以实现陆地功能模块的轻量化设计。功能组件2安装于车架1，并用于驱动车轮3行驶、制动或转向，以控制陆地功能模块实现相应的陆地行驶功能。
48.继续参照图1-图7，上车架12还包括第二安装框架122，第二安装框架122的两端分别连接两个横梁111，且多个第一安装框架121均与第二安装框架122连接，具体为第一安装框架121与第二安装框架122相互交叉，完成连接。可选地，第二安装框架122设置有多个，多个第二安装框架122的两端均连接横梁111。通过设置第二安装框架122可增强第一安装框架121的结构强度，并可用于支撑功能组件2的部分结构以及陆地功能模块的其它构件。
49.继续参照图1-图7，车架1采用钛合金材料制成，具体可以是钛合金管或钛合金板材，以进一步减少车架1的重量。
50.继续参照图1-图7，功能组件2包括驱动子系统21，驱动子系统21包括设置于车架1的动力电池211以及轮毂电机212，动力电池211用于为轮毂电机212供电，轮毂电机212用于驱动车轮3转动，从而为陆地功能模块的行驶提供动力。
51.可选地，功能组件2还包括控制单元24，控制单元24用于控制功能组件2的各个子系统实现陆地行驶功能。驱动子系统21还包括加速踏板，驾驶员踩下加速踏板，加速踏板将信号发送至控制单元24，由控制单元24控制轮毂电机212加速。
52.继续参照图1-图7，功能组件2包括转向子系统22，转向子系统22包括方向盘221、转向轴222以及转向节223，方向盘221连接转向轴222，转向轴222转动设置于车架1，转向节223能够带动车轮3转向，转向轴222能够相对于车架1转动，以带动转向节223运动，从而带动车轮3转向。具体地，转向轴222能够沿其自身轴线转动，并通过齿轮齿条转向器225将上述运动转换为转向节223的轴向运动，进而带动车轮3转向。
53.可选地，转向子系统22还包括线控转向控制器224，并用于向线控转向控制器224发送转向指令，线控转向控制器224用于控制转向轴222转动，以带动转向节223运动，从而带动车轮3转向。
54.继续参照图1-图7，为了方便驾驶员操作，方向盘221的高度一般高于座椅4，因而为了使转向轴222稳定设置于车架1，上车架12还包括转向轴安装框架123，转向轴安装框架123的两端分别连接两个纵梁112，且转向轴安装框架123的高度高于第一安装框架121，转向轴222转动设置于转向轴安装框架123，将转向轴222设置在位置较高的转向轴安装框架123，以适配安装位置较高的方向盘221。
55.继续参照图1-图7，功能组件2包括制动子系统23，制动子系统23包括连接于车架1的液压制动总泵231以及连接于车轮3的制动器232，其中，液压制动总泵231设置在横梁111与第一安装框架121之间，制动器232安装于前方的两个车轮3，液压制动总泵231用于向制动器232提供液压油，具体为通过制动油管向制动器232提供液压油，以使车轮3完成制动。
56.可选地，制动子系统23还包括制动踏板236，驾驶员踩下制动踏板236，制动踏板236将信号发送至控制单元24，由控制单元24控制液压制动总泵231开启，以控制车轮3完成制动。
57.继续参照图1-图7，制动子系统23还包括活动设置于车架1的驻车手柄233以及连接于车轮3的驻车制动器234，其中，驻车手柄233设置于第一安装框架121。驻车手柄233与驻车制动器234通过驻车拉索235连接，驻车手柄233用于通过驻车拉索235带动驻车制动器234运动，以使车轮3完成驻车制动。其中，驻车制动器234安装于后方的两个车轮3。
58.可选地，控制单元24具有通信模块，用于与远程遥控设备通信，以使使用者可通过远程遥控设备向控制单元24发送线控信号，控制单元24接收线控信号并控制驱动子系统21实现陆地功能模块的行驶、控制转向子系统22实现陆地功能模块的转向或者控制制动子系统23实现陆地功能模块的制动。
59.本实施例中，控制单元24可控制该陆地功能模块实现以下四种驾驶模式：
60.(1)人工驾驶模式：由驾驶员控制陆地功能模块的加速踏板、方向盘221以及制动踏板236完成陆地功能模块的行驶、转向以及制动。
61.(2)遥控驾驶模式：通过远程遥控设备向控制单元24发送线控信号，控制单元24接收线控信号并控制各个子系统完成陆地功能模块的行驶、转向以及制动。
62.(3)自动驾驶模式：可通过设置于陆地功能模块的车架1的图像采集装置以及传感器等设备自动识别外部环境，控制单元24接收上述信号并依此生成线控指令，进而控制各个子系统完成陆地功能模块的行驶、转向以及制动。
63.(4)飞行模式：此时飞行汽车的飞行功能模块100开始工作，可控制各个子系统停止工作，并进入休眠状态。
64.继续参照图1-图7，本实施例还提供飞行汽车，包括上述陆地功能模块，还包括飞行功能模块100，飞行功能模块100与陆地功能模块可拆卸连接，并能够带动陆地功能模块飞行，具体地，飞行功能模块100包括飞行功能模块本体101，飞行功能模块本体101转动设置有螺旋桨103，螺旋桨103用于带动飞行功能模块本体101以及陆地功能模块飞行。
