專利名稱:一種輪履兩用的電動救災(zāi)小車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型屬于救災(zāi)小車技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種輪履兩用的電動救災(zāi)小車。
背景技術(shù):
救災(zāi)現(xiàn)場由于環(huán)境危險和地形復(fù)雜,其有關(guān)物資、器械的運(yùn)輸多由人力實現(xiàn),這樣不僅增加了救災(zāi)人員的勞動強(qiáng)度;且易造成人員的傷亡,極大降低了救災(zāi)效率。在一些救災(zāi)現(xiàn)場雖有較為成熟的高集成、高智能的機(jī)器人,在很大程度上降低了救災(zāi)人員的危險程度,提高了救災(zāi)效率,但從使用情況來看還存在一些缺點一、為了增強(qiáng)越障能力,機(jī)器人的行走系統(tǒng)一般為履帶設(shè)計,不僅影響其運(yùn)動速度,且不適合較長距離移動,救災(zāi)效率不高;二、價格昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修保養(yǎng)要求高,不利于推廣應(yīng)用。一種消防用氣動遙控車(ZL 201020111766.4)采用氣動馬達(dá)驅(qū)動,其運(yùn)動速度慢,且不能快速適應(yīng)現(xiàn)場環(huán)境和收集現(xiàn)場信息,不利于消防人員迅速采取措施,工作效率有待提高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷,目的是提供一種具有在危險復(fù)雜環(huán)下通過能力、現(xiàn)場環(huán)境實時顯示和遠(yuǎn)程遙控的輪履兩用的電動救災(zāi)小車。為實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用的技術(shù)方案是該電動救災(zāi)小車包括車架、輪式系統(tǒng)、履帶驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。車架由上層車架、中層車架、下層車架和4根角鋼組成。中層車架的四角分別固定在4根角鋼的中部,上層車架和下層車架對應(yīng)的固定在4根角鋼上端和下端,上層車架、中層車架和下層車架相互平行,上層車架、中層車架和下層車架的中心線在同一鉛垂面。上層車架的結(jié)構(gòu)是中心線兩側(cè)各設(shè)有三根長度相等的縱向鋼梁I,六根縱向鋼梁I與中心線平行,靠近中心線兩側(cè)的縱向鋼梁I間的后部固定有兩根橫向鋼梁IV,六根縱向鋼梁I的兩端與兩根橫向鋼梁I對應(yīng)固定聯(lián)接。中層車架的結(jié)構(gòu)是兩根橫向鋼梁II的中部固定有兩根縱向鋼梁II,兩根縱向鋼梁II與中心線平行,兩根縱向鋼梁II對稱地位于中心線兩側(cè)。下層車架的結(jié)構(gòu)是中心線兩側(cè)各設(shè)有兩根縱向鋼梁III,四根縱向鋼梁III與中心線平行,四根縱向鋼梁III的兩端分別與橫向鋼梁III固定聯(lián)接。輪式系統(tǒng)由輪式工作系統(tǒng)和輪式行走系統(tǒng)組成。輪式工作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是后起落架驅(qū)動電機(jī)固定在上層車架的下平面,后起落架驅(qū)動電機(jī)位于上層車架的兩根橫向鋼梁IV的左邊,后側(cè)小鏈輪安裝在后起落架驅(qū)動電機(jī)的輸出軸上,后側(cè)小鏈輪通過鏈條與安裝在后起落架蝸桿上的后側(cè)大鏈輪連接,后起落架蝸桿通過軸承水平地安裝在上層車架的下平面,后起落架蝸桿位于上層車架的兩根橫向鋼梁IV的中間。后起落架蝸桿與后起落架蝸輪嚙合,后起落架蝸輪通過后起落架軸安裝在中層車架的后部,后起落架軸的左、右兩端分別固定有后起落架連桿,兩個后起落架連桿與兩個軸套的外端對應(yīng)連接,一個軸套活套在左輪驅(qū)動軸上,另一個軸套活套在右輪驅(qū)動軸上,兩個軸套的內(nèi)端與連接架固定連接,后輪驅(qū)動電機(jī)固定在連接架上,左側(cè)車輪安裝在左輪驅(qū)動軸的左端,左輪驅(qū)動軸的右端與差速器的左輸出端連接,右側(cè)車輪安裝在右輪驅(qū)動軸的右端,右輪驅(qū)動軸的左端與差速器的右輸出端連接,差速器的輸入端與后輪驅(qū)動電機(jī)輸出軸連接。前起落架驅(qū)動電機(jī)固定在中層車架的下平面,前起落架驅(qū)動電機(jī)位于中層車架右側(cè)的縱向鋼梁II的中部,前側(cè)小鏈輪安裝在前起落架驅(qū)動電機(jī)的輸出軸上,前側(cè)小鏈輪通過鏈條與安裝在前起落架蝸桿上的前側(cè)大鏈輪連接,前起落架蝸桿通過軸承水平地安裝在上層車架的下平面,前起落架蝸桿位于上層車架的靠近中心線右側(cè)的縱向鋼梁I的前部。前起落架蝸桿與前起落架蝸輪嚙合,前起落架蝸輪通過前起落架的伸出軸安裝在中層車架的前部,前起落架的伸出軸兩端通過軸承對應(yīng)地固定在中層車架兩根縱向鋼梁II 的前部,轉(zhuǎn)向電機(jī)固定在前起落架上,轉(zhuǎn)向電機(jī)的輸出軸與轉(zhuǎn)向小鏈輪連接,轉(zhuǎn)向小鏈輪通過鏈條與安裝在轉(zhuǎn)向蝸桿上的轉(zhuǎn)向大鏈輪連接,轉(zhuǎn)向蝸桿通過軸承安裝在前起落架上,轉(zhuǎn)向蝸桿與轉(zhuǎn)向蝸輪嚙合,轉(zhuǎn)向蝸輪安裝在前叉上端,前叉通過軸承安裝在前起落架上,前輪安裝在前叉上。履帶驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)安裝在下層車架的上平面,左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)位于下層車架左側(cè)的兩根縱向鋼梁III的中前部,左側(cè)小鏈輪安裝在左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)的輸出軸上,左側(cè)小鏈輪通過鏈條與安裝在左側(cè)驅(qū)動軸上的左側(cè)大鏈輪連接,左側(cè)驅(qū)動軸通過兩個軸承座安裝在上層車架中心線左側(cè)的縱向鋼梁I的前部,其中一個軸承座安裝在靠近中心線的縱向鋼梁I上,另一個軸承座安裝在最外邊的縱向鋼梁I上;左側(cè)驅(qū)動輪同軸心地安裝在左側(cè)驅(qū)動軸的左端,左側(cè)驅(qū)動軸上裝有左側(cè)制動器的制動盤,左側(cè)驅(qū)動輪與左側(cè)履帶嚙合;左側(cè)驅(qū)動軸的右端與電磁離合器的左端連接。右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)安裝在下層車架的上平面,右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)位于下層車架右側(cè)的兩根縱向鋼梁III的中前部,右側(cè)小鏈輪安裝在右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)的輸出軸上,右側(cè)小鏈輪通過鏈條與安裝在右側(cè)驅(qū)動軸上的右側(cè)大鏈輪連接,右側(cè)驅(qū)動軸通過兩個軸承座安裝在上層車架中心線右側(cè)的縱向鋼梁I的前部,其中一個軸承座安裝在靠近中心線的縱向鋼梁I上,另一個軸承座安裝在最外邊的縱向鋼梁I上;右側(cè)驅(qū)動輪同軸心地安裝在右側(cè)驅(qū)動軸的右端,右側(cè)驅(qū)動軸上裝有右側(cè)制動器的制動盤,右側(cè)驅(qū)動輪與右側(cè)履帶嚙合;右側(cè)驅(qū)動軸的左端與電磁離合器的右端連接。