專利名稱：蛇形全地形行進車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型的交通工具，尤其是一種蛇形全地形行進車。
技術(shù)背景
仿生學(xué)的范圍很廣，譬如雷達是對蝙蝠超聲測距能力的模仿，而機翼使用的防震措施則借鑒了蜓蜻翅膀的結(jié)構(gòu)。仿生機器人運動學(xué)是仿生學(xué)的一個很重要的發(fā)展。人類在智慧上超出動物很多，但在特定環(huán)境的適應(yīng)上就要比動物差很多。雖然人發(fā)明了很多的技術(shù)彌補了這一不足，但明顯可以看到，艦船的靈活性比不上魚類，飛機的靈活性比不上鳥類甚至昆蟲，車輛的地形適應(yīng)性比不上四條腿的動物。仿生運動的研究可以彌補我們這方面的不足，對社會產(chǎn)生大的經(jīng)濟效益。蛇形機器人的研究可以滿足一些行業(yè)的需求。蛇形機器人由于其天生的多關(guān)節(jié)、多自由度，多冗余自由度，可以有多種運動模式，可以滿足在復(fù)雜環(huán)境中搜救、偵查、排除爆炸物等反恐任務(wù)；航空航天領(lǐng)域可用其作為行星表面探測器， 軌道衛(wèi)星的柔性手臂；工業(yè)上則可應(yīng)用于多冗余度柔性機械手臂，管道機器人等方面。
近幾年來，特別是2000年以來，蛇形仿生機器人正在成為全世界新的研究熱點。 但是人們的研究對象還只是停留在仿生機器人，本發(fā)明已經(jīng)率先將其應(yīng)用在載人行進車上。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種蛇形全地形行進車，該蛇形全地形行進車可作為一種野外的交通工具使用，其可以適應(yīng)不同的地形。
本發(fā)明的技術(shù)方案在于一種蛇形全地形行進車，包括用于承載乘客的車架和設(shè)置在車架底側(cè)的行進車體，其特征在于所述行進車體包括沿行徑方向平行設(shè)置的第一環(huán)形導(dǎo)軌和第二環(huán)形導(dǎo)軌，所述第一、二環(huán)形導(dǎo)軌上設(shè)置可同時沿兩環(huán)形導(dǎo)軌循環(huán)運行的鏈節(jié)機構(gòu)，所述鏈節(jié)機構(gòu)的鏈節(jié)單體之間經(jīng)設(shè)置在其中部的萬向節(jié)實現(xiàn)串聯(lián)，位于萬向節(jié)左右兩旁側(cè)的鏈節(jié)單體上分別設(shè)置有一對用于與第一、二環(huán)形導(dǎo)軌配合的滑輪，所述第一、二環(huán)形導(dǎo)軌的前、后端具有圓弧狀的剛性轉(zhuǎn)軌部，所述剛性轉(zhuǎn)軌部的圓心處分別橫設(shè)有一轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸上安裝有用于驅(qū)動鏈節(jié)單體循環(huán)運動的撥輪，所述第一、二環(huán)形導(dǎo)軌與車架固連。
為了使蛇形全地形行進車能夠沿著不用的軌跡行進，兩相鄰鏈節(jié)單體之間還連接有至少4個的用于調(diào)節(jié)和固定兩相鄰鏈節(jié)單體之間的距離的液壓缸，所述液壓缸對稱分布在萬向節(jié)的左上方、左下方、右下方和右上方四個方位的上，位于左上方和右下方的兩液壓缸串聯(lián)成一條液壓控制回路，位于左下方和右上方的兩液壓缸串聯(lián)成另一條液壓控制回路，所述兩液壓控制回路上均安裝有截止閥。當(dāng)截止閥關(guān)閉后，由于液壓控制回路內(nèi)液體不能自由流動，使得液壓缸的伸縮量不會發(fā)生變化，導(dǎo)致鏈節(jié)單體之間的相對位置不會發(fā)生變化。使用時，位于環(huán)形導(dǎo)軌下側(cè)段上的鏈節(jié)單體截止閥均為關(guān)閉狀態(tài)，以保持蛇形全地形行進車行進時，可以保持一定的運動軌跡，而位于環(huán)形導(dǎo)軌上側(cè)段上的鏈節(jié)單體截止閥均為開啟狀態(tài)，以讓位于環(huán)形導(dǎo)軌上側(cè)段上的鏈節(jié)單體能夠適應(yīng)位于環(huán)形導(dǎo)軌下側(cè)段上的鏈節(jié)單體的行進軌跡。
