專利名稱：推進機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輕型無人駕駛車輛，該車輛在長的撓性和/或剛性導(dǎo)軌上攜帶傳感器和/或運載物體(payload)，導(dǎo)軌安裝在或連接到結(jié) 構(gòu)、場所(site)和設(shè)備上。本發(fā)明在室內(nèi)和/或室外應(yīng)用中，在結(jié)構(gòu)、 場所和設(shè)備上的短路線和長路線上，為運載物體的運動動力和通信提 供一種費用低廉的解決方案。
背景技術(shù)：
需要將各種類型的專用無人傳感器/運載物體，例如日用照相機、熱像儀、激光圖像儀、聲敏元件、化學傳感器等，在長路線的結(jié)構(gòu)、 場所和設(shè)備上以快速、可靠和費用低廉的方式傳送。有時，無人運載 物體必需運送到幾乎不能到達或者非常危險的地方，以監(jiān)控遠方的事 件和/或活動。其它情況下，無人照看的運載物體必需在長路線上以費 用低廉的方式反復(fù)傳送。從經(jīng)濟的角度考慮，具有多種性能的昂貴運載物體，例如監(jiān)測設(shè) 備，在靜止作業(yè)中不是費用低廉的。假定采用一種費用低廉的運送方 案，那么對于動態(tài)作業(yè)或者分時作業(yè)的運載物體來說，將更加經(jīng)濟。本發(fā)明為平臺和運載物體的移動、動力和通信提供一種費用低廉 的解決方案，平臺和運載物體在室內(nèi)和/或室外應(yīng)用中是在長路徑的結(jié) 構(gòu)、場所和設(shè)備上遙控操作的。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的廣泛的目的是以動態(tài)和費用低廉的方式在結(jié)構(gòu)、 場所和設(shè)備路線上配置專用運載物體。因此，根據(jù)本發(fā)明，提供一種差動推進機構(gòu)，其包括兩個或多個同心的且相互反向旋轉(zhuǎn)的第一滾輪，它們相互反作用并平衡與所述滾 輪相互作用的電機驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)矩，所述電機驅(qū)動裝置具有定子，所 述定子與所述第一滾輪中的一個連接，以便為第一導(dǎo)軌上的第一滾輪 提供電力，所述電機驅(qū)動裝置具有一個與機械連接件連接的轉(zhuǎn)子，該 機械連接件至少間接地將所述轉(zhuǎn)子與所述兩個或多個第一滾輪中的至 少 一個第二滾輪連接，以便為第二導(dǎo)軌上的所述第二滾輪提供電力，以及同心連接裝置，其固定成將運載物體連接到所述同心連接裝置上 或者將該差動推進機構(gòu)本身連接到其它的裝置上。


現(xiàn)在參照以下示意圖并結(jié)合特定的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明進行描 述，以使其能更充分地理解。詳細地具體參照附圖，要強調(diào)的是所顯示的細節(jié)是示例的方式， 目的僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行示例性的討論，只是提供對本 發(fā)明原理和概念方面據(jù)信為最有用和易于理解的描述。在這點上，沒 有試圖在基本理解本發(fā)明的需要之外更詳細地顯示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)細 節(jié)，結(jié)合附圖的描述能夠使本領(lǐng)域技術(shù)人員明白如何在實踐中實施本 發(fā)明的幾種形式。