蓄電池安裝在下層車架上平面左側(cè)的兩根縱向鋼梁III的中后部,云臺安裝在上層車架上平面靠近中心線左側(cè)兩根縱向鋼梁I的后部,攝像頭安裝在云臺上,無線視頻傳輸模塊安裝在上層車架靠近中心線左側(cè)縱向鋼梁I的后部,無線視頻傳輸模塊位于云臺旁邊;控制箱和車載無線數(shù)傳模塊分別安裝在上層車架上平面左側(cè)外邊的兩根縱向鋼梁I的前部,控制箱溫度傳感器安裝在控制箱內(nèi),車架溫度傳感器安裝在上層車架最外邊的縱向鋼梁I上,后測距傳感器安裝在上層車架的后部橫向鋼梁I的中間位置處,前測距傳感器安裝在上層車架的前部橫向鋼梁I的中間位置處,車輪轉(zhuǎn)向角度傳感器安裝在前叉上,前起落架升起限位傳感器和前起落架下降限位傳感器安裝在前起落架上,后起落架升起限位傳感器和后起落架下降限位傳感器安裝在后起落架連桿上。[0019]控制系統(tǒng)由遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)、車載采集系統(tǒng)和車載控制系統(tǒng)組成。遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是終端設(shè)備通過英特網(wǎng)與上位機(jī)PC連接,上位機(jī)PC的串口與遠(yuǎn)程無線數(shù)傳模塊的串口相連;無線視頻接收模塊與視頻采集卡通過AV線相連,視頻采集卡與上位機(jī)PC的USB接口連接,無線視頻接收模塊和遠(yuǎn)程無線數(shù)傳模塊分別與車載采集系統(tǒng)無線連接;遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的PC通訊協(xié)議分別寫入車載單片機(jī)和終端設(shè)備。車載采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是車載單片機(jī)的串口與車載無線數(shù)傳模塊的串口連接;攝像頭的輸出端與無線視頻傳輸模塊的輸入端和視頻分離芯片的輸入端分別連接,視頻分離芯片的輸出端與車載單片機(jī)的AD 口連接;車載單片機(jī)的PWM 口與云臺的輸入端連接;前測距傳感器、后測距傳感器和車輪轉(zhuǎn)向角度傳感器分別與車載單片機(jī)的I/O 口和AD 口相連,控制箱溫度傳感器和車架溫度傳感器分別與車載單片機(jī)的I/O 口相連;前起落架升起限位傳感器、后起落架升起限位傳感器、后起落架下降限位傳感器和前起落架下降限位傳感器分別與車載單片機(jī)的 I/O 口相連;車載單片機(jī)的17個I/O 口與車載控制系統(tǒng)相連;控制系統(tǒng)程序?qū)懭胲囕d單片機(jī)。無線視頻傳輸模塊和車載無線數(shù)傳模塊分別與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)無線連接。車載控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是驅(qū)動芯片的輸出端與繼電器組的輸入端進(jìn)行連接;繼電器組的輸出端與電磁離合器、左側(cè)制動器、右側(cè)制動器、左輪制動器、右輪制動器、轉(zhuǎn)向電機(jī)、前起落架驅(qū)動電機(jī)和后起落架驅(qū)動電機(jī)分別連接,繼電器組的輸出端與無刷直流電機(jī)驅(qū)動器的輸入端連接;無刷直流電機(jī)驅(qū)動器的輸出端與左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)、右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)和后輪驅(qū)動電機(jī)分別連接;驅(qū)動芯片的17個控制端口與車載采集系統(tǒng)的17個I/O 口相連。所述的控制箱內(nèi)安裝有視頻分離芯片、車載單片機(jī)、驅(qū)動芯片、無刷直流電機(jī)驅(qū)動器和繼電器組。所述的終端設(shè)備為手機(jī)、電腦、PDA中的一種。所述的蓄電池與無線視頻傳輸模塊、云臺、攝像頭、車載無線數(shù)傳模塊、視頻分離芯片、車載單片機(jī)、驅(qū)動芯片、無刷直流電機(jī)驅(qū)動器、繼電器組、控制箱溫度傳感器、前測距傳感器、后測距傳感器、車輪轉(zhuǎn)向角度傳感器、車架溫度傳感器、前起落架升起限位傳感器、 后起落架升起限位傳感器、后起落架下降限位傳感器、前起落架下降限位傳感器、電磁離合器、左側(cè)制動器、右側(cè)制動器、左輪制動器、右輪制動器、前起落架驅(qū)動電機(jī)、后起落架驅(qū)動電機(jī)、轉(zhuǎn)向電機(jī)、后輪驅(qū)動電機(jī)、左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)和右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)分別連接。所述的控制系統(tǒng)程序的軟件主流程是S1-1、對車載單片機(jī)初始化,設(shè)定工作頻率以及I/O引腳狀態(tài);S1-2、判斷是否收到上位機(jī)PC發(fā)來的請求幀,若未收到則進(jìn)入S1-3,若收到則在分析幀結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上接受上位機(jī)PC對車載單片機(jī)數(shù)據(jù)的修改和同步數(shù)據(jù)到上位機(jī)PC中去,再回應(yīng)上位機(jī)PC,進(jìn)入S1-3 ;S1-3、小車狀態(tài)檢測讀取前起落架升起限位傳感器、后起落架升起限位傳感器、 后起落架下降限位傳感器、前起落架下降限位傳感器,前測距傳感器、后測距傳感器、車架溫度傳感器、控制箱溫度傳感器和車輪轉(zhuǎn)向角度傳感器的狀態(tài);S1-4、判斷是否為調(diào)試模式,若是則對左側(cè)制動器、右側(cè)制動器、電磁離合器、左輪制動器、右輪制動器、轉(zhuǎn)向電機(jī)、前起落架驅(qū)動電機(jī)、后起落架驅(qū)動電機(jī)、后輪驅(qū)動電機(jī)、左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)和右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行單獨調(diào)試,進(jìn)入S1-9,若不是則進(jìn)入S1-5 ;S1-5、判斷是否要進(jìn)行輪履轉(zhuǎn)換,若是則運(yùn)行輪履轉(zhuǎn)換控制子程序,進(jìn)入S1-7,若不是則進(jìn)入S1-6 ;S1-6、判斷是履帶狀態(tài)還是車輪狀態(tài),分別運(yùn)行對應(yīng)的履帶或車輪的行走控制子程序;S1-7、云臺7旋轉(zhuǎn)運(yùn)動;S1-8、判斷通訊是否連續(xù)中斷,若通訊連續(xù)中斷5個程序周期,則置調(diào)試模式標(biāo)志位,再進(jìn)入S1-9,若不是則直接進(jìn)入S1-9 ;S1-9、等待40ms,重復(fù)下一個程序執(zhí)行周期,進(jìn)入S1-2。