專利名稱：滾動(dòng)式螺旋行走運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型的螺旋行走機(jī)構(gòu)，更具體的是涉及螺旋線或螺旋面采用滾動(dòng)摩擦副，從而大大提高效率的螺旋行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
拖拽搬運(yùn)物品，畜力拉撬是比較原始的一類行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可適應(yīng)多種環(huán)境條件下的應(yīng)用，但效率低，在現(xiàn)代社會(huì)中其應(yīng)用已越來越少。輪式行走機(jī)構(gòu)仍然是人類應(yīng)用最廣泛的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，也獲得了充分的發(fā)展，如自行車、汽車、時(shí)速高達(dá)400多千米/小時(shí)的高鐵。輪式機(jī)構(gòu)的行走速度快、機(jī)動(dòng)靈活、工作效率高等優(yōu)點(diǎn)，是其成為人們?cè)谛凶哌\(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式上首選應(yīng)用對(duì)象的主要原因，但也經(jīng)常面臨挑戰(zhàn)，例如需要解決逢山開路、遇水架橋的問題，其運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性、軌跡控制以及功能的發(fā)揮與路面、環(huán)境存在依賴關(guān)系，適應(yīng)復(fù)雜路況性能不良，存在不能越障、爬樓梯等問題，從而制約其應(yīng)用?，F(xiàn)代社會(huì)中，經(jīng)常遇到復(fù)雜、變化的環(huán)境和條件，需要適應(yīng)相應(yīng)條件下的行走運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。例如，獲得一種不受各種道路條件限制、能適應(yīng)野外復(fù)雜地形地貌的越野驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)， 同時(shí)還希望這種機(jī)構(gòu)有強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，能翻越各種障礙、平穩(wěn)爬升樓梯，可應(yīng)用于路況復(fù)雜或路面不明的情形。這些情形可能出現(xiàn)在搶險(xiǎn)救災(zāi)、地震救援、越障工具、城市高層建筑缺電狀況下人員或物資攀爬樓梯或輸送傷員物質(zhì)、野外探險(xiǎn)偵測(cè)等等。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述背景技術(shù)問題，本實(shí)用新型是一種新型滾動(dòng)式螺旋行走機(jī)構(gòu)，行走驅(qū)動(dòng)采用螺旋機(jī)構(gòu)，螺旋繞其軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過螺旋機(jī)構(gòu)與地面接觸形成摩擦副，產(chǎn)生垂直于螺旋軸方向的行走運(yùn)動(dòng)或平行于螺旋軸方向的行走運(yùn)動(dòng)。目的之一是采用螺旋線或螺旋面構(gòu)成螺旋行走機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)能夠在復(fù)雜、變化的環(huán)境和條件下具有適應(yīng)能力。本實(shí)用新型的另一個(gè)目的，是采用滾動(dòng)摩擦副減少螺旋行走機(jī)構(gòu)摩擦力，提高傳輸效率。本實(shí)用新型還有一個(gè)目的是，是為了適應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境和條件，滾動(dòng)式螺旋行走機(jī)構(gòu)中滾動(dòng)機(jī)構(gòu)可以分別采用滾珠式、滾柱式、滾輪式。本實(shí)用新型的一種滾動(dòng)式螺旋行走機(jī)構(gòu)，工作原理如圖1 采用滾動(dòng)方式安裝于螺旋線或螺旋面上構(gòu)成螺旋滾動(dòng)摩擦副，當(dāng)螺旋繞軸順時(shí)針或反時(shí)針旋轉(zhuǎn)，(1)沿軸向(X 軸)的正向或反向運(yùn)動(dòng)；(2)也可以產(chǎn)生沿垂直于軸向(y軸)的正向或反向運(yùn)動(dòng)。因此， 控制螺旋的正反方向旋轉(zhuǎn)，可以獲得所需要的各種平面運(yùn)動(dòng)。圖1是本發(fā)明采用的其中一種結(jié)構(gòu)，采用對(duì)稱式左右旋雙螺旋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，由左右旋2副螺旋驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(1)，載物臺(tái)及支持系統(tǒng)( 和驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制裝置C3)組成。螺旋副(1)中的每一組可獨(dú)立驅(qū)動(dòng)控制，由每一組螺旋副的正反方向旋轉(zhuǎn)，決定螺旋行走機(jī)構(gòu)的前進(jìn)、后退、橫向前后運(yùn)動(dòng)、左右旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)等各種動(dòng)作，進(jìn)行不同控制的組合，可以達(dá)到多種控制目的和實(shí)現(xiàn)多種功能任務(wù)。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施的其中一種采用滾輪的滾動(dòng)式螺旋驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。圖中包含左旋和右旋2副螺旋驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，每副螺旋驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)由滾輪(1)，滾輪支架(2)和螺旋驅(qū)動(dòng)軸 (3)組成。螺旋驅(qū)動(dòng)軸( 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾輪滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)式螺旋驅(qū)動(dòng)，達(dá)到減少螺旋行走機(jī)構(gòu)摩擦目的。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施的另一種采用滾珠的滾動(dòng)式螺旋驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。圖中裝置由滾珠(1)，控制裝置( 和載物支持系統(tǒng)C3)組成。螺旋驅(qū)動(dòng)軸( 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾珠滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)式螺旋驅(qū)動(dòng)，達(dá)到減少螺旋行走機(jī)構(gòu)摩擦目的。