這些附圖中圖l是根據(jù)本發(fā)明的平臺模塊的機構(gòu)的簡化機電原理示意圖； 圖2是圖1的平臺模塊的電力供給和控制的簡化示意圖； 圖3A、 3B和3C是根據(jù)本發(fā)明的平臺模塊的三個詳細的主視圖、 截面圖和分解圖；圖4A和4B是導(dǎo)電導(dǎo)軌的詳細視圖；圖5A、 5B、 5C和5D是導(dǎo)軌和滾輪的接合結(jié)構(gòu)的實施例的三維圖；圖6A和6B是兩個和三個模塊的平臺滾輪架(carriage)的示意 性透視圖；圖7A、 7B、 7C和7D示出了圖6A中的滾輪架在"T"形導(dǎo)軌連接處的轉(zhuǎn)向步驟的四個連續(xù)視圖；圖8示出了滾輪架在"X"形導(dǎo)軌連接處的可操縱性；圖9A、 9B和9C示出了滾輪架從套筒形導(dǎo)軌到開放的單軌的切換步驟的三個連續(xù)視圖；圖IOA至IOE是平臺模塊外罩的三維圖；圖IIA至IIG是帶有運載物體支承架的平臺模塊，支承架由導(dǎo)軌 的反作用力保持穩(wěn)定；以及圖12A、 12B、 12C和12D示出了撓性導(dǎo)軌的示意圖。
具體實施方式
圖l是差動推進機構(gòu)的簡化的機電原理的示意圖，差動推進機構(gòu) 下文稱車輛或平臺模塊2。平臺模塊2包括多個同心的第一滾輪4、 6、 8和10，滾輪保持在第一導(dǎo)軌12、 14、 16和18之間。導(dǎo)軌12和14 具有導(dǎo)電表面，用于通過第一滾輪4和6在內(nèi)置于導(dǎo)軌中的輸電線(以 及圖1中未顯示的控制和通信通道之間)和平臺模塊2之間提供連續(xù) 的導(dǎo)電性。第一滾輪10連接到電機驅(qū)動裝置20的轉(zhuǎn)子，并由導(dǎo)軌18導(dǎo)向。 第一滾輪8自由轉(zhuǎn)動，并由導(dǎo)軌16導(dǎo)向。第一滾輪4和6分別由導(dǎo)軌 12和14導(dǎo)向。只要平臺的第一滾輪U、 6、 8、 10)和導(dǎo)軌(12、 14、 16、 18)的接觸線(共存于同一平面內(nèi))之間的距離保持在一定的范 圍內(nèi)，平臺模塊將在導(dǎo)軌上沿著導(dǎo)軌曲線平穩(wěn)地移動，導(dǎo)軌曲線包括 結(jié)構(gòu)曲線和由外力形成的曲線。為將接觸線之間的距離保持在允許的 范圍內(nèi)，導(dǎo)軌12和14可由彈簧(圖1中未示出)沿著導(dǎo)軌16和18 的方向施加作用力，以此保證滾輪和導(dǎo)軌之間的近距離接觸和更大的 牽引力?？蛇x擇地，第一滾輪4和6的直徑的動態(tài)調(diào)整，可以補償由 上述距離的增大所導(dǎo)致的誤差和操作變形。一個或多個內(nèi)嵌的驅(qū)動電才幾20，以一個4t轉(zhuǎn)方向驅(qū)動第一滾輪 10，同時，由第一滾輪6支撐的電機"定子"與第一滾輪6—起以相 反的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，并提供平臺模塊在導(dǎo)軌上推進所需要的反作用轉(zhuǎn)矩。因此，在標準的平衡轉(zhuǎn)子的要求之外，還需要平衡定子。平臺模塊的相互反向旋轉(zhuǎn)的一組元件基本上形成一個固有的差動 機構(gòu)。該事實構(gòu)成單軸滾輪平臺的推進原理的基礎(chǔ)，并賦予平臺模塊 包括急轉(zhuǎn)彎在內(nèi)的高度的可操縱性能。平臺速度較高時，由于"陀螺" 效應(yīng)，可預(yù)期獲得更好的平臺穩(wěn)定性。在所有在撓性裝置上進行高速 傳輸?shù)那闆r下，這一點將變得至關(guān)重要。運載物體支承架22 ( payload carrier)在電機和滾輪軸24上自由 轉(zhuǎn)動。電力從導(dǎo)電的第一導(dǎo)軌12和14，通過第一滾輪4和6的導(dǎo)電 表面，然后通過導(dǎo)電的滾輪的旋轉(zhuǎn)滑環(huán)接觸器26 (兩個外環(huán))和兩個 相應(yīng)的非旋轉(zhuǎn)接觸器28,隨后通過導(dǎo)線30,被供給到運載物體。圖2示出了通過導(dǎo)線30、接觸器28和電機驅(qū)動裝置的滑環(huán)接觸 器26 (圖1所示的兩個內(nèi)環(huán))而將電源施加給電機驅(qū)動裝置20的方 式。