專利名稱：雙足輪式行走機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙足輪式行走機(jī)構(gòu)，屬于車輛行走系統(tǒng)，采用多 桿組合機(jī)構(gòu)驅(qū)動、車輪承載的低速行走機(jī)構(gòu)，可應(yīng)用于山區(qū)、梯田等 崎嶇不平地面以及泥濘田間、生態(tài)植被草原等復(fù)雜地面作業(yè)運(yùn)輸工 具，亦可作為農(nóng)田、鄉(xiāng)村等短途道路交通運(yùn)輸工具。
背景技術(shù)：
模仿人或動物行走特點(diǎn)的足式行走機(jī)構(gòu)屬于跨越式行走，相對于 高速行駛的輪式和履帶式行走而言具有靈活、越障能力較強(qiáng)和情感上 具有較強(qiáng)親和力的特點(diǎn)。目前己有足式行走機(jī)構(gòu)應(yīng)用于電動游樂車、
玩具以及旅游觀光業(yè)，申請?zhí)?1241359.3和200420068401.2的專利
中采用模仿人或動物足式行走的雙足機(jī)器人拉動車輛的方式，其足式 行走機(jī)構(gòu)為模仿人或動物腿部行走特點(diǎn)設(shè)計(jì)而成的關(guān)節(jié)式機(jī)構(gòu)，其步 距小、抬足高度低，足端軌跡驅(qū)動段直線度差導(dǎo)致系統(tǒng)行走穩(wěn)定性差。 采用多桿組合機(jī)構(gòu)驅(qū)動、車輪承載的具有負(fù)重行駛和牽引功能的地面 行走機(jī)構(gòu)，是一種未見報(bào)道的新型雙足、輪式組合行走機(jī)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種由多桿組合機(jī)構(gòu)驅(qū)動、車輪承載的地 面行走機(jī)構(gòu)，其步距大、抬足高度大，越障能力強(qiáng)，足端軌跡驅(qū)動段 直線度好，重心平穩(wěn)、行進(jìn)速度均勻、系統(tǒng)行走穩(wěn)定。
為了達(dá)到本發(fā)明的目的所采取的技術(shù)方案包括曲柄1從一端開
始分別順序與導(dǎo)桿2、擺桿3和連桿4的一端轉(zhuǎn)動聯(lián)接，導(dǎo)桿2與機(jī) 架8移動聯(lián)接，擺桿3另一端與機(jī)架8轉(zhuǎn)動聯(lián)接，由1-2-3-8組成移 動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，導(dǎo)桿2上一點(diǎn)與擺塊5轉(zhuǎn)動聯(lián)接，連桿4中部與擺塊5移動聯(lián)接、另一端與驅(qū)動桿6上端轉(zhuǎn)動聯(lián)接，驅(qū)動桿6中部與十字滑 塊7的一個(gè)滑道移動聯(lián)接、下端F為足端，十字滑塊7的另一個(gè)滑道 在機(jī)架8上移動聯(lián)接，組合機(jī)構(gòu)1-2-3-4-5-6-7-8構(gòu)成足式驅(qū)動裝置 (如圖1)，共用同一機(jī)架8的兩個(gè)結(jié)構(gòu)、幾何參數(shù)完全相同的足式 驅(qū)動裝置1-2-3-4-5-6-7-8和l廣2廣3廣4廣5廣6廣7廠8在機(jī)架上沿前 進(jìn)方向?qū)ΨQ布置，曲柄l、 h通過聯(lián)軸器9聯(lián)接、相位差為180°同 速轉(zhuǎn)動，車轅10—端與車身11固連、另一端與機(jī)架8在水平面內(nèi)轉(zhuǎn) 動聯(lián)接、并由夾角a控制，兩個(gè)相同的車輪12、 12i平行布置于車身 11兩側(cè)、并分別與車身11轉(zhuǎn)動聯(lián)接，驅(qū)動力通過曲柄1、 h輸入驅(qū) 動行走機(jī)構(gòu)運(yùn)動，構(gòu)成本發(fā)明雙足輪式行走機(jī)構(gòu)(如圖2)。驅(qū)動力 轉(zhuǎn)速n通過同軸轉(zhuǎn)動的曲柄1、 h驅(qū)動兩個(gè)足式驅(qū)動裝置實(shí)現(xiàn)雙足輪 式行走機(jī)構(gòu)行駛，通過調(diào)整機(jī)架8與車轅10的夾角a實(shí)現(xiàn)雙足輪式 行走機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向。
上述的雙足輪式行走機(jī)構(gòu)中，可以省去聯(lián)軸器9，相位差為180° 的曲柄l、 h同一軸線剛性固連，由驅(qū)動力作用相對導(dǎo)桿2轉(zhuǎn)動，同 樣滿足行駛需求。