更具體地說，所述車架包括車頭架、車尾架和車身架，所述車頭架包括分別套置在撥輪兩旁側(cè)轉(zhuǎn)軸上的第一軸套和第二軸套，所述剛性轉(zhuǎn)軌部經(jīng)連接輻條分別與第一、二軸套固連，所述第一、二軸套的外側(cè)端分別經(jīng)第一側(cè)板和第二側(cè)板與位于車頭后方上側(cè)的控制橫桿及位于行進車體內(nèi)的車身連接橫桿固連。
在一較佳實施例中，所述車身架包括車身支架和車身底架，所述車身底架包括用于套接車身連接橫桿的軸套、車身橫桿和設(shè)置在車身兩旁側(cè)的第一伸縮鏈板和第二伸縮鏈板，所述第一、二伸縮鏈板之間經(jīng)設(shè)置在其兩端部的車身橫桿固連，所述軸套與車身橫桿之間連接有萬向接頭，所述鏈節(jié)單體的兩旁側(cè)設(shè)置有用于支撐第一、二伸縮鏈板的滾輪，即第一、二伸縮鏈板安裝在上下兩鏈節(jié)單體的滾輪之間，所述車身支架由拱形棚架和矩形定位架組成，所述矩形定位架的底邊位于環(huán)形導(dǎo)軌上側(cè)段和下側(cè)段之間，且穿過第一、二伸縮鏈板上的槽孔，以將車身架的重力通過滾輪傳遞給位于下側(cè)的鏈節(jié)單體上，所述矩形定位架的底邊與環(huán)形導(dǎo)軌上側(cè)段和下側(cè)段分別經(jīng)直角連接板固連。
更具體地說，所述環(huán)形導(dǎo)軌上側(cè)段和下側(cè)段為柔性導(dǎo)軌，所述柔性導(dǎo)軌由圓柱體和連接彈簧相間串聯(lián)構(gòu)成，所述圓柱體經(jīng)直角連接板與矩形定位架的底邊固連，以實現(xiàn)鏈節(jié)單體的導(dǎo)向與定位。這樣在蛇形全地形行進車做轉(zhuǎn)向行進時，其中部區(qū)域的導(dǎo)軌可以自由彎曲，避免滑輪與導(dǎo)軌發(fā)生干涉。
作為優(yōu)選方案，所述車尾架與車頭架的整體結(jié)構(gòu)相同。這樣蛇形全地形行進車不僅可以自由前進，還可以根據(jù)需要進行倒退。
在一較佳實施例中，所述第一側(cè)板或第二側(cè)板上安裝有驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機與轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置有皮帶傳動機構(gòu)。
這里要附加說明的是本發(fā)明中的萬向節(jié)可以是剛性的萬向節(jié)也可以是柔性的萬向節(jié)，另外，液壓缸的兩端與相鄰兩鏈節(jié)單體之間是采用鉸接的連接方式，以使液壓缸可相對鏈節(jié)單體做一定角度的擺動。
本發(fā)明的優(yōu)點如下該蛇形全地形行進車可作為一種野外的交通工具使用，它能在一些復(fù)雜地形行走時如履平地，運動十分靈活，可以適應(yīng)不同的野外地形。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)側(cè)示意圖。
圖2是圖1中A-A剖視圖。
圖3是兩相鄰鏈節(jié)單體的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是車頭架結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是車身底架結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是車身支架結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是車身支架立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1車架，2行進車體，3第一環(huán)形導(dǎo)軌，4第二環(huán)形導(dǎo)軌，5鏈節(jié)機構(gòu)，6鏈節(jié)單體，7萬向節(jié)，8滑輪，9剛性轉(zhuǎn)軌部，10轉(zhuǎn)軸，11撥輪，12液壓缸，13環(huán)形導(dǎo)軌下側(cè)段，14環(huán)形導(dǎo)軌上側(cè)段，15車頭架，16車尾架，17車身架，18第一軸套，19第二軸套，20第一側(cè)板，21第二側(cè)板，22控制橫桿，23車身連接橫桿，24連接輻條，25車身支架，26車身底架，27軸套， 28車身橫桿，29第一伸縮鏈板，30第二伸縮鏈板，31滾輪，32拱形棚架，33矩形定位架，34 槽孔，35直角連接板，36萬向接頭，37圓柱體，38連接彈簧，39驅(qū)動電機。