如圖2所示，電池32可以是運載物體34的一部分，或者可選擇 地，電池32可以是平臺模塊2的內(nèi)部元件，但是，這種情況下，電池 應(yīng)該保持旋轉(zhuǎn)平衡。還可以看到電池充電器36和電機控制器38。圖3A和3B詳細地示出了具有四個相關(guān)導(dǎo)電片/盤4a、 4b和6a、 6b的第一滾輪的結(jié)構(gòu)，這四個導(dǎo)電片/盤由絕緣體隔板分隔開，兩個 用于電力，兩個用于通信。驅(qū)動電機20的軸使得第一滾輪能沿一個旋 轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，同時，其"定子"(實際上是非靜止的)使得所有其它有 關(guān)的第一滾輪(除了自由轉(zhuǎn)動的第一滾輪8之外)能沿相反的旋轉(zhuǎn)方 向被驅(qū)動，并提供平臺模塊移動所需要的反作用轉(zhuǎn)矩。因此，在標準 的平衡轉(zhuǎn)子的要求之外，還需要平衡定子。圖3B和3C示出了運載物體支承架22，其由雙列球軸承40支承， 即使所有的平臺元件都在轉(zhuǎn)動，也能確保運載物體的穩(wěn)定。對運載物 體的高度穩(wěn)定性來說，可以采用下文將要描述的平臺滾輪架(platform carriage)結(jié)構(gòu)。可選擇地，對低速-低穩(wěn)定性的應(yīng)用來說，可以通定，如圖11A至11E和圖12A至12D所示。運載物體支承架具有螺 紋和/或孔42以及至少一個定心銷或者相似的定心機構(gòu)，用于連接到運載物體結(jié)構(gòu)，或者連接到平臺模塊連接桿(圖6)以及運載物體的 電力和通信線的電連接器。在運載物體支承架22的中心，具有一個用 于導(dǎo)線30的孔，導(dǎo)線30從容納滑環(huán)接觸器28 (圖1)的集電盒 (collector house ) 44延伸出來。圖3C是平臺模塊的分解透視圖。電機和滾輪軸24允許用兩個球 軸承48以這樣的方式支承滾輪組件的所有旋轉(zhuǎn)元件，使得驅(qū)動電機 (由電機和滾輪軸24承載)只承受載純轉(zhuǎn)矩(pure torque )。圖4A和4B分別是第一導(dǎo)軌12和14以及導(dǎo)電導(dǎo)軌和滾輪的相互 作用區(qū)域的詳細視圖。第一導(dǎo)軌12和14是由薄的撓性電絕緣帶50 和52以及薄的彈性金屬薄片54a、 54b、 54c和54d形成的撓性多層結(jié) 構(gòu)。薄的彈性金屬薄片54a、 54b、 54c和54d作為結(jié)構(gòu)增強件、導(dǎo)體 和連續(xù)接觸部。撓性多層結(jié)構(gòu)使其縱軸上可以有較大范圍的彈性變形， 同時保持其橫截面的形狀不變。導(dǎo)電的彈簧片54a至54c與相關(guān)導(dǎo)電片/盤4a、 4b、 6a和6b之間 的連續(xù)接觸，通過上述滾輪的一定壓力使彈簧片54a至54c的邊緣彈 性彎曲而實現(xiàn)。為了避免導(dǎo)電的彈簧片54a至54c以及導(dǎo)電片/盤4a、 4b、 6a和6b的導(dǎo)電表面的疲勞和磨損，在第一導(dǎo)軌12和14的反作 用帶(reaction strip) 56與第一滾輪6和4的反作用片/盤58和60之 間的大部分的機械反作用相應(yīng)地被吸收。由一組軸向彈簧預(yù)加載的反 作用片/盤58和60充分利用它們呈一定角度的形狀，以增加其機械接 觸線的有效直徑。通過補償導(dǎo)軌之間的距離變化，可以獲得改進的牽 引力。當需要大的牽引力時，可以在反作用帶56的中心槽內(nèi)并鄰接導(dǎo) 軌18 (圖1)的地方設(shè)置嵌齒條(cog-strip)(未示出)，以提供與平 臺模塊嵌齒輪62 (圖4B )和64 (圖3B )的直接嚙合，嵌齒輪62和 64相應(yīng)地分別與第一滾輪10和6相關(guān)聯(lián)。