所述的輪履轉(zhuǎn)換控制子程序的軟件主流程是S2-1、采集前起落架升起限位傳感器、后起落架升起限位傳感器、后起落架下降限位傳感器和前起落架下降限位傳感器的初始信息;S2-2、初始信息若為車輪狀態(tài),則判斷是否收到輪履轉(zhuǎn)換指令,若收到輪履轉(zhuǎn)換指令,前起落架驅(qū)動電機(jī)正轉(zhuǎn)至前起落架到水平位置后,則后起落架驅(qū)動電機(jī)正轉(zhuǎn)至后起落架連桿到水平位置,再進(jìn)入S2-4,若未收到輪履轉(zhuǎn)換指令,則直接進(jìn)入S2-4 ;S2-3、初始信息若為履帶狀態(tài),則判斷是否收到輪履轉(zhuǎn)換指令,若收到輪履轉(zhuǎn)換指令,前起落架驅(qū)動電機(jī)反轉(zhuǎn)至前起落架到垂直位置后,則后起落架驅(qū)動電機(jī)反轉(zhuǎn)至后起落架連桿到垂直位置,再進(jìn)入S2-4,若未收到輪履轉(zhuǎn)換指令,則直接進(jìn)入S2-4 ;S2-4、根據(jù)后起落架升起限位傳感器、前起落架升起限位傳感器、后起落架下降限位傳感器和前起落架下降限位傳感器的反饋值,判斷轉(zhuǎn)換過程是否結(jié)束,若轉(zhuǎn)換結(jié)束,則前起落架驅(qū)動電機(jī)和后起落架驅(qū)動電機(jī)停止,進(jìn)入S2-5,若轉(zhuǎn)換未結(jié)束,則進(jìn)入S2-1 ;S2-5、結(jié)束。所述的履帶行走控制子程序的軟件主流程是S3-1、接受履帶行走的控制信號;S3-2、若為前進(jìn),則電磁離合器閉合,左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)和右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)正轉(zhuǎn);S3-3、若為后退,則電磁離合器閉合,左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)和右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)反轉(zhuǎn);S3-4、若為左轉(zhuǎn),則電磁離合器松開,左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)反轉(zhuǎn),右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)正轉(zhuǎn);S3-5、若為右轉(zhuǎn),則電磁離合器松開,左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)正轉(zhuǎn),右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)反轉(zhuǎn);S3-6、若為制動或停車,電磁離合器閉合,左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)和右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)停止,左側(cè)制動器和右側(cè)制動器閉合;S3-7、結(jié)束。所述的車輪行走控制子程序的軟件主流程是S4-1、接受輪式行走的控制信號;S4-2、若為前進(jìn),則轉(zhuǎn)向電機(jī)工作,前輪的轉(zhuǎn)向角度為0,后輪驅(qū)動電機(jī)正轉(zhuǎn);S4-3、若為后退,則轉(zhuǎn)向電機(jī)工作,前輪的轉(zhuǎn)向角度為0,后輪驅(qū)動電機(jī)反轉(zhuǎn);CN S4-4、若為左轉(zhuǎn),則轉(zhuǎn)向電機(jī)左轉(zhuǎn),后輪驅(qū)動電機(jī)正轉(zhuǎn);S4-5、若為右轉(zhuǎn),則轉(zhuǎn)向電機(jī)右轉(zhuǎn),后輪驅(qū)動電機(jī)正轉(zhuǎn);S4-6、若為制動或停車,則后輪驅(qū)動電機(jī)停止,轉(zhuǎn)向電機(jī)停止,左輪制動器和右輪制動器閉合;S4-7、結(jié)束。所述的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的PC通訊協(xié)議的流程是S5-1、初始化設(shè)備,啟動通訊驅(qū)動;S5-2、判斷上位機(jī)PC是否需要讀取數(shù)據(jù),若需要,則進(jìn)入S5-3,若不需要,則進(jìn)入 S5-8 ;S5-3、發(fā)送讀數(shù)據(jù)請求幀;S5-4、上位機(jī)PC接收車載單片機(jī)響應(yīng)的數(shù)據(jù);S5-5、對接受到的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行CRC校驗,若校驗未通過則置錯誤標(biāo)志位,進(jìn)入 S5-13,若校驗通過,則進(jìn)入S5-6 ;S5-6、判斷讀取數(shù)據(jù)是否成功,若未成功,則串口休眠ls,進(jìn)入S5-1,若成功,則進(jìn)入 S5-7 ;S5-7、將數(shù)據(jù)寫到上位機(jī)軟件FameView數(shù)據(jù)表中;S5-8、判斷FameView數(shù)據(jù)表中是否有數(shù)據(jù)修改,若無,則進(jìn)入S5-13,若有,則進(jìn)入 S5-9 ;S5-9、定位被修改區(qū)域,向車載單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)修改請求幀;S5-10、接受車載單片機(jī)回應(yīng);S5-11、進(jìn)行CRC校驗,若校驗未通過則置錯誤標(biāo)志位,進(jìn)入S5-13,若校驗通過,則進(jìn)入S5-12 ;S5-12、判斷數(shù)據(jù)修改是否成功,若未成功,則置失敗標(biāo)志位,再進(jìn)入S5-13,若成功,則直接進(jìn)入S5-13;S5-13、結(jié)束。由于采用上述技術(shù)方案,本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、本實用新型采用輪履兩用的行走方式,即利用了履帶行走方式在越障方面的優(yōu)勢,又利用了輪式行走快速靈活的特性,不僅提高了小車對復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)性,使其具有全地形通過能力,也提高了救災(zāi)效率。2、本實用新型以計算機(jī)為上位機(jī),可實時監(jiān)控救災(zāi)小車的運(yùn)行狀態(tài),并記錄救災(zāi)現(xiàn)場的視頻信息和傳感器數(shù)據(jù),實現(xiàn)對救災(zāi)小車的網(wǎng)絡(luò)化控制。3、本實用新型采用溫度傳感器測量小車環(huán)境溫度,測距傳感器測小車前、后方是否存在障礙物,限位傳感器和角度傳感器感應(yīng)小車的運(yùn)動狀態(tài),以保證小車正常穩(wěn)定地工作。因此,本實用新型具有全地形通過能力和現(xiàn)場環(huán)境實時顯示、遠(yuǎn)程遙控的特點,適用于遠(yuǎn)距離復(fù)雜危險環(huán)境。