圖1是本實(shí)用新型的螺旋行走機(jī)構(gòu)原理圖。其中1-螺旋驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；2-載物臺(tái)及支持系統(tǒng)；3-驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制裝置。圖2是本實(shí)用新型的滾輪式螺旋行走機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)說明圖。其中1-滾輪；2-滾輪支架；3-螺旋驅(qū)動(dòng)軸。圖3是滾珠式螺旋行走機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)說明圖。其中1-滾珠；2-滾珠保持架；3-螺旋驅(qū)動(dòng)軸。
具體實(shí)施方式
圖2和圖3是本實(shí)用新型實(shí)施的其中二種滾動(dòng)式螺旋行走機(jī)構(gòu)方案。圖2裝置包含左旋和右旋2副螺旋驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，每副螺旋驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)由滾輪(1)，滾輪支架(2)和螺旋驅(qū)動(dòng)軸(3)組成滾輪式螺旋驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。圖3裝置包含左旋和右旋螺旋驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，旋驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)由滾珠(1)，滾珠保持架(2) 和螺旋驅(qū)動(dòng)軸(3)組成滾珠式螺旋驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。采用圖2結(jié)構(gòu)工作時(shí)，螺旋驅(qū)動(dòng)軸(3)轉(zhuǎn)動(dòng)，滾輪與表面接觸，滾輪滾動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)式螺旋驅(qū)動(dòng)，達(dá)到減少螺旋行走機(jī)構(gòu)摩擦目的。采用圖3結(jié)構(gòu)工作時(shí)，螺旋驅(qū)動(dòng)軸(3) 轉(zhuǎn)動(dòng)，滾珠與表面接觸，滾珠滾動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)式螺旋驅(qū)動(dòng)，達(dá)到減少螺旋行走機(jī)構(gòu)摩擦目的。
權(quán)利要求1.一種滾動(dòng)式螺旋行走運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于行走驅(qū)動(dòng)采用螺旋機(jī)構(gòu)，螺旋繞其軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過螺旋機(jī)構(gòu)與地面接觸形成摩擦副，產(chǎn)生垂直于螺旋軸方向的行走運(yùn)動(dòng)或平行于螺旋軸方向的行走運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾動(dòng)式螺旋行走機(jī)構(gòu)，其特征在于螺旋機(jī)構(gòu)與地面接觸形成的摩擦副采用滾動(dòng)摩擦副。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的滾動(dòng)式螺旋行走運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于與地面接觸形成摩擦副的螺旋機(jī)構(gòu)，在螺旋接觸線或面上，安裝滾輪形成滾輪螺旋線，當(dāng)螺旋軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面接觸的滾輪滾動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的滾動(dòng)式螺旋行走運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于與地面接觸形成摩擦副的螺旋機(jī)構(gòu)，在螺旋接觸線或面上，安裝滾珠形成滾珠螺旋線，當(dāng)螺旋軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面接觸的滾珠滾動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的滾動(dòng)式螺旋行走運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于與地面接觸形成摩擦副的螺旋機(jī)構(gòu)，在螺旋接觸線或面上，安裝滾柱形成滾柱螺旋線，當(dāng)螺旋軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面接觸的滾柱滾動(dòng)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種滾動(dòng)式螺旋行走運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)采用螺旋線或螺旋面作為行走機(jī)構(gòu)，當(dāng)螺旋線或螺旋面旋轉(zhuǎn)時(shí)可以產(chǎn)生橫向運(yùn)動(dòng)、縱向運(yùn)動(dòng)或者綜合橫向和縱向的任意給定運(yùn)動(dòng)。為了減少螺旋副的摩擦，其中與表面接觸的螺旋線或螺旋面采用滾動(dòng)摩擦副，從而大大提高效率。這種新型滾動(dòng)式螺旋行走機(jī)構(gòu)，能翻越各種障礙、平穩(wěn)爬升樓梯、不受各種道路限制、能適應(yīng)野外復(fù)雜地形地貌越野驅(qū)動(dòng)。可應(yīng)用于路況復(fù)雜或路面不明的搶險(xiǎn)救災(zāi)、地震救援、越障工具、人員或物資攀爬樓梯的交通工具等。新型螺旋行走運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)原理簡(jiǎn)潔，可靠性高、成本低，應(yīng)用適應(yīng)領(lǐng)域廣，可多樣化實(shí)現(xiàn)，以及可組合多種功能和多種操作模式應(yīng)用。
文檔編號(hào)B62D57/02GK202213648SQ20112017540
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者傅惠南, 吳樂, 李澤偉, 翁劍波, 謝少艇, 邢偉科, 陳榮楠 申請(qǐng)人:廣東工業(yè)大學(xué)