從摩擦牽引到直接嵌齒牽 引(cog-traction)的切換是一步一步地完成的(首先62,然后64， 反之亦然)，同時利用距離補償反作用片/盤58、 60的彈性和/或通過 在切換區(qū)域形成導(dǎo)電導(dǎo)軌的局部彈性。圖5A至5D是一些另外的基本導(dǎo)軌和滾輪設(shè)計的示意圖?；旧嫌袃煞N主要設(shè)計-對稱的(圖5A和5B)和非對稱的(圖5C和5D)。 導(dǎo)軌的橫截面不局限于以上舉例示出的那些。還能以其它方式形成導(dǎo) 軌橫截面，例如錐形、圓形、橢圓形等。圖6A和6B是平臺滾輪架70的示意圖。在平臺模塊的功能性之 外，平臺滾輪架能獲得更高水平的運載物體穩(wěn)定性和承載能力，以達 到更高的速度，以及，在圖6B的三模塊滾輪架結(jié)構(gòu)中，在導(dǎo)軌中操 縱平臺。平臺滾輪架70包括通過運載物體支承架22由連接桿72或彈簧片 74互相連接的兩個或多個平臺模塊。對于三模塊滾輪架的轉(zhuǎn)向 (steering)性能來說，第一平臺模塊應(yīng)該通過連接桿72連接到角度 致動器76的定子，角度致動器76的定子由中間平臺模塊的運栽物體 支承架支撐，同時角度致動器76的轉(zhuǎn)子78應(yīng)該通過彈簧片74連接到 第三平臺模塊的運載物體支承架22。彈簧片74的目的是(通過角度 致動器76)在連接處的轉(zhuǎn)向點之前能夠預(yù)加載，以實現(xiàn)更好的轉(zhuǎn)向控 制靈活性。二模塊平臺滾輪架能實現(xiàn)更重的運載物體，沿著導(dǎo)軌更快的移動， 并能獲得運載物體相對于導(dǎo)軌的更好的穩(wěn)定性。通過在不同類型的連 接處改變方向，三模塊平臺滾輪架能夠在導(dǎo)軌網(wǎng)絡(luò)80中獲得額外的可 操縱性。如果不需要電機驅(qū)動裝置，三平臺模塊的平臺滾輪架可以具 有簡化的中間模塊。圖7A至7D的示意圖是在"T"形導(dǎo)軌連接網(wǎng)絡(luò)80中的三模塊 平臺滾輪架70的可操縱性的連續(xù)步驟。圖8是在"X"形導(dǎo)軌連接網(wǎng)絡(luò)80中的三模塊滾輪架70的可操 縱性的示意圖。圖9A、 9B和9C的示意圖是三模塊平臺滾輪架70從套筒形導(dǎo)軌 網(wǎng)絡(luò)80內(nèi)切換到開放的單軌82的連續(xù)步驟。導(dǎo)軌網(wǎng)絡(luò)80為電力、通信以及平臺和由平臺承載的運載物體在該 網(wǎng)絡(luò)上的輸送提供了基礎(chǔ)設(shè)施。此外，導(dǎo)軌網(wǎng)絡(luò)還能為外部的附近的 使用者，提供受保護的通道區(qū)(channeling place )。形成導(dǎo)軌網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)軌模塊具有各自的能被平臺模塊或者平臺滾輪架讀取和識別的序列 號。因此，平臺控制器可以實時檢測滾輪架的位置，并且可以準確地 將平臺置于導(dǎo)軌網(wǎng)絡(luò)中的任何位置。圖10A和10B是具有內(nèi)置式導(dǎo)軌16和18的保護革84的透視圖。 罩84的彈性翼86連接到模塊表面，并且通常封閉以確保罩內(nèi)部的清 潔，并避免對平臺和環(huán)境的任何安全風險。通過翼打開輪88(圖3A 和3B)的作用力和在翼86的基部附近作用的滾輪8的外側(cè)，彈性翼 86被自動地向外推開。這兩個力形成一個"連續(xù)"的局部槽口 ( notch )， 以避免運載物體支承架22和保護罩84之間產(chǎn)生摩擦。該槽口將在平 臺模塊通過之后馬上閉合。還可以在圖中看到用于電力和通信電纜的 通道90和用于用戶電纜的通道92以及吊耳94。圖IOC和IOD是互相連接的保護軍84的透視圖。限定罩組件的 剛度值的兩個參數(shù)是密封件96的撓度值和導(dǎo)電導(dǎo)軌的安裝結(jié)構(gòu)(即重 疊對非重疊)。罩組件的小的剛度可以通過采用短的罩模塊84、撓度 大的密封件96并且第一導(dǎo)軌12、 14不重疊來獲得(圖IOC)。