圖1為本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意9[0078]圖2為圖1的仰視結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為本實用新型的輪式行走結(jié)構(gòu)示意圖;圖4為圖1和圖2中的車架1的結(jié)構(gòu)示意圖;圖5為圖4的A-A向視圖;圖6為圖4中的中層車架63的平面示意圖;圖7為圖4中的B-B向視圖;圖8為本實用新型的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)圖;圖9為本實用新型的車載采集系統(tǒng)圖;圖10為本實用新型的車載控制系統(tǒng)圖;圖11為本實用新型控制系統(tǒng)程序的軟件主流程圖;圖12為圖11中的輪履轉(zhuǎn)換控制子程序的軟件主流程圖;圖13為圖11中的履帶行走控制子程序的軟件主流程圖;圖14為圖11中的車輪行走控制子程序的軟件主流程圖;圖15為圖8的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的PC通訊協(xié)議流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步描述,并非對其保護(hù)范圍的限制一種輪履兩用的電動救災(zāi)小車。該小車包括車架1、輪式系統(tǒng)、履帶驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。車架1如圖4所示,由上層車架62、中層車架63、下層車架65和4根角鋼64組成。 中層車架63的四角分別固定在4根角鋼64的中部,上層車架62和下層車架65對應(yīng)的固定在4根角鋼64上端和下端,上層車架62、中層車架63和下層車架65相互平行,上層車架 62、中層車架63和下層車架65的中心線在同一鉛垂面。上層車架62的結(jié)構(gòu)如圖5所示中心線兩側(cè)各設(shè)有三根長度相等的縱向鋼梁I, 六根縱向鋼梁I與中心線平行,靠近中心線兩側(cè)的縱向鋼梁I間的后部固定有兩根橫向鋼梁IV,六根縱向鋼梁I的兩端與兩根橫向鋼梁I對應(yīng)固定聯(lián)接。中層車架63的結(jié)構(gòu)如圖6所示兩根橫向鋼梁II的中部固定有兩根縱向鋼梁II, 兩根縱向鋼梁II與中心線平行,兩根縱向鋼梁II對稱地位于中心線兩側(cè)。下層車架65的結(jié)構(gòu)如圖7所示中心線兩側(cè)各設(shè)有兩根縱向鋼梁III,四根縱向鋼梁III與中心線平行,四根縱向鋼梁III的兩端分別與橫向鋼梁III固定聯(lián)接。輪式系統(tǒng)由輪式工作系統(tǒng)和輪式行走系統(tǒng)組成。輪式工作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2和圖3所示后起落架驅(qū)動電機(jī)46固定在上層車架62的下平面,后起落架驅(qū)動電機(jī)46位于上層車架62的兩根橫向鋼梁IV的左邊,后側(cè)小鏈輪47安裝在后起落架驅(qū)動電機(jī)46的輸出軸上,后側(cè)小鏈輪47通過鏈條與安裝在后起落架蝸桿4上的后側(cè)大鏈輪44連接,后起落架蝸桿4通過軸承水平地安裝在上層車架62的下平面,后起落架蝸桿4位于上層車架62的兩根橫向鋼梁IV的中間。后起落架蝸桿(4)與后起落架蝸輪( 嚙合,后起落架蝸輪( 通過后起落架軸 (6)安裝在中層車架(6 的后部,后起落架軸6的左、右兩端分別固定有后起落架連桿9, 兩個后起落架連桿9與兩個軸套13的外端分別對應(yīng)連接,一個軸套13活套在左輪驅(qū)動軸
114上,另一個軸套13活套在右輪驅(qū)動軸40上,兩個軸套13的內(nèi)端與連接架39固定連接, 后輪驅(qū)動電機(jī)15固定在連接架39上,左側(cè)車輪11安裝在左輪驅(qū)動軸14的左端,左輪驅(qū)動軸14的右端與差速器3的左輸出端連接,右側(cè)車輪41安裝在右輪驅(qū)動軸40的右端,右輪驅(qū)動軸40的左端與差速器3的右輸出端連接,差速器3的輸入端與后輪驅(qū)動電機(jī)15輸出軸連接。前起落架驅(qū)動電機(jī)55固定在中層車架63的下平面,前起落架驅(qū)動電機(jī)55位于中層車架63右側(cè)的縱向鋼梁II的中部,前側(cè)小鏈輪M安裝在前起落架驅(qū)動電機(jī)55的輸出軸上,前側(cè)小鏈輪M通過鏈條與安裝在前起落架蝸桿35上的前側(cè)大鏈輪53連接,前起落架蝸桿35通過軸承水平地安裝在上層車架62的下平面,前起落架蝸桿35位于上層車架62 的靠近中心線右側(cè)的縱向鋼梁I的前部。前起落架蝸桿35與前起落架蝸輪36嚙合,前起落架蝸輪36通過前起落架27的伸出軸安裝在中層車架63的前部,前起落架27的伸出軸兩端通過軸承對應(yīng)地固定在中層車架63兩根縱向鋼梁II的前部。轉(zhuǎn)向電機(jī)50固定在前起落架27上,轉(zhuǎn)向電機(jī)50的輸出軸與轉(zhuǎn)向小鏈輪56連接, 轉(zhuǎn)向小鏈輪56通過鏈條與安裝在轉(zhuǎn)向蝸桿觀上的轉(zhuǎn)向大鏈輪51連接,轉(zhuǎn)向蝸桿觀通過軸承安裝在前起落架27上,轉(zhuǎn)向蝸桿觀與轉(zhuǎn)向蝸輪M嚙合,轉(zhuǎn)向蝸輪M安裝在前叉37 上端,前叉37通過軸承安裝在前起落架27上,前輪38安裝在前叉37上。履帶驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)19安裝在下層車架65的上平面,左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)19位于下層車架65左側(cè)的兩根縱向鋼梁III的中前部,左側(cè)小鏈輪22安裝在左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)19的輸出軸上,左側(cè)小鏈輪22通過鏈條與安裝在左側(cè)驅(qū)動軸25上的左側(cè)大鏈輪23連接,左側(cè)驅(qū)動軸25通過兩個軸承座安裝在上層車架62中心線左側(cè)的縱向鋼梁I的前部,其中一個軸承座安裝在靠近中心線的縱向鋼梁I上,另一個軸承座安裝在最外邊的縱向鋼梁I上;左側(cè)驅(qū)動輪20同軸心地安裝在左側(cè)驅(qū)動軸25的左端,左側(cè)驅(qū)動軸25 上裝有左側(cè)制動器21的制動盤,左側(cè)驅(qū)動輪20與左側(cè)履帶10嚙合;左側(cè)驅(qū)動軸25的右端與電磁離合器沈的左端連接。右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)34安裝在下層車架65的上平面,右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)34位于下層車架65右側(cè)的兩根縱向鋼梁III的中前部,右側(cè)小鏈輪30安裝在右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)34 的輸出軸上,右側(cè)小鏈輪30通過鏈條與安裝在右側(cè)驅(qū)動軸31上的右側(cè)大鏈輪四連接,右側(cè)驅(qū)動軸31通過兩個軸承座安裝在上層車架62中心線右側(cè)的縱向鋼梁I的前部,其中一個軸承座安裝在靠近中心線的縱向鋼梁I上,另一個軸承座安裝在最外邊的縱向鋼梁I上; 右側(cè)驅(qū)動輪33同軸心地安裝在右側(cè)驅(qū)動軸31的右端,右側(cè)驅(qū)動軸31上裝有右側(cè)制動器32 的制動盤,右側(cè)驅(qū)動輪33與右側(cè)履帶43嚙合;右側(cè)驅(qū)動軸31的左端與電磁離合器沈的右端連接。