專利名稱：在車輛應(yīng)用中操作鉸接式擴(kuò)展的機(jī)械功采樣系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械功系統(tǒng)，更具體地，本發(fā)明涉及一種在車輛應(yīng)用中操作鉸接式擴(kuò)展的機(jī)械功采樣系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眾所周知，履帶車輛可以在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境下輕松行駛，并且可以越過較高的障礙。行駛于崎嶇地形以及越過臺階的能力歸因于多種因素，這些因素中至少包括履帶的結(jié)構(gòu)和車輛的重心。履帶車輛高度的靈活性在地面機(jī)器人領(lǐng)域特別有用，其中越過高臺階或者臺階斜坡的能力通常是很重要的要求。
然而同時，履帶車輛通常必須攜帶傳感器和執(zhí)行器，其存在和位置針對各種情況依據(jù)其所進(jìn)行的應(yīng)用或任務(wù)而限定。這給應(yīng)用于地面機(jī)器人的履帶車輛的重心的準(zhǔn)確定位帶來了一定的不確定度。代替僅單獨(dú)參考履帶車輛的是，所述的重心只有在確定了所要攜帯的整套的傳感器和執(zhí)行器之后才能被計(jì)算出來；然而，如果執(zhí)行器是移動部件，或其操作帶來了構(gòu)造上的任意改變，這都將給車輛的重心位置帶來不可忽略的變化。在越過ー些類型的障礙物吋，應(yīng)用于地面機(jī)器人的履帶車輛的重心計(jì)算的不確定性通常是個問題，這可能危害車輛的穩(wěn)定性，甚至，最壞的情況下，導(dǎo)致車輛的傾覆。上述問題在所謂的無人駕駛車輛領(lǐng)域已經(jīng)部分解決；在這種情況下，鉸接式擴(kuò)展被添加至車輪和履帶上。雖然這些機(jī)械擴(kuò)展是可以給車輛的長度帶來多種控制的裝置，從而在翻越障礙時可以使車輛更加穩(wěn)定且不易于傾覆，但同時也増加了整個機(jī)電設(shè)備的整體復(fù)雜度。事實(shí)上，每個擴(kuò)展需要至少ー個額外的執(zhí)行器來控制其高度或?qū)挾?，并且?dāng)擴(kuò)展的履帶由車輛的主履帶自動控制時，還需要至少ー個額外的執(zhí)行器。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是公開一種在車輛應(yīng)用中操作鉸接式擴(kuò)展的機(jī)械功采樣系統(tǒng)，其摒除了上述的缺點(diǎn)。依據(jù)本發(fā)明，提供了一種在車輛應(yīng)用中操作鉸接式擴(kuò)展的機(jī)械功采樣系統(tǒng)，如第一個權(quán)利要求所述。


現(xiàn)在將結(jié)合附圖通過非限制性的實(shí)施例來描述本發(fā)明，其中圖I是安裝了依據(jù)本發(fā)明的在車輛應(yīng)用中操作鉸接式擴(kuò)展的機(jī)械功采樣系統(tǒng)的履帶車輛的一部分的側(cè)視圖；圖2示出了圖I的細(xì)節(jié)的平面圖；圖3和圖4分別示出了依據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第一和第二構(gòu)造；
圖5詳細(xì)示出了依據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的支撐臂；圖6詳細(xì)示出了屬于依據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的滑輪的透視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參照附圖1，附圖標(biāo)記10總體上表示在車輛應(yīng)用中操作鉸接式擴(kuò)展的機(jī)械功采樣系統(tǒng)。系統(tǒng)10基于履帶車輛30的履帶的多種幾何結(jié)構(gòu)的實(shí)際使用的認(rèn)知，且特別設(shè)計(jì)成用于越過臺階或臺階斜坡。具體地，履帶車輛30具有第一對主履帶21，分別位于車輛自身的左側(cè)和右側(cè)；以及多個系統(tǒng)10，每個系統(tǒng)包括至少ー個輔助履帯。因此，圖I中示出的車輛30包括第二和第三對輔助履帶22、23，其分別如下布置-第二對輔助履帶22位于車輛30的前部，其中第二對輔助履帶包括安裝在左側(cè)上的一個履帶和安裝在右側(cè)上的一個履帶；為此，一對依據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)10裝配在車輛30的前部；-第三對輔助履帶23位于車輛30的后部，其中第三對輔助履帶包括安裝在左側(cè)上的一個履帶和安裝在右側(cè)上的一個履帶；因此，一對依據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)10也安裝在車輛30的后部。