對于這 種結(jié)構(gòu)，建議采用兩個吊耳94，用于吊在適當?shù)睦K索上。通過使用重 疊的第一導(dǎo)軌12、 14 (圖IOD)，可以獲得大的剛度，用于平穩(wěn)地移 動平臺滾輪架。另外，對于剛性裝置來說，有利于組裝更長的模塊罩 (圖IOE)。其它類型的模塊(曲線的、成角度的、連接點、端部元件和單軌) 可以從上述實施例得出。并且，對于剛性和半剛性導(dǎo)軌來說，如圖10A 至10E所示，采用了對稱設(shè)計。對于撓性導(dǎo)軌來說，如后面的圖12A 至12D所示，采用了非對稱設(shè)計。根據(jù)本發(fā)明的平臺模塊2的一個實施例如圖11A-IIG所示，在 該平臺模塊中，運載物體通過支承架22和導(dǎo)軌(撓性和/或剛性)之 間的反作用力承載和穩(wěn)定，其中可以看到兩個同心的第一滾輪6和10 分別限定在第一導(dǎo)軌14和18之間。第一導(dǎo)軌14和18由圓形撓性導(dǎo) 電線/電纜形成，例如用于高壓電高空裝置的電纜或者具有相同橫截面 的導(dǎo)電剛性桿，以形成靜止的電源和平臺模塊能量包(energy pack)之間(以及通過第一滾輪6和10的導(dǎo)電表面在控制和通信中心與平臺 之間)的導(dǎo)電性。在圖11D和11E中，可以看到由電機驅(qū)動裝置20的轉(zhuǎn)子軸100 通過機械傳動裝置102而在第一導(dǎo)軌18上驅(qū)動的第一滾輪10 (傳動 由連接到轉(zhuǎn)子軸100上的小齒輪和與該小齒輪嚙合的大齒輪而實現(xiàn))。 第一滾輪6在第一導(dǎo)軌14上反向旋轉(zhuǎn)，同時它承載著電機驅(qū)動裝置 20的定子。運載物體通過支承架22 (圖IIA和11B)被承載和穩(wěn)定在第一導(dǎo) 軌18和14上，支承架22通過至少三個穩(wěn)定輪與導(dǎo)軌相互作用。在圖 IIF所示的結(jié)構(gòu)中，兩個穩(wěn)定輪106和108在導(dǎo)軌18上移動，并牢固 地連接到支承架22，至少一個穩(wěn)定輪(圖中所示的是兩個穩(wěn)定輪110 和112)在另一個導(dǎo)軌14上移動。至少三個穩(wěn)定輪能夠在兩條非平行 的導(dǎo)軌上面穩(wěn)定一個單獨平面，撓性和剛性導(dǎo)軌都能這樣實現(xiàn)。為使第 一滾輪6和10與導(dǎo)軌14和18之間的距離和牽引力分別保 持在許可的范圍內(nèi)，采用兩個或多個預(yù)加載彈簧116與限定輪118和 120沿著導(dǎo)軌18的方向推導(dǎo)軌14，以避免第一滾輪6和10與導(dǎo)軌14 和18之間的滑動。兩個或多個預(yù)加載限定輪118和120由能圍繞支承 架22的單獨軸轉(zhuǎn)動的臂122和124承載。在該結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)軌14和18陷入在分別由第一滾輪6和10、限定 輪118和120與穩(wěn)定輪106、 108和110、 112限定的區(qū)域內(nèi)，因此， 在高動態(tài)載荷下保持平臺和導(dǎo)軌之間的接合。在該結(jié)構(gòu)中，運載物體支承架22還作為電機和滾輪軸24 (圖1 和2)，并在差動推進機構(gòu)的兩側(cè)提供連接能力。電力從導(dǎo)電的笫一導(dǎo) 軌14和18，通過第一滾輪6和10的導(dǎo)電表面，然后通過在連接到支觸器28,最后通過連接到電池的導(dǎo)線30 (見圖2),并可選擇地通過 充電器，供給到平臺能量包(未示出)。然后，由電機控制器通過在連 接到支承架22上的兩個相應(yīng)的非旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電滑環(huán)上滑動的兩個上部旋 轉(zhuǎn)接觸器，為電機20供電。