65.继续参照图1-图7，飞行功能模块100还包括设置于飞行功能模块本体101的多个第一法兰盘102，陆地功能模块的车架1设置有多个第二法兰盘201，多个第一法兰盘102与多个第二法兰盘201一一对应地法兰连接，通过法兰连接结构稳定，且能够实现快速拆装。
66.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.陆地功能模块，用于与飞行汽车的飞行功能模块(100)可拆卸连接，其特征在于，包括：车架(1)，包括下车架(11)以及连接于所述下车架(11)的上车架(12)，所述下车架(11)包括两个平行且间隔设置的横梁(111)以及设置于两个所述横梁(111)之间的两个纵梁(112)，两个所述横梁(111)的两端均转动设置有车轮(3)，所述上车架(12)包括平行且间隔设置的多个第一安装框架(121)，多个所述第一安装框架(121)的两端分别连接两个所述纵梁(112)，所述第一安装框架(121)用于支撑座椅(4)；功能组件(2)，安装于所述车架(1)，并用于驱动所述车轮(3)行驶、制动或转向。2.根据权利要求1所述的陆地功能模块，其特征在于，所述上车架(12)还包括第二安装框架(122)，所述第二安装框架(122)的两端分别连接两个所述横梁(111)，且多个所述第一安装框架(121)均与所述第二安装框架(122)连接。3.根据权利要求1所述的陆地功能模块，其特征在于，所述车架(1)采用钛合金材料制成。4.根据权利要求1-3任一项所述的陆地功能模块，其特征在于，所述功能组件(2)包括驱动子系统(21)，所述驱动子系统(21)包括设置于所述车架(1)的动力电池(211)以及轮毂电机(212)，所述动力电池(211)用于为所述轮毂电机(212)供电，所述轮毂电机(212)用于驱动所述车轮(3)转动。5.根据权利要求1-3任一项所述的陆地功能模块，其特征在于，所述功能组件(2)包括转向子系统(22)，所述转向子系统(22)包括方向盘(221)、转向轴(222)以及转向节(223)，所述方向盘(221)连接所述转向轴(222)，所述转向轴(222)转动设置于所述车架(1)，所述转向节(223)能够带动所述车轮(3)转向，所述转向轴(222)能够相对于所述车架(1)转动，以带动所述转向节(223)运动。6.根据权利要求5所述的陆地功能模块，其特征在于，所述上车架(12)还包括转向轴安装框架(123)，所述转向轴安装框架(123)的两端分别连接两个所述纵梁(112)，且所述转向轴安装框架(123)的高度高于所述第一安装框架(121)，所述转向轴(222)转动设置于所述转向轴安装框架(123)。7.根据权利要求1-3任一项所述的陆地功能模块，其特征在于，所述功能组件(2)包括制动子系统(23)，所述制动子系统(23)包括连接于所述车架(1)的液压制动总泵(231)以及连接于所述车轮(3)的制动器(232)，所述液压制动总泵(231)用于向所述制动器(232)提供液压油，以使所述车轮(3)完成制动。8.根据权利要求7所述的陆地功能模块，其特征在于，所述制动子系统(23)还包括活动设置于所述车架(1)的驻车手柄(233)以及连接于所述车轮(3)的驻车制动器(234)，所述驻车手柄(233)与所述驻车制动器(234)通过驻车拉索(235)连接，所述驻车手柄(233)用于通过所述驻车拉索(235)带动所述驻车制动器(234)运动，以使所述车轮(3)完成驻车制动。9.飞行汽车，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的陆地功能模块，还包括飞行功能模块(100)，所述飞行功能模块(100)与所述陆地功能模块可拆卸连接，并能够带动所述陆地功能模块飞行。10.根据权利要求9所述的飞行汽车，其特征在于，所述飞行功能模块(100)包括飞行功能模块本体(101)以及设置于所述飞行功能模块本体(101)的多个第一法兰盘(102)，所述
陆地功能模块的所述车架(1)设置有多个第二法兰盘(201)，多个第一法兰盘(102)与多个所述第二法兰盘(201)一一对应地法兰连接。

技术总结
本发明属于飞行汽车技术领域，公开了陆地功能模块及飞行汽车，陆地功能模块与飞行汽车的飞行功能模块可拆卸连接，并包括车架和功能组件，车架包括下车架和上车架，下车架包括两个平行且间隔设置的横梁以及设置于两个横梁之间的两个纵梁，横梁的两端均转动设置有车轮，从而通过两个横梁以及两个纵梁构成下车架的基本结构，用于支撑上车架以及其它构件，上车架包括平行且间隔设置的第一安装框架，并用于支撑座椅，从而尽量简化车架的整体结构，以实现陆地功能模块的轻量化设计；功能组件用于驱动车轮行驶、制动或转向，以控制陆地功能模块实现相应的陆地行驶功能。块实现相应的陆地行驶功能。块实现相应的陆地行驶功能。


技术研发人员：杨志强 杨军 王东 迟达
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：2023.07.06
技术公布日：2023/10/15