蓄電池17安裝在下層車架65上平面左側(cè)的兩根縱向鋼梁III的后部,云臺7安裝在上層車架62上平面靠近中心線左側(cè)兩根縱向鋼梁I的后部,攝像頭8安裝在云臺7上,無線視頻傳輸模塊2安裝在上層車架62靠近中心線左側(cè)縱向鋼梁I的后部,無線視頻傳輸模塊2位于云臺7旁邊;控制箱16和車載無線數(shù)傳模塊18分別安裝在上層車架62上平面左側(cè)外邊的兩根縱向鋼梁I的前部,控制箱溫度傳感器49安裝在控制箱16內(nèi),車架溫度傳感器48安裝在上層車架62最外邊的縱向鋼梁I上,后測距傳感器45安裝在上層車架62的后部橫向鋼梁I的中間位置處,前測距傳感器52安裝在上層車架62的前部橫向鋼梁I的中間位置處,車輪轉(zhuǎn)向角度傳感器57安裝在前叉37上,前起落架升起限位傳感器58和前起落架下降限位傳感器61安裝在前起落架27上,后起落架升起限位傳感器59和后起落架下降限位傳感器60安裝在后起落架連桿9上??刂葡到y(tǒng)由遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)72、車載采集系統(tǒng)68和車載控制系統(tǒng)74組成。遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)72的結(jié)構(gòu)如圖8所示終端設(shè)備71通過英特網(wǎng)與上位機(jī)PC69連接,上位機(jī)PC69的串口與遠(yuǎn)程無線數(shù)傳模塊66的串口相連;無線視頻接收模塊67與視頻采集卡70通過AV線相連,視頻采集卡70與上位機(jī)PC69的USB接口連接,無線視頻接收模塊67和遠(yuǎn)程無線數(shù)傳模塊66分別與車載采集系統(tǒng)68無線連接;遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)72的PC通訊協(xié)議分別寫入車載單片機(jī)75和終端設(shè)備71。車載采集系統(tǒng)68的結(jié)構(gòu)如圖9所示車載單片機(jī)75的串口與車載無線數(shù)傳模塊 18的串口連接;攝像頭8的輸出端與無線視頻傳輸模塊2的輸入端和視頻分離芯片73的輸入端分別連接,視頻分離芯片73的輸出端與車載單片機(jī)75的AD 口連接;車載單片機(jī)75 的PWM 口與云臺7的輸入端連接;前測距傳感器52、后測距傳感器45和車輪轉(zhuǎn)向角度傳感器57分別與車載單片機(jī)75的I/O 口和AD 口相連,控制箱溫度傳感器49和車架溫度傳感器48分別與車載單片機(jī)75的I/O 口相連;前起落架升起限位傳感器58、后起落架升起限位傳感器59、后起落架下降限位傳感器60和前起落架下降限位傳感器61分別與車載單片機(jī)75的I/O 口相連,車載單片機(jī)75的17個I/O 口與車載控制系統(tǒng)74相連,控制系統(tǒng)程序?qū)懭胲囕d單片機(jī)75 ;無線視頻傳輸模塊2和車載無線數(shù)傳模塊18分別與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)72 無線連接。車載控制系統(tǒng)74的結(jié)構(gòu)如圖10所示驅(qū)動芯片76的輸出端與繼電器組78的輸入端進(jìn)行連接;繼電器組78的輸出端與電磁離合器沈、左側(cè)制動器21、右側(cè)制動器32、左輪制動器12、右輪制動器42、轉(zhuǎn)向電機(jī)50、前起落架驅(qū)動電機(jī)55和后起落架驅(qū)動電機(jī)46分別連接,繼電器組78的輸出端與無刷直流電機(jī)驅(qū)動器77的輸入端連接;無刷直流電機(jī)驅(qū)動器77的輸出端與后輪驅(qū)動電機(jī)15、左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)19和右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)34分別連接;驅(qū)動芯片76的17個控制端口與車載采集系統(tǒng)68的17個I/O 口相連。本實施例的控制箱16內(nèi)安裝有視頻分離芯片73、車載單片機(jī)75、驅(qū)動芯片76、無刷直流電機(jī)驅(qū)動器77和繼電器組78。本實施例的終端設(shè)備71為手機(jī)、電腦、PDA中的一種。本實例的蓄電池17與無線視頻傳輸模塊2、云臺7、攝像頭8、車載無線數(shù)傳模塊 18、視頻分離芯片73、車載單片機(jī)75、驅(qū)動芯片76、無刷直流電機(jī)驅(qū)動器77、繼電器組78、控制箱溫度傳感器49、前測距傳感器52、后測距傳感器45、車輪轉(zhuǎn)向角度傳感器57、車架溫度傳感器48、前起落架升起限位傳感器58、后起落架升起限位傳感器59、后起落架下降限位傳感器60、前起落架下降限位傳感器61、電磁離合器沈、左側(cè)制動器21、右側(cè)制動器32、左輪制動器12、右輪制動器42、轉(zhuǎn)向電機(jī)50、前起落架驅(qū)動電機(jī)55、后起落架驅(qū)動電機(jī)46、后輪驅(qū)動電機(jī)15、左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)19和右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)34分別連接。本實施例的控制系統(tǒng)程序的軟件主流程如圖11所示,其步驟為S1-1、對車載單片機(jī)75初始化,設(shè)定工作頻率以及I/O引腳狀態(tài);S1-2、判斷是否收到上位機(jī)PC69發(fā)來的請求幀,若未收到則進(jìn)入S1-3,若收到則在分析幀結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上接受上位機(jī)PC69對車載單片機(jī)75數(shù)據(jù)的修改和同步數(shù)據(jù)到上位機(jī) PC69中去,再回應(yīng)上位機(jī)PC69,進(jìn)入S1-3 ;S1-3、小車狀態(tài)檢測讀取前起落架升起限位傳感器58、后起落架升起限位傳感器59、后起落架下降限位傳感器60、前起落架下降限位傳感器61,前測距傳感器52、后測距傳感器45、車架溫度傳感器48、控制箱溫度傳感器49和車輪轉(zhuǎn)向角度傳感器57的狀態(tài);S1-4、判斷是否為調(diào)試模式,若是則對左側(cè)制動器21、右側(cè)制動器32、電磁離合器沈、左輪制動器12、右輪制動器42、轉(zhuǎn)向電機(jī)50、前起落架驅(qū)動電機(jī)55和后起落架驅(qū)動電機(jī)46、后輪驅(qū)動電機(jī)15、左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)19和右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)34進(jìn)行單獨調(diào)試,進(jìn)入 S1-9,若不是則進(jìn)入S1-5 ;S1-5、判斷是否要進(jìn)行輪履轉(zhuǎn)換,若是則運(yùn)行輪履轉(zhuǎn)換控制子程序,進(jìn)入S1-7,若不是則進(jìn)入S1-6 ;S1-6、判斷是履帶狀態(tài)還是車輪狀態(tài),分別運(yùn)行對應(yīng)的履帶或車輪的行走控制子程序;S1-7、云臺7旋轉(zhuǎn)運(yùn)動;S1-8、判斷通訊是否連續(xù)中斷,若通訊連續(xù)中斷5個程序周期,則置調(diào)試模式標(biāo)志位,再進(jìn)入S1-9,若不是則直接進(jìn)入S1-9 ;S1-9、等待40ms,重復(fù)下一個程序執(zhí)行周期,進(jìn)入Sl_2。