只要剛性導(dǎo)軌不適用或者由于地形狀況例如地形障礙而不是費用 低廉的，其中該地形障礙將增加剛性導(dǎo)軌裝置的費用的，和/或只要有 利于使運載物體升起和在該地形上很好移動以更好地進行區(qū)域覆蓋， 都可以釆用撓性導(dǎo)軌。如圖12A至12D所示的撓性導(dǎo)軌可以由標準的圓形電線/電纜制 成，或者可選擇地，由起重索或者任何其它能夠在兩個相距較遠的點 例如柱子128之間橋接的撓性材料制成。撓性導(dǎo)軌的強度應(yīng)該明顯地 高于由于自重、平臺重量、動態(tài)載荷和環(huán)境影響例如風、雪、冰等產(chǎn) 生的張緊力。電線/電纜在柱子或其它支撐元件上的安裝，可以基于標 準的高電壓裝置的技術(shù)和元件，例如絕緣子130，或者可選擇地，基 于圖12C和12D所示的專用連接元件。為了使由支承架22承載的運載物體在柱子128和/或在其它支撐 機構(gòu)上輸送連續(xù)性更加容易實現(xiàn)，可以在連接到柱子和/或連接到其它 支撐元件上的撓性導(dǎo)軌之間設(shè)置一個具有可調(diào)轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)彎半徑的剛性 輸送橋132。圖12A至12D示出了輸送橋的兩種基本結(jié)構(gòu)，即浮動和 固定結(jié)構(gòu)。浮動輸送橋的入口和出口元件134由對齊元件136保持與 撓性導(dǎo)軌對齊。元件134使支承架22和由支承架22承載的差動推進 機構(gòu)從撓性導(dǎo)軌重新定向到橋132的剛性導(dǎo)軌，反之亦然。橋132由 元件134、 136以及可選擇地由元件138支撐，在撓性導(dǎo)軌之間自由浮 動，以避免橋/導(dǎo)軌的過度壓力。圖12C和12D所示的固定輸送橋的 入口和出口元件140至少間接地連接到柱子或其它支撐結(jié)構(gòu)。固定輸 送橋的入口和出口元件140提供一個從撓性導(dǎo)軌到由適配器144連接 到所述元件的剛性導(dǎo)軌的線性平滑通道，反之亦然。當撓性導(dǎo)軌被外 部張緊裝置(未示出)張緊后，該撓性導(dǎo)軌由緊固件142和/或任何其 它連接到入口和出口元件140的緊固元件保持。當需要獨特的物理性能時，基于平臺內(nèi)部能量包能在某些時間段 內(nèi)獨立地為系統(tǒng)供電，可以從一組非導(dǎo)電性材料中選擇撓性導(dǎo)軌。當需要高水平的運載物體的穩(wěn)定性時，運載物體可以在由超輕非 電動的懸架(為防止產(chǎn)生震動)承栽的單獨的導(dǎo)軌上傳送，該懸架由在其它導(dǎo)軌(未示出)上移動的平臺模塊拖曳。為防止震動從電動拖 曳的平臺以及從其導(dǎo)軌上傳遞到非電動拖曳的懸架和運載物體及其導(dǎo) 軌，運載物體懸架可以通過吸震連桿拖曳。剛性導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)可以安裝在連續(xù)的基于剛性的安裝物例如建筑物的 墻和天花板上。半剛性導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)適合于在開口上方例如在兩個建筑物 之間架橋，或者適合于不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)例如柵欄。撓性導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)適合于 用在沒有足夠的實體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在長的線上支撐導(dǎo)軌的場合。所有上述導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)的基本元件都是直的元件。如果導(dǎo)軌的方向變化，也可以采用彎曲的元件，例如成形為所需角度的封閉物(enclosure ) 等。