具體實施方式
為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。
參看圖1、圖2和圖3，其中圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)側(cè)示意圖，圖2是圖1中A-A 剖視圖，圖3是兩相鄰鏈節(jié)單體的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的蛇形全地形行進車，包括用于承載乘客的車架1和設(shè)置在車架1底側(cè)的行進車體2，其特征在于所述行進車體2包括沿行徑方向平行設(shè)置的第一環(huán)形導(dǎo)軌3和第二環(huán)形導(dǎo)軌4，所述第一、二環(huán)形導(dǎo)軌上設(shè)置可同時沿兩環(huán)形導(dǎo)軌循環(huán)運行的鏈節(jié)機構(gòu)5，所述鏈節(jié)機構(gòu)5的鏈節(jié)單體6之間經(jīng)設(shè)置在鏈節(jié)單體中部的萬向節(jié)7實現(xiàn)串聯(lián)，位于萬向節(jié)7左右兩旁側(cè)的鏈節(jié)單體上分別設(shè)置有一對用于與第一、二環(huán)形導(dǎo)軌配合的滑輪8，所述第一、二環(huán)形導(dǎo)軌的前、后端具有圓弧狀的剛性轉(zhuǎn)軌部 9，所述剛性轉(zhuǎn)軌部9的圓心處分別橫設(shè)有一轉(zhuǎn)軸10，所述轉(zhuǎn)軸10上安裝有用于驅(qū)動鏈節(jié)單體循環(huán)運動的撥輪11，所述第一、二環(huán)形導(dǎo)軌與車架1固連。
為了使蛇形全地形行進車能夠沿著不用的軌跡行進，參看圖3，圖3是兩相鄰鏈節(jié)單體的結(jié)構(gòu)示意圖。兩相鄰鏈節(jié)單體之間還連接有至少4個的用于調(diào)節(jié)和固定兩相鄰鏈節(jié)單體之間的距離的液壓缸12，所述液壓缸12對稱分布在萬向節(jié)7的左上方、左下方、右下方和右上方四個方位的上，位于左上方和右下方的兩液壓缸串聯(lián)成一條液壓控制回路，位于左下方和右上方的兩液壓缸串聯(lián)成另一條液壓控制回路，所述兩液壓控制回路上均安裝有截止閥。當(dāng)截止閥關(guān)閉后，由于液壓控制回路內(nèi)液體不能自由流動，使得液壓缸的伸縮量不會發(fā)生變化，導(dǎo)致鏈節(jié)單體6之間的相對位置不會發(fā)生變化。使用時，位于環(huán)形導(dǎo)軌下側(cè)段13上的鏈節(jié)單體6截止閥均為關(guān)閉狀態(tài)，以保持蛇形全地形行進車行進時，可以保持一定的運動軌跡，而位于環(huán)形導(dǎo)軌上側(cè)段14上的鏈節(jié)單體6截止閥均為開啟狀態(tài)，以讓位于環(huán)形導(dǎo)軌上側(cè)段14上的鏈節(jié)單體6能夠適應(yīng)位于環(huán)形導(dǎo)軌下側(cè)段13上的鏈節(jié)單體的行進軌跡。
更具體地說，所述車架1包括車頭架15、車尾架16和車身架17。參看圖4，圖4是車頭架結(jié)構(gòu)示意圖。所述車頭架15包括分別套置在撥輪兩旁側(cè)轉(zhuǎn)軸上的第一軸套18和第二軸套19，所述剛性轉(zhuǎn)軌部9經(jīng)連接輻條M分別與第一、二軸套固連，所述第一、二軸套的外側(cè)端分別經(jīng)第一側(cè)板20和第二側(cè)板21與位于車頭后方上側(cè)的控制橫桿22及位于行進車體內(nèi)的車身連接橫桿23固連。