所述的輪履轉(zhuǎn)換控制子程序的軟件主流程如圖12所示,其步驟為S2-1、采集前起落架升起限位傳感器58、后起落架升起限位傳感器59、后起落架下降限位傳感器60和前起落架下降限位傳感器61的初始信息;S2-2、初始信息若為車輪狀態(tài),則判斷是否收到輪履轉(zhuǎn)換指令,若收到輪履轉(zhuǎn)換指令,前起落架驅(qū)動電機(jī)陽正轉(zhuǎn)至前起落架27到水平位置后,則后起落架驅(qū)動電機(jī)46正轉(zhuǎn)至后起落架連桿9到水平位置,再進(jìn)入S2-4,若未收到輪履轉(zhuǎn)換指令,則直接進(jìn)入S2-4 ;S2-3、初始信息若為履帶狀態(tài),則判斷是否收到輪履轉(zhuǎn)換指令,若收到輪履轉(zhuǎn)換指令,前起落架驅(qū)動電機(jī)陽反轉(zhuǎn)至前起落架27到垂直位置后,則后起落架驅(qū)動電機(jī)46反轉(zhuǎn)至后起落架連桿9到垂直位置,再進(jìn)入S2-4,若未收到輪履轉(zhuǎn)換指令,則直接進(jìn)入S2-4 ;S2-4、根據(jù)后起落架升起限位傳感器59、前起落架升起限位傳感器58、后起落架下降限位傳感器60和前起落架下降限位傳感器61的反饋值,判斷轉(zhuǎn)換過程是否結(jié)束,若轉(zhuǎn)換結(jié)束,則前起落架驅(qū)動電機(jī)陽和后起落架驅(qū)動電機(jī)46停止,進(jìn)入S2-5,若轉(zhuǎn)換未結(jié)束,則進(jìn)入S2-1 ;S2-5、結(jié)束。所述的履帶行走控制子程序的軟件主流程如圖13所示,其步驟為S3-1、接受履帶行走的控制信號;S3-2、若為前進(jìn),則電磁離合器沈閉合,左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)19和右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)34正轉(zhuǎn);S3-3、若為后退,則電磁離合器沈閉合,左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)19和右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)34反轉(zhuǎn);S3-4、若為左轉(zhuǎn),則電磁離合器沈松開,左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)19反轉(zhuǎn),右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)34正轉(zhuǎn);[0135]S3-5、若為右轉(zhuǎn),則電磁離合器沈松開,左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)19正轉(zhuǎn),右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī);34反轉(zhuǎn);S3-6、若為制動或停車,電磁離合器沈閉合,左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)19和右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī);34停止,左側(cè)制動器21和右側(cè)制動器32閉合;S3-7、結(jié)束。所述的車輪行走控制子程序的軟件主流程如圖14所示,其步驟為S4-1、接受輪式行走的控制信號;S4-2、若為前進(jìn),則轉(zhuǎn)向電機(jī)50工作,前輪38的轉(zhuǎn)向角度為0,后輪驅(qū)動電機(jī)15正轉(zhuǎn);S4-3、若為后退,則轉(zhuǎn)向電機(jī)50工作,前輪38的轉(zhuǎn)向角度為0,后輪驅(qū)動電機(jī)15反轉(zhuǎn);S4-4、若為左轉(zhuǎn),則轉(zhuǎn)向電機(jī)50左轉(zhuǎn),后輪驅(qū)動電機(jī)15正轉(zhuǎn);S4-5、若為右轉(zhuǎn),則轉(zhuǎn)向電機(jī)50右轉(zhuǎn),后輪驅(qū)動電機(jī)15正轉(zhuǎn);S4-6、若為制動或停車,則后輪驅(qū)動電機(jī)15停止,轉(zhuǎn)向電機(jī)50停止,左輪制動器12 和右輪制動器42閉合;S4-7、結(jié)束。本實施例中的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)72的PC通訊協(xié)議流程如圖15所示S5-1、初始化設(shè)備,啟動通訊驅(qū)動;S5-2、判斷上位機(jī)PC69是否需要讀取數(shù)據(jù),若需要,則進(jìn)行S5-3,若不需要,則進(jìn)行 S5-8 ;S5-3、發(fā)送讀數(shù)據(jù)請求幀;S5-4、上位機(jī)PC69接收車載單片機(jī)75響應(yīng)的數(shù)據(jù);S5-5、對接受到的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行CRC校驗,若校驗未通過則置錯誤標(biāo)志位,進(jìn)入 S5-13,若校驗通過,則進(jìn)入S5-6 ;S5-6、判斷讀取數(shù)據(jù)是否成功,若未成功,則串口休眠ls,進(jìn)入S5-1,若成功,則進(jìn)入 S5-7 ;S5-7、將數(shù)據(jù)寫到上位機(jī)軟件FameView數(shù)據(jù)表中;S5-8、判斷FameView數(shù)據(jù)表中是否有數(shù)據(jù)修改,若無,則進(jìn)行S5-13,若有,則進(jìn)行 S5-9 ;S5-9、定位被修改區(qū)域,向車載單片機(jī)75發(fā)送數(shù)據(jù)修改請求幀;S5-10、接受車載單片機(jī)75回應(yīng);S5-11、進(jìn)行CRC校驗,若校驗未通過則置錯誤標(biāo)志位,進(jìn)入S5-13,若校驗通過,則進(jìn)入S5-12 ;S5-12、判斷數(shù)據(jù)修改是否成功,若未成功,則置失敗標(biāo)志位,再進(jìn)入S5-13,若成功,則直接進(jìn)入S5-13;S5-13、結(jié)束。本具體實施方式
與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、本具體實施方式
采用輪履兩用的行走方式,即利用了履帶行走方式在越障方面的優(yōu)勢,又利用了輪式行走快速靈活的特性,不僅提高了小車對復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)性,使其具有全地形通過能力,也提高了救災(zāi)效率。2、本具體實施方式
以計算機(jī)為上位機(jī),可實時監(jiān)控救災(zāi)小車運(yùn)行狀態(tài),并記錄救災(zāi)現(xiàn)場的視頻信息和傳感器數(shù)據(jù),實現(xiàn)對救災(zāi)小車的網(wǎng)絡(luò)化控制。3、本具體實施方式
采用溫度傳感器測量小車環(huán)境溫度,測距傳感器測小車前、后方是否存在障礙物,限位傳感器和角度傳感器感應(yīng)小車的運(yùn)動狀態(tài),以保證小車正常穩(wěn)定地工作。因此,本具體實施方式