對于剛性或半剛性結(jié)構(gòu)來說，在一個連接處可以釆用連接三個或 四個導(dǎo)軌的元件。通過嵌入所述元件中的旁路線，能使平臺滾輪架改 變導(dǎo)軌，同時保持電力和通信線與所有連接導(dǎo)軌的連續(xù)性。對所有的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)而言，都具有足夠的端部元件，其能夠在導(dǎo)軌 線的末端處被封閉，或者在平臺滾輪架裝載到導(dǎo)軌網(wǎng)絡(luò)上或者從其上 拆除的位置打開。它還能容易地接近電力和通信線。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，顯然的是，本發(fā)明不限定于上述實施例 的細節(jié)，在不脫離本發(fā)明精神或本質(zhì)屬性的情況下，本發(fā)明還可以其 它特定的形式實施。本實施例因此在各個方面應(yīng)被認為是示例性的而 非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求而不是由以上描述所限 定，并且包括在權(quán)利要求含義和范圍內(nèi)的所有變化。
權(quán)利要求
1、一種差動推進機構(gòu)，其包括兩個或多個同心的且相互反向旋轉(zhuǎn)的第一滾輪，它們相互反作用并平衡與所述滾輪相互作用的電機驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)矩；所述電機驅(qū)動裝置具有定子，所述定子與所述第一滾輪中的一個連接，以便為第一導(dǎo)軌上的第一滾輪提供電力；所述電機驅(qū)動裝置具有一個與機械連接件連接的轉(zhuǎn)子，該機械連接件至少間接地將所述轉(zhuǎn)子與所述兩個或多個第一滾輪中的至少一個第二滾輪連接，以便為第二導(dǎo)軌上的所述第二滾輪提供電力，以及同心連接裝置，其固定成將運載物體連接到所述同心連接裝置上或者將該差動推進機構(gòu)本身連接到其它的裝置上。
2、 如權(quán)利要求l所述的機構(gòu)，其特征在于，所述機構(gòu)限定、穩(wěn)定 在由導(dǎo)電或非導(dǎo)電材料制成的兩個或多個剛性、半剛性或撓性導(dǎo)軌之 間并在其間推進。
3、 如權(quán)利要求l所述的機構(gòu)，其特征在于，所述電機驅(qū)動裝置是 一個或多個具有直接機械連接件或者具有機械減速傳動裝置的電機。
4、 如權(quán)利要求2所述的機構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)軌是"U"形 或"C"形罩的一部分。
5、 如權(quán)利要求4所述的機構(gòu)，其特征在于，所述罩是非導(dǎo)電的， 所述導(dǎo)軌是模制在罩里的導(dǎo)電線或桿，用于通過第一滾輪將電力和/ 或信號傳送到運載物體和/或電機驅(qū)動裝置。
6、 如權(quán)利要求4所述的機構(gòu)，其特征在于，所述罩和導(dǎo)軌與一個 或多個與導(dǎo)軌和罩絕緣的導(dǎo)電薄彈簧片連接，導(dǎo)電薄彈簧片構(gòu)成與所述第一滾輪的傳輸接觸，以確保電力和/或信號傳送。
7、 如權(quán)利要求4所述的機構(gòu)，其特征在于，所述軍通常由可打開 的彈性翼關(guān)閉和保護。
8、 如權(quán)利要求l所述的機構(gòu)，其特征在于，通過對至少一個所述 第一滾輪或第一導(dǎo)軌預(yù)加載，相應(yīng)地將所述第一滾輪和/或第一導(dǎo)軌連 接到第一導(dǎo)軌或第一滾輪上，以提供牽引力。
9、 如權(quán)利要求l所述的機構(gòu)，其特征在于，至少兩個所述第一滾 輪相應(yīng)地與至少兩個所述第一導(dǎo)軌嚙合，以減小滑動的可能性。