在一較佳實施例中，參考圖2、圖5和圖6，圖5是車身底架結(jié)構(gòu)示意圖，圖6是車身支架結(jié)構(gòu)示意圖。所述車身架17包括車身支架25和車身底架沈，如圖5所示，所述車身底架沈包括用于套接車身連接橫桿23的軸套27、車身橫桿觀和設(shè)置在車身兩旁側(cè)的第一伸縮鏈板四和第二伸縮鏈板30，所述第一、二伸縮鏈板之間經(jīng)設(shè)置在其兩端部的車身橫桿 28固連，所述軸套27與車身橫桿觀之間連接有萬向接頭36，所述鏈節(jié)單體6的兩旁側(cè)設(shè)置有用于支撐第一、二伸縮鏈板的滾輪31，即第一、二伸縮鏈板安裝在上下兩鏈節(jié)單體6的滾輪31之間，如圖6所示，所述車身支架25由拱形棚架32和矩形定位架33組成，所述矩形定位架33的底邊位于環(huán)形導(dǎo)軌上側(cè)段和下側(cè)段之間，且穿過第一、二伸縮鏈板上的槽孔 34，以將車身架17的重力通過滾輪31傳遞給位于下側(cè)的鏈節(jié)單體6上，所述矩形定位架的底邊與環(huán)形導(dǎo)軌上側(cè)段和下側(cè)段分別經(jīng)直角連接板35固連。
更具體地說，所述環(huán)形導(dǎo)軌上側(cè)段和下側(cè)段為柔性導(dǎo)軌，所述柔性導(dǎo)軌由圓柱體 37和連接彈簧38相間串聯(lián)構(gòu)成，所述圓柱體37經(jīng)直角連接板35與矩形定位架33的底邊固連，以實現(xiàn)鏈節(jié)單體的導(dǎo)向與定位。這樣在蛇形全地形行進車做轉(zhuǎn)向行進時，其中部區(qū)域的導(dǎo)軌可以自由彎曲，避免滑輪與導(dǎo)軌發(fā)生干涉。
作為優(yōu)選方案，所述車尾架16與車頭架15的整體結(jié)構(gòu)相同。這樣蛇形全地形行進車不僅可以自由前進，還可以根據(jù)需要進行倒退。
在一較佳實施例中，所述第一側(cè)板或第二側(cè)板上安裝有驅(qū)動電機39，所述驅(qū)動電機與轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置有皮帶傳動機構(gòu)。
本發(fā)明不局限上述最佳實施方式，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種蛇形全地形行進車，包括用于承載乘客的車架和設(shè)置在車架底側(cè)的行進車體， 其特征在于所述行進車體包括沿行徑方向平行設(shè)置的第一環(huán)形導(dǎo)軌和第二環(huán)形導(dǎo)軌，所述第一、二環(huán)形導(dǎo)軌上設(shè)置可同時沿兩環(huán)形導(dǎo)軌循環(huán)運行的鏈節(jié)機構(gòu)，所述鏈節(jié)機構(gòu)的鏈節(jié)單體之間經(jīng)設(shè)置在其中部的萬向節(jié)實現(xiàn)串聯(lián)，位于萬向節(jié)左右兩旁側(cè)的鏈節(jié)單體上分別設(shè)置有一對用于與第一、二環(huán)形導(dǎo)軌配合的滑輪，所述第一、二環(huán)形導(dǎo)軌的前、后端具有圓弧狀的剛性轉(zhuǎn)軌部，所述剛性轉(zhuǎn)軌部的圓心處分別橫設(shè)有一轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸上安裝有用于驅(qū)動鏈節(jié)單體循環(huán)運動的撥輪，所述第一、二環(huán)形導(dǎo)軌與車架固連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蛇形全地形行進車，其特征在于兩相鄰鏈節(jié)單體之間還連接有至少4個的用于調(diào)節(jié)和固定兩相鄰鏈節(jié)單體之間的距離的液壓缸，所述液壓缸對稱分布在萬向節(jié)的左上方、左下方、右下方和右上方四個方位的上，位于左上方和右下方的兩液壓缸串聯(lián)成一條液壓控制回路，位于左下方和右上方的兩液壓缸串聯(lián)成另一條液壓控制回路，所述兩液壓控制回路上均安裝有截止閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蛇形全地形行進車，其特征在于所述車架包括車頭架、車尾架和車身架，所述車頭架包括分別套置在撥輪兩旁側(cè)轉(zhuǎn)軸上的第一軸套和第二軸套，所述剛性轉(zhuǎn)軌部經(jīng)連接輻條分別與第一、二軸套固連，所述第一、二軸套的外側(cè)端分別經(jīng)第一側(cè)板和第二側(cè)板與位于車頭后方上側(cè)的控制橫桿及位于行進車體內(nèi)的車身連接橫桿固連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蛇形全地形行進車，其特征在于所述車身架包括車身支架和車身底架，所述車身底架包括用于套接車身連接橫桿的軸套、車身橫桿和設(shè)置在車身兩旁側(cè)的第一伸縮鏈板和第二伸縮鏈板，所述第一、二伸縮鏈板之間經(jīng)設(shè)置在其兩端部的車身橫桿固連，所述軸套與車身橫桿之間連接有萬向接頭，所述鏈節(jié)單體的兩旁側(cè)設(shè)置有用于支撐第一、二伸縮鏈板的滾輪，即第一、二伸縮鏈板安裝在上下兩鏈節(jié)單體的滾輪之間， 所述車身支架由拱形棚架和矩形定位架組成，所述矩形定位架的底邊位于環(huán)形導(dǎo)軌上側(cè)段和下側(cè)段之間，且穿過第一、二伸縮鏈板上的槽孔，以將車身架的重力通過滾輪傳遞給位于下側(cè)的鏈節(jié)單體上，所述矩形定位架的底邊與環(huán)形導(dǎo)軌上側(cè)段和下側(cè)段分別經(jīng)直角連接板固連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蛇形全地形行進車，其特征在于所述環(huán)形導(dǎo)軌上側(cè)段和下側(cè)段為柔性導(dǎo)軌，所述柔性導(dǎo)軌由圓柱體和連接彈簧相間串聯(lián)構(gòu)成，所述圓柱體經(jīng)直角連接板與矩形定位架的底邊固連，以實現(xiàn)鏈節(jié)單體的導(dǎo)向與定位。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蛇形全地形行進車，其特征在于所述車尾架與車頭架的整體結(jié)構(gòu)相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或6所述的蛇形全地形行進車，其特征在于所述第一側(cè)板或第二側(cè)板上安裝有驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機與轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置有皮帶傳動機構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種蛇形全地形行進車，包括用于承載乘客的車架和設(shè)置在車架底側(cè)的行進車體，所述行進車體包括沿行徑方向平行設(shè)置的第一環(huán)形導(dǎo)軌和第二環(huán)形導(dǎo)軌，所述第一、二環(huán)形導(dǎo)軌上設(shè)置可同時沿兩環(huán)形導(dǎo)軌循環(huán)運行的鏈節(jié)機構(gòu)，所述鏈節(jié)機構(gòu)的鏈節(jié)單體之間經(jīng)設(shè)置在其中部的萬向節(jié)實現(xiàn)串聯(lián)，位于萬向節(jié)左右兩旁側(cè)的鏈節(jié)單體上分別設(shè)置有一對用于與第一、二環(huán)形導(dǎo)軌配合的滑輪，所述第一、二環(huán)形導(dǎo)軌的前、后端具有圓弧狀的剛性轉(zhuǎn)軌部，所述剛性轉(zhuǎn)軌部的圓心處分別橫設(shè)有一轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸上安裝有用于驅(qū)動鏈節(jié)單體循環(huán)運動的撥輪，所述第一、二環(huán)形導(dǎo)軌與車架固連，該行進車可作為一種野外的交通工具使用，其可以適應(yīng)不同的地形。
文檔編號B62D57/02GK102501911SQ20111042664
公開日2012年6月20日 申請日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者吳銀明 申請人:吳銀明