上述的雙足輪式行走機(jī)構(gòu)中，驅(qū)動桿6、 6J蟲地足端F的斷面形 狀可以是圓形、三角形、橢圓等任意形狀以便減小地面接觸壓力，其 外端可以安裝防滑橡膠套等以便增加驅(qū)動摩擦力。
上述的雙足輪式行走機(jī)構(gòu)中，驅(qū)動力的機(jī)座安裝在導(dǎo)桿2上并隨 導(dǎo)桿2 —起作定量的水平往復(fù)移動。
本發(fā)明的有益效果在于提供了一種由多桿組合機(jī)構(gòu)驅(qū)動、車輪 承載的具有負(fù)重行駛和牽引功能的地面行走機(jī)構(gòu)，其步距大、抬足高 度大，越障能力強(qiáng)，足端軌跡驅(qū)動段直線度好，重心平穩(wěn)、行進(jìn)速度 均勻、系統(tǒng)行走穩(wěn)定；可應(yīng)用于山區(qū)、梯田等崎嶇不平地面以及泥濘 田間、生態(tài)植被草原等復(fù)雜地面作業(yè)運(yùn)輸工具，亦可作為農(nóng)田、鄉(xiāng)村等短途道路交通運(yùn)輸工具。


圖1為雙足輪式行走機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)簡圖； 圖2為雙足輪式行走機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)配置原理圖； 圖3為雙足輪式行走機(jī)構(gòu)的工作原理圖。 具體實(shí)施方案
下面根據(jù)附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述。
圖1所示為雙足輪式行走機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)簡圖，曲柄1從一端開始分 別順序與導(dǎo)桿2、擺桿3和連桿4的一端轉(zhuǎn)動聯(lián)接，導(dǎo)桿2與機(jī)架8 移動聯(lián)接，擺桿3另一端與機(jī)架8轉(zhuǎn)動聯(lián)接，由1-2-3-8組成移動導(dǎo) 桿機(jī)構(gòu)，由曲柄1桿長小于擺桿3桿長可以滿足有曲柄條件；導(dǎo)桿2 上一點(diǎn)與擺塊5轉(zhuǎn)動聯(lián)接，連桿4中部與擺塊5移動聯(lián)接、另一端與 驅(qū)動桿6上端轉(zhuǎn)動聯(lián)接，驅(qū)動桿6中部與十字滑塊7的一個(gè)滑道移動 聯(lián)接、下端F為足端，十字滑塊7的另一個(gè)滑道在機(jī)架8上移動聯(lián)接， 組合機(jī)構(gòu)1-2-3-4-5-6-7-8構(gòu)成足式驅(qū)動裝置，由各桿桿長關(guān)系及導(dǎo) 桿2上擺塊5轉(zhuǎn)動聯(lián)接點(diǎn)的位置滿足急回特性，1-2-3-4-5為軌跡生 成部分，6-7-8為足端軌跡輸出部分；共用同一機(jī)架8的兩個(gè)結(jié)構(gòu)、 幾何參數(shù)完全相同的足式驅(qū)動裝置1-2-3-4-5-6-7-8和 l廣2廣3廣4廠5t-6廣7i-8在機(jī)架上沿前進(jìn)方向?qū)ΨQ布置，曲柄1、 h通 過聯(lián)軸器9聯(lián)接、相位差為180。同速轉(zhuǎn)動，車轅10—端與車身11 固連、另一端與機(jī)架8在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動聯(lián)接、并由夾角a控制，通過 調(diào)整機(jī)架8與車攀10的夾角a實(shí)現(xiàn)行走機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向，兩個(gè)相同的車輪 12、12i平行布置于車身11兩側(cè)、并分別與車身11轉(zhuǎn)動聯(lián)接(如圖2)。 驅(qū)動力轉(zhuǎn)速n通過相位差為180° 、同軸轉(zhuǎn)動的曲柄l、 h驅(qū)動兩個(gè) 足式驅(qū)動裝置實(shí)現(xiàn)雙足交替驅(qū)動，由于組合機(jī)構(gòu)1-2-3-4-5-6-7-8的 急回系數(shù)k〉1，雙足交替著地時(shí)間大于騰空時(shí)間，雙足輪式行走機(jī)構(gòu)可以在地面連續(xù)穩(wěn)定行駛；通過調(diào)整機(jī)架8與車轅10的夾角a實(shí) 現(xiàn)雙足輪式行走機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向(如圖3)，當(dāng)01=90°時(shí)雙足輪式行走機(jī)構(gòu) 直線行駛，當(dāng)01<90°時(shí)雙足輪式行走機(jī)構(gòu)左轉(zhuǎn)彎，當(dāng)a〉90。時(shí)雙 足輪式行走機(jī)構(gòu)右轉(zhuǎn)彎。驅(qū)動力的機(jī)座安裝在導(dǎo)桿2上，行駛過程中 驅(qū)動力機(jī)座隨導(dǎo)桿2 —起作定量的水平往復(fù)移動。當(dāng)驅(qū)動力轉(zhuǎn)速n反 向轉(zhuǎn)動時(shí)，雙足輪式行走機(jī)構(gòu)在地面倒車行駛。