10、 如權(quán)利要求2所述的機構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)軌容納在由 可傳送信號的材料制成的封閉輪廓的罩內(nèi)。
11、 如權(quán)利要求l所述的機構(gòu)，其特征在于，所述機構(gòu)通過與所 述導(dǎo)軌相互作用的運載物體支承架被承載和穩(wěn)定。
12、 如權(quán)利要求11所述的機構(gòu)，其特征在于，所述支承架具有至 少三個設(shè)置在導(dǎo)軌上的固定輪，以在兩根非平行導(dǎo)軌上的一個單獨的 平面內(nèi)使運載物體保持穩(wěn)定。
13、 如權(quán)利要求11所述的機構(gòu)，其特征在于，所述支承架通過吸 震連接桿拖曳由另一根撓性導(dǎo)軌承載的運載物體，以防止外部的震動 傳給運載物體。
14、 如權(quán)利要求3所述的機構(gòu)，其特征在于，所述電機由連接到 定子和/或承載定子的滾輪上的整體電池組供電。
15、 如權(quán)利要求14所述的機構(gòu)，其特征在于，電機的供電由連接 到所述電池組的開關(guān)/控制器進行遙控。
16、 如權(quán)利要求3所述的機構(gòu)，其特征在于，所述電機由連接到 所述連接裝置的電池組供電。
17、 如權(quán)利要求14所述的機構(gòu)，其特征在于，所述電池組可由連 接到所述連接裝置并由導(dǎo)軌供電的充電器再次充電。
18、 如權(quán)利要求3所述的機構(gòu)，其特征在于，所述電機由導(dǎo)軌通 過所述滾輪的導(dǎo)電表面并經(jīng)過至少一個滑環(huán)接觸器直接供電。
19、 如權(quán)利要求17和11所述的機構(gòu)，其特征在于，所述充電器 由與第一滾輪的導(dǎo)電表面或者與穩(wěn)定輪的導(dǎo)電表面接觸的至少兩個滑 環(huán)接觸器供電。
20、 如權(quán)利要求l所述的機構(gòu)，其特征在于，所述連接裝置與一 個或多個另外的機構(gòu)互相連接，以提供改進的承載能力和/或運載物體 穩(wěn)定性。
21、 如權(quán)利要求l所述的機構(gòu)，其特征在于，所述連接裝置通過 角度致動器、連接桿以及可選擇的彈簧片與兩個或多個另外的機構(gòu)互 相連接，以形成能在導(dǎo)軌網(wǎng)絡(luò)中進行操縱的滾輪架。
22、 如權(quán)利要求2所述的機構(gòu)，其特征在于，所述機構(gòu)通過浮在 撓性導(dǎo)軌上或者浮在撓性導(dǎo)軌的入口和出口元件上的剛性或半剛性橋 架，在撓性導(dǎo)軌的連接處上方和/或支撐點上方移動。
23、 如4又利要求2所述的才幾構(gòu)，其特征在于，所述4幾構(gòu)通過至少間接固定在柱子和/或其它支撐結(jié)構(gòu)上的剛性或半剛性橋架，在撓性導(dǎo) 軌的連接處上方和/或支撐點上方移動。
全文摘要
本發(fā)明提供一種差動推進機構(gòu)，其包括兩個或多個同心的且相互反向旋轉(zhuǎn)的第一滾輪(4，6，8，10)，它們相互反作用并平衡與所述滾輪相互作用的電機驅(qū)動裝置(20)的轉(zhuǎn)矩。所述電機驅(qū)動裝置具有定子和轉(zhuǎn)子以及同心連接裝置，所述定子與所述第一滾輪中的一個連接，以便為第一導(dǎo)軌(12，14，16，18)上的第一滾輪提供電力，所述轉(zhuǎn)子與機械連接件連接，該機械連接件至少間接地將所述轉(zhuǎn)子與所述兩個或多個第一滾輪中的至少一個第二滾輪連接，以便為第二導(dǎo)軌上的所述第二滾輪提供電力，同心連接裝置固定成將運載物體連接到其上或者將該差動推進機構(gòu)本身連接到其它的裝置上。
文檔編號B61B3/02GK101242982SQ200680030536
公開日2008年8月13日 申請日期2006年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月14日
發(fā)明者葉菲姆·克勒斯 申請人:葉菲姆·克勒斯