輔助履帶與主履帶21運(yùn)行方向相同。具體地，第二和第三對輔助履帶22、23安裝在多個支撐臂40上，每個支撐臂都具有約束至軸線上的第一端41，該軸線與裝有第一對主履帶21的履帶的從動或驅(qū)動輪的軸線重合；以及第二端42，該第二端上安裝有相應(yīng)的第一從動輪44，該第一從動輪能夠與第ニ從動輪45 (圖I中未示出，因?yàn)楸恢髀膸У尿?qū)動輪32擋住了)一起張緊輔助履帶，該第ニ從動輪繞著與第一從動輪44的軸線平行的軸線旋轉(zhuǎn)。例如，在圖I中，第三對輔助履帶23分別具有被約束于ー對主履帶21的驅(qū)動輪32上的左和右支撐臂40 ;驅(qū)動輪32由至少ー個主推進(jìn)器50驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，該主推進(jìn)器示意性地由方框簡單示出。每個支撐臂40都可以繞著第一端41旋轉(zhuǎn)，從而第二和第三對履帶22、23的輔助履帶可以相對于履帶車輛30移動的地面100的平面向上或向下傾斜可變角度α。圖2是圖I的細(xì)節(jié)的平面圖，示出了履帶車輛30的底盤60，軸約束在其上，驅(qū)動輪32繞著軸旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動輪通過在與ζ軸平行的一對軸線上轉(zhuǎn)動的驅(qū)動帶51從主推進(jìn)器50接收運(yùn)動。軸向安裝于支撐臂40上的輔助履帶的第二從動輪45也連接于該軸上。每個支撐臂40都能相對于軸沿與其軸線正交的方向滑動，即，相對于車輛30向前運(yùn)動的方向可以向左或向右側(cè)滑，如圖2的箭頭a所示，S卩，平行于Z軸。因此，每ー個支撐臂40都具有第一和第二操作構(gòu)造。 在第一操作構(gòu)造中，如圖3詳細(xì)所示，在支撐臂40和底盤60之間例如且不限于通過錐齒輪發(fā)生聯(lián)接。相反，如圖4詳細(xì)所示，第二操作構(gòu)造相應(yīng)于支撐臂40和主推進(jìn)器50之間的聯(lián)接，通過由所述推進(jìn)器驅(qū)動并軸向地安裝在軸上的從動滑輪70發(fā)生該聯(lián)接。
當(dāng)從第一向第二操作構(gòu)造轉(zhuǎn)換時，與支撐臂40相關(guān)聯(lián)的第一和第二從動輪44、45相對于臂本身在軸向位置保持運(yùn)行；空轉(zhuǎn)時，它們在主推進(jìn)器50運(yùn)行時可相對于支撐臂40旋轉(zhuǎn)。然而，雖然在第一操作構(gòu)造中支撐臂40鎖定到固定的角度α，但是在第二操作構(gòu)造中支撐臂40在第一端41上旋轉(zhuǎn)，并從主推進(jìn)器50脫離工作。如前所述，支撐臂40的第一端41和從動滑輪70之間的聯(lián)接通過使用錐齒輪完成；然而，相似的系統(tǒng)也可以采用一對離合器，其安裝干支撐臂40的旋轉(zhuǎn)軸線上。在這種情況下，如圖5所示，支撐臂40的第一端41具有圓柱形本體41a，在使用時，圓柱形本體至少部分地插入從動滑輪的本體；圓柱形本體41a的端部以中空凸起式截頭圓維段41b結(jié)束。如圖6所示，從動滑輪70也是中空的且具有以凹入式截頭圓錐段71a終止的一端 部，在使用時，截頭圓錐段71a相對地與圓柱形本體41a的端部聯(lián)接。在第一操作構(gòu)造中，截頭圓錐端部彼此不接觸，以便臂鎖定在預(yù)定的角度。相反，在第二操作構(gòu)造中，截頭圓錐段端部彼此接近，從而具有這樣的構(gòu)造，即它們相對地相互聯(lián)接；從而從動滑輪和支撐臂40聯(lián)接到一起，支撐臂40的旋轉(zhuǎn)可以通過主推進(jìn)器50控制。最后，依據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)I具有限制開關(guān)(未示出)，其可以連接至額外的安全裝置，從而保證支撐臂40在具體應(yīng)用并結(jié)合車輛尺寸所需的角度空間中被合理使用。從上述描述中，可清楚看出在車輛應(yīng)用中操作鉸接式擴(kuò)展的機(jī)械功采樣系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。具體地，其可以改變履帶車輛重心的位置，同時還可以越過障礙，這些障礙通?？赡軐?dǎo) 致車輛傾翻或至少會危害其穩(wěn)定性。依據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)容易設(shè)計(jì)和制造，由此使得履帶車輛輛的最終成本保持盡可能低。然而在不脫離所附權(quán)利要求提出的保護(hù)范圍的情況下，所述的系統(tǒng)可進(jìn)行ー些變形、修改和附加，這些對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見的。特別地，可清楚得知，附圖中示出和上述所述的截頭圓錐聯(lián)接可以等效地由布置干支撐臂旋轉(zhuǎn)軸線上的離合器連接方式代替。