權(quán)利要求
1、一種雙足輪式行走機(jī)構(gòu)，其特征在于曲柄1從一端開始分別順序與導(dǎo)桿2、擺桿3和連桿4的一端轉(zhuǎn)動聯(lián)接，導(dǎo)桿2與機(jī)架8移動聯(lián)接，擺桿3另一端與機(jī)架8轉(zhuǎn)動聯(lián)接，由1-2-3-8組成移動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，導(dǎo)桿2上一點(diǎn)與擺塊5轉(zhuǎn)動聯(lián)接，連桿4中部與擺塊5移動聯(lián)接、另一端與驅(qū)動桿6上端轉(zhuǎn)動聯(lián)接，驅(qū)動桿6中部與十字滑塊7的一個(gè)滑道移動聯(lián)接、下端F為足端，十字滑塊7的另一個(gè)滑道在機(jī)架8上移動聯(lián)接，組合機(jī)構(gòu)1-2-3-4-5-6-7-8構(gòu)成足式驅(qū)動裝置，共用同一機(jī)架8的兩個(gè)結(jié)構(gòu)、幾何參數(shù)完全相同的足式驅(qū)動裝置1-2-3-4-5-6-7-8和11-21-31-41-51-61-71-8在機(jī)架上沿前進(jìn)方向?qū)ΨQ布置，曲柄1、11通過聯(lián)軸器9聯(lián)接、相位差為180°，車轅10一端與車身11固連、另一端與機(jī)架8在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動聯(lián)接、并由夾角α控制，兩個(gè)相同的車輪12、121平行布置于車身11兩側(cè)、并分別與車身11轉(zhuǎn)動聯(lián)接，驅(qū)動力通過曲柄1、11輸入驅(qū)動行走機(jī)構(gòu)運(yùn)動。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙足輪式行走機(jī)構(gòu)，其特征在于，可以省 去聯(lián)軸器9，相位差為180。的曲柄l、 h同一軸線剛性固連，由 驅(qū)動力作用相對導(dǎo)桿2轉(zhuǎn)動。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙足輪式行走機(jī)構(gòu)，其特征在于，驅(qū)動桿 6、 6i觸地足端F的斷面形狀可以是圓形、三角形、橢圓等任意形 狀，其外端可以安裝防滑橡膠套。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙足輪式行走機(jī)構(gòu)，屬于車輛行走系統(tǒng)；技術(shù)方案包括移動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)由曲柄l、導(dǎo)桿2、擺桿3和機(jī)架8組成，組合連桿4、擺塊5、驅(qū)動桿6、十字滑塊7構(gòu)成足式驅(qū)動裝置，兩個(gè)相同的足式驅(qū)動裝置在機(jī)架上沿前進(jìn)方向?qū)ΨQ布置，曲柄1、l₁通過朕軸器9聯(lián)接，車轅10與車身11固連并與車輪12、12₁轉(zhuǎn)動聯(lián)接，車轅10另一端與機(jī)架8在水平面內(nèi)夾角a轉(zhuǎn)動聯(lián)接，驅(qū)動力通過曲柄1、1₁輸入驅(qū)動行走機(jī)構(gòu)運(yùn)動；是一種由多桿組合機(jī)構(gòu)驅(qū)動、車輪承載的具有負(fù)重行駛和牽引功能的地面行走機(jī)構(gòu)，可應(yīng)用于山區(qū)、梯田等崎嶇不平地面以及泥濘田間、生態(tài)植被草原等復(fù)雜地面作業(yè)運(yùn)輸工具，亦可作為農(nóng)田、鄉(xiāng)村等短途道路交通運(yùn)輸工具。
文檔編號B62D57/032GK101434269SQ20081022474
公開日2009年5月20日 申請日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者蒙 喬, 劉平義, 姚海蓉, 李海濤, 魏文軍 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)