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【上观】同济汽车135度转向新技术引来企业上门求亲
发布时间:2019-09-20 阅读次数:198

 

 

  

  

  

初学开车,侧方停车是许多人的“噩梦”。这几天,在工博会高校展区同济大学展位中,一辆特殊汽车引来围观——技术创新,把四只轮子都变成可独立控制的“万向轮”。

横着,就把车停好了。

  

  

底盘机构及行驶模式示意图

  

“横移一步到位,轮子原地转圈都行,”项目参与者、同济大学汽车学院博士生谢正春指点着现场名为“RoboCar”的样车,一一介绍。

  

不过,当许多参观询问者集中问询“这个解决问题的车子啥时候能投产”时,他有点“不情愿”:“其实,研发四轮独立驱动转向电动车,初衷不是为了解决停车问题,它的应用场景可多啦。”据悉,就在几天前,又有一家企业赴嘉定登门求亲。
  

从“轮子进化史”说起


要了解四轮独立驱动转向电动车,不妨先从汽车的“轮子进化史”开始。

目前大部分轿车采用的是前轮驱动的配置。前轮驱动指汽车设计中,发动机只驱动一对前轮的动力分配方式。而在汽车发展的早期,后轮驱动的设计则更为普遍。 前轮驱动的汽车上,发动机一般是横向安装的,即气缸的排列方向与车的行走方向垂直,但是也有少数车型的发动机采用纵向安装。前轮驱动的车辆通常发动机和变速箱也都在汽车前部。

  

不过,现在也有不少汽车是后轮驱动的,一般以跑车为多。这是一种发动机的动力只驱动后轮的动力分配方式,后轮驱动车的前轮在行驶时不产生动力,只起到承重和转向的作用。

  

随着动力设计的发展,四轮驱动,也就是全轮驱动的动力传导方式出现了。常见应用于越野车中。它主要指汽车前后轮都有动力,可按行驶路面状态不同而将发动机输出扭矩按不同比例分布在前后所有的轮子上,以提高汽车的行驶能力。



给每个轮子装一只“大脑”



既然有了各种驱动方式都有了,研发四轮独立驱动转向电动车,意义何在呢?

其实,不管是两轮驱动,还是四轮驱动,传统动力传导模式基本都是通过名为驱动桥的部件,将扭矩传递到轮子上,达到需要的多轮同步状态。此次研发的独立驱动转向电动车,一个关键点在于给每个轮子都装了一只指挥其行动的“大脑”,并完成通过精密线控,完成四脑协同,让车辆获得比传统汽车更多的行动方式。

值得一提的是,这一创新的的基础在于以电作为能源,采用已经成熟的分布式可插拔式动力电池包作为新型车辆的动力源,在确保安全性及控制成本的同时,摆脱传统用油用气模式下传动设备的物理排布,为新设计留出更多空间。

  

135度转向与自动驾驶未来


  

了解了原理,再来看现场样车车身,似乎更明白些了。全车采用扁平框架式底盘结构设计,配备四个由轮毂电机和四轮独立转向机构,可实现四轮转向、侧行、原地转向等特殊行驶方式。结合车辆控制算法、传感器技术和环境感知算法,研究自主车辆控制系统,同时开发了无线遥控操纵系统,不依赖随车驾驶员即可完成车辆的环境感知训练、连续复杂的运动操纵等测试。

  

“现在,轮子的物理结构,设计的转向范围是135度,如果有需要的话,可以做到更大,”谢正春介绍。这些特殊的行驶方式,极大增加了车辆行驶灵活性,为发展无人驾驶技术、智能交通和固定场景下的自动驾驶技术提供理想的研究平台。

  

作为同济大学与格拉茨技术大学等共同的开发项目,项目产品已经完成小试。与多家企业达成合作意向。未来,城市物流中转站、客运中心、商品集散中心等区域的自动驾驶汽车,物流和货物运输等,或许都能看到这辆聪明电动车的身影。

  

历年工博会,同济大学都经由同济控股承办科技创新展工作。科技创新展是展示原创性科学研究和技术创新成果的专业展,旨在为科研机构、大专院校、企业研发部门搭建一个将创新成果产业化的平台。展会鼓励展示拥有自主知识产权的独特的核心技术,通过原始创新、集成创新和引进技术再创新等手段促进科技向生产力转化。在科技创新展区,同济大学每一年都是展示效果最好的舞台之一。

  

栏目主编:徐瑞哲

文字编辑:彭德倩题

图来源:彭德倩

摄图片编辑:朱瓅

题图说明:工博会现场,样车吸引众多参观者。