權(quán)利要求
1.一種在車輛應(yīng)用中操作鉸接式擴(kuò)展的機(jī)械功采樣系統(tǒng)(10);所述系統(tǒng)能應(yīng)用在履帶車輛(30)上，并且包括至少ー個支撐臂(40)和與所述支撐臂(40)相關(guān)聯(lián)的輔助履帶(22 ；23);所述支撐臂(40)能夠配置成旋轉(zhuǎn)構(gòu)造，在所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)造中，所述支撐臂通過采樣來自所述履帶車輛(30)的推進(jìn)器的功而相對于第一端(41)旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述支撐臂包括另ー個構(gòu)造，在所述另ー個構(gòu)造中，所述支撐臂相對于所述履帶車輛(30)固定。
3.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述支撐臂(40)還包括與所述第一端相対的第二端(42);所述系統(tǒng)(10)還包括分別定位在所述第一端和第二端(41、42)上的第一輪和第二輪(44、45)，所述輔助履帶(22 ；23)安裝在所述第一輪和第二輪上。
4.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，還包括摩擦裝置，所述摩擦裝置能夠與所述支撐臂(40)的一端聯(lián)接。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述摩擦裝置包括至少ー個滑輪(70)。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述滑輪(70)包括截頭圓錐段(71a)，并且其中所述支撐臂(40)在其一端上具有以截頭圓錐段結(jié)束的本體(41a);所述滑輪(70)的所述截頭圓錐段(71a)以及所述本體(41a)的所述截頭圓錐段(41b)在使用時能夠相互聯(lián)接。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述滑輪(70)的所述截頭圓錐段(71a)以及所述本體(41a)的所述截頭圓錐段(41b)分別為凸起和凹入的類型或者分別為凹入和凸起的類型。
8.ー種履帶車輛(30)，其包括如權(quán)利要求1-7所述的在車輛應(yīng)用中操作鉸接式擴(kuò)展的機(jī)械功米樣系統(tǒng)(10)。
9.如權(quán)利要求8所述的履帶車輛(30)，其被具體設(shè)計(jì)成適用于越過臺階和斜披，所述履帶車輛包括ー對主履帶(21)，每個主履帶都安裝在至少ー對車輪上，并且其中每個所述主履帶(21)的所述ー對車輪中的每個車輪都安裝有如權(quán)利要求1-7所述的系統(tǒng)(10)。
10.如權(quán)利要求8所述的履帶車輛，其能夠用于在地面(100)上移動，并且其中所述系統(tǒng)(10)的所述支撐臂(40)在處于所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)造中時改變其自身與所述地面(100)之間的角度(α ) ο
全文摘要
本發(fā)明涉及在車輛應(yīng)用中操作鉸接式擴(kuò)展的機(jī)械功采樣系統(tǒng)(10)；該系統(tǒng)應(yīng)用于履帶車輛(30)上，并包括至少一個支撐臂(40)和與所述支撐臂連接的輔助履帶(22；23)；所述支撐臂(40)能夠配置成旋轉(zhuǎn)構(gòu)造，在該旋轉(zhuǎn)構(gòu)造中，所述支撐臂通過采樣來自履帶車輛(30)的主推進(jìn)器的功而相對于第一端(41)旋轉(zhuǎn)。
文檔編號B62D55/08GK102700635SQ201210124680
公開日2012年10月3日 申請日期2012年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月20日
發(fā)明者G·拉斯皮納, S·拉扎里 申請人:奧圖馬股份公司