具有全地形通過能力和現(xiàn)場環(huán)境實時顯示、遠(yuǎn)程遙控的特點,適用于遠(yuǎn)距離復(fù)雜危險環(huán)境。
權(quán)利要求1. 一種輪履兩用的電動救災(zāi)小車,其特征在于該電動救災(zāi)小車包括車架(1)、輪式系統(tǒng)、履帶驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng);車架(1)由上層車架(62)、中層車架(63)、下層車架(6 和4根角鋼(64)組成,中層車架(63)的四角分別固定在4根角鋼(64)的中部,上層車架(62)和下層車架(65)對應(yīng)的固定在4根角鋼(64)上端和下端,上層車架(62)、中層車架(6 和下層車架(6 相互平行,上層車架(62)、中層車架(6 和下層車架(6 的中心線在同一鉛垂面;上層車架(62)的結(jié)構(gòu)是中心線兩側(cè)各設(shè)有三根長度相等的縱向鋼梁I,六根縱向鋼梁I與中心線平行,靠近中心線兩側(cè)的縱向鋼梁I間的后部固定有兩根橫向鋼梁IV,六根縱向鋼梁I的兩端與兩根橫向鋼梁I對應(yīng)固定聯(lián)接;中層車架(63)的結(jié)構(gòu)是兩根橫向鋼梁II的中部固定有兩根縱向鋼梁II,兩根縱向鋼梁II與中心線平行,兩根縱向鋼梁II對稱地位于中心線兩側(cè);下層車架(65)的結(jié)構(gòu)是中心線兩側(cè)各設(shè)有兩根縱向鋼梁III,四根縱向鋼梁III與中心線平行,四根縱向鋼梁III的兩端分別與橫向鋼梁III固定聯(lián)接; 輪式系統(tǒng)由輪式工作系統(tǒng)和輪式行走系統(tǒng)組成;輪式工作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是后起落架驅(qū)動電機(jī)G6)固定在上層車架(62)的下平面,后起落架驅(qū)動電機(jī)G6)位于上層車架(62)的兩根橫向鋼梁IV的左邊,后側(cè)小鏈輪G7)安裝在后起落架驅(qū)動電機(jī)G6)的輸出軸上,后側(cè)小鏈輪G7)通過鏈條與安裝在后起落架蝸桿 (4)上的后側(cè)大鏈輪G4)連接,后起落架蝸桿(4)通過軸承水平地安裝在上層車架(62)的下平面,后起落架蝸桿(4)位于上層車架(6 的兩根橫向鋼梁IV的中間;后起落架蝸桿(4)與后起落架蝸輪( 嚙合,后起落架蝸輪( 通過后起落架軸(6) 安裝在中層車架(6 的后部,后起落架軸(6)的左、右兩端分別固定有后起落架連桿(9), 兩個后起落架連桿(9)與兩個軸套(1 的外端對應(yīng)連接,一個軸套(1 活套在左輪驅(qū)動軸(14)上,另一個軸套(1 活套在右輪驅(qū)動軸GO)上,兩個軸套(1 的內(nèi)端與連接架 (39)固定連接,后輪驅(qū)動電機(jī)(1 固定在連接架(39)上,左側(cè)車輪(11)安裝在左輪驅(qū)動軸(14)的左端,左輪驅(qū)動軸(14)的右端與差速器(3)的左輸出端連接,右側(cè)車輪Gl)安裝在右輪驅(qū)動軸GO)的右端,右輪驅(qū)動軸GO)的左端與差速器( 的右輸出端連接,差速器(3)的輸入端與后輪驅(qū)動電機(jī)(1 輸出軸連接;前起落架驅(qū)動電機(jī)(5 固定在中層車架(6 的下平面,前起落架驅(qū)動電機(jī)(5 位于中層車架(6 右側(cè)的縱向鋼梁II的中部,前側(cè)小鏈輪(54)安裝在前起落架驅(qū)動電機(jī)(55) 的輸出軸上,前側(cè)小鏈輪(54)通過鏈條與安裝在前起落架蝸桿(3 上的前側(cè)大鏈輪(53) 連接,前起落架蝸桿(3 通過軸承水平地安裝在上層車架(6 的下平面,前起落架蝸桿 (35)位于上層車架(62)的靠近中心線右側(cè)的縱向鋼梁I的前部;前起落架蝸桿(3 與前起落架蝸輪(36)嚙合,前起落架蝸輪(36)通過前起落架(XT) 的伸出軸安裝在中層車架(63)的前部,前起落架(XT)的伸出軸兩端通過軸承對應(yīng)地固定在中層車架(63)兩根縱向鋼梁II的前部;轉(zhuǎn)向電機(jī)(50)固定在前起落架、2Τ)上,轉(zhuǎn)向電機(jī)(50)的輸出軸與轉(zhuǎn)向小鏈輪(56) 連接,轉(zhuǎn)向小鏈輪(56)通過鏈條與安裝在轉(zhuǎn)向蝸桿08)上的轉(zhuǎn)向大鏈輪(51)連接,轉(zhuǎn)向蝸桿08)通過軸承安裝在前起落架(XT)上,轉(zhuǎn)向蝸桿08)與轉(zhuǎn)向蝸輪04)嚙合,轉(zhuǎn)向蝸輪04)安裝在前叉(37)上端,前叉(37)通過軸承安裝在前起落架(XT)上,前輪(38)安裝在前叉(37)上;履帶驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)(19)安裝在下層車架(65)的上平面,左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)(19)位于下層車架(6 左側(cè)的兩根縱向鋼梁III的中前部,左側(cè)小鏈輪 (22)安裝在左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)(19)的輸出軸上,左側(cè)小鏈輪0 通過鏈條與安裝在左側(cè)驅(qū)動軸0 上的左側(cè)大鏈輪連接,左側(cè)驅(qū)動軸0 通過兩個軸承座安裝在上層車架 (62)中心線左側(cè)的縱向鋼梁I的前部,其中一個軸承座安裝在靠近中心線的縱向鋼梁I上, 另一個軸承座安裝在最外邊的縱向鋼梁I上;左側(cè)驅(qū)動輪OO)同軸心地安裝在左側(cè)驅(qū)動軸 (25)的左端,左側(cè)驅(qū)動軸0 上裝有左側(cè)制動器的制動盤,左側(cè)驅(qū)動輪00)與左側(cè)履帶(10)嚙合;左側(cè)驅(qū)動軸0 的右端與電磁離合器06)的左端連接;右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)(34)安裝在下層車架(6 的上平面,右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)(34)位于下層車架(6 右側(cè)的兩根縱向鋼梁III的中前部,右側(cè)小鏈輪(30)安裝在右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)(34)的輸出軸上,右側(cè)小鏈輪(30)通過鏈條與安裝在右側(cè)驅(qū)動軸(31)上的右側(cè)大鏈輪09)連接,右側(cè)驅(qū)動軸(31)通過兩個軸承座安裝在上層車架(6 中心線右側(cè)的縱向鋼梁I的前部,其中一個軸承座安裝在靠近中心線的縱向鋼梁I上,另一個軸承座安裝在最外邊的縱向鋼梁I上;右側(cè)驅(qū)動輪(3 同軸心地安裝在右側(cè)驅(qū)動軸(31)的右端,右側(cè)驅(qū)動軸 (31)上裝有右側(cè)制動器(3 的制動盤,右側(cè)驅(qū)動輪(3 與右側(cè)履帶嚙合;右側(cè)驅(qū)動軸(31)的左端與電磁離合器06)的右端連接;蓄電池(17)安裝在下層車架(65)上平面左側(cè)的兩根縱向鋼梁III的中后部,云臺(7) 安裝在上層車架(62)上平面靠近中心線左側(cè)的兩根縱向鋼梁I的后部,攝像頭(8)安裝在云臺(7)上,無線視頻傳輸模塊(2)安裝在上層車架(62)靠近中心線左側(cè)的縱向鋼梁I的后部,無線視頻傳輸模塊⑵位于云臺(7)旁邊;控制箱(16)和車載無線數(shù)傳模塊(18)分別安裝在上層車架(6 上平面左側(cè)外邊的兩根縱向鋼梁I的前部,控制箱溫度傳感器G9) 安裝在控制箱(16)內(nèi),車架溫度傳感器G8)安裝在上層車架(6 最外邊的縱向鋼梁I上, 后測距傳感器0 安裝在上層車架(6 的后部橫向鋼梁I的中間位置處,前測距傳感器 (52)安裝在上層車架(62)的前部橫向鋼梁I的中間位置處,車輪轉(zhuǎn)向角度傳感器(57)安裝在前叉(37)上,前起落架升起限位傳感器(58)和前起落架下降限位傳感器(61)安裝在前起落架(XT)上,后起落架升起限位傳感器(59)和后起落架下降限位傳感器(60)安裝在后起落架連桿(9)上;控制系統(tǒng)由遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)(72)、車載采集系統(tǒng)(68)和車載控制系統(tǒng)(74)組成; 遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)(72)的結(jié)構(gòu)是終端設(shè)備(71)通過英特網(wǎng)與上位機(jī)PC(69)連接,上位機(jī)PC(69)的串口與遠(yuǎn)程無線數(shù)傳模塊(66)的串口相連;無線視頻接收模塊(67)與視頻采集卡(70)通過AV線相連,視頻采集卡(70)與上位機(jī)PC(69)的USB接口連接;無線視頻接收模塊(67)和遠(yuǎn)程無線數(shù)傳模塊(66)分別與車載采集系統(tǒng)(68)無線連接;遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的PC通訊協(xié)議分別寫入車載單片機(jī)(75)和終端設(shè)備(71);車載采集系統(tǒng)(68)的結(jié)構(gòu)是車載單片機(jī)(75)的串口與車載無線數(shù)傳模塊(18)的串口連接;攝像頭(8)的輸出端與無線視頻傳輸模塊(2)的輸入端和視頻分離芯片(73)的輸入端分別連接,視頻分離芯片(73)的輸出端與車載單片機(jī)(75)的AD 口連接;車載單片機(jī) (75)的PWM 口與云臺(7)的輸入端連接;前測距傳感器(52)、后測距傳感器05)和車輪轉(zhuǎn)向角度傳感器(57)分別與車載單片機(jī)(75)的I/O 口和AD 口相連,控制箱溫度傳感器09)和車架溫度傳感器G8)分別與車載單片機(jī)(7 的I/O 口相連;前起落架升起限位傳感器 (58)、后起落架升起限位傳感器(59)、后起落架下降限位傳感器(60)和前起落架下降限位傳感器(61)分別與車載單片機(jī)(75)的I/O 口相連,車載單片機(jī)(75)的17個I/O 口與車載控制系統(tǒng)(74)相連,控制系統(tǒng)程序?qū)懭胲囕d單片機(jī)(75);無線視頻傳輸模塊(2)和車載無線數(shù)傳模塊(18)分別與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)(72)無線連接;車載控制系統(tǒng)(74)的結(jié)構(gòu)是驅(qū)動芯片(76)的輸出端與繼電器組(78)的輸入端進(jìn)行連接;繼電器組(78)的輸出端與電磁離合器( )、左側(cè)制動器(21)、右側(cè)制動器(32)、左輪制動器(12)、右輪制動器(42)、轉(zhuǎn)向電機(jī)(50)、前起落架驅(qū)動電機(jī)(5 和后起落架驅(qū)動電機(jī)G6)分別連接,繼電器組(78)的輸出端與無刷直流電機(jī)驅(qū)動器(77)的輸入端連接; 無刷直流電機(jī)驅(qū)動器(77)的輸出端與左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)(19)、右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)(34)和后輪驅(qū)動電機(jī)(15)分別連接;驅(qū)動芯片(76)的17個控制端口與車載采集系統(tǒng)(68)的17 個I/O 口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪履兩用的電動救災(zāi)小車,其特征在于所述的控制箱(16)內(nèi)安裝有視頻分離芯片(73)、車載單片機(jī)(75)、驅(qū)動芯片(76)、無刷直流電機(jī)驅(qū)動器(77)和繼電器組(78)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪履兩用的電動救災(zāi)小車,其特征在于所述的終端設(shè)備(71) 為手機(jī)、電腦、PDA中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪履兩用的電動救災(zāi)小車,其特征在于所述的蓄電池(17)與無線視頻傳輸模塊(2)、云臺(7)、攝像頭(8)、車載無線數(shù)傳模塊(18)、視頻分離芯片(73)、 車載單片機(jī)(7 、驅(qū)動芯片(76)、無刷直流電機(jī)驅(qū)動器(77)、繼電器組(78)、控制箱溫度傳感器G9)、前測距傳感器(5 、后測距傳感器0 、車輪轉(zhuǎn)向角度傳感器(57)、車架溫度傳感器G8)、前起落架升起限位傳感器(58)、后起落架升起限位傳感器(59)后起落架下降限位傳感器(60)、前起落架下降限位傳感器(61)、電磁離合器( )、左側(cè)制動器(21)、右側(cè)制動器(3 、左輪制動器(1 、右輪制動器0 、前起落架驅(qū)動電機(jī)(5 、后起落架驅(qū)動電機(jī)(46)、轉(zhuǎn)向電機(jī)(50)、后輪驅(qū)動電機(jī)(15)、左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)(19)和右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī) (34)分別連接。
專利摘要本實用新型涉及一種輪履兩用的電動救災(zāi)小車。其技術(shù)方案是終端設(shè)備(71)與車載無線數(shù)傳模塊(18)無線連接,控制左側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)(19)和右側(cè)履帶驅(qū)動電機(jī)(34)以驅(qū)動履帶行走,控制前起落架驅(qū)動電機(jī)(55)、后起落架驅(qū)動電機(jī)(46)以實現(xiàn)履帶和輪式的相互切換,控制后輪驅(qū)動電機(jī)(15)、轉(zhuǎn)向電機(jī)(50)以實現(xiàn)輪式行走。攝像頭(8)與無線視頻傳輸模塊(2)連接,實現(xiàn)現(xiàn)場圖像的無線傳輸。前測距傳感器(52)、后測距傳感器(45)、車架溫度傳感器(48)、控制箱溫度傳感器(49)分別與車載單片機(jī)(75)相連,保證小車安全工作。本實用新型具有全地形通過能力和現(xiàn)場環(huán)境實時顯示、遠(yuǎn)程遙控的特點,適用于復(fù)雜地形的高危環(huán)境,保證救援人員安全。
文檔編號B60L15/00GK202320562SQ201120349828
公開日2012年7月11日 申請日期2011年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月19日
發(fā)明者何濤, 冒穎, 張安裕, 徐占民, 王世宇, 王興東, 王強(qiáng), 鄭梅杰 申請人:武漢科技大學(xué)