一種基于相位差的地形自適應(yīng)扁平多足步行系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于相位差的地形自適應(yīng)扁平多足步行系統(tǒng)，通過模仿蜈蚣在復(fù)雜地形下的行走時的腿部運(yùn)動姿態(tài)，利用扁平化設(shè)計，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)時單兵低姿匍匐行進(jìn)的自動化。屬于提高作戰(zhàn)效率，減少戰(zhàn)士體能消耗，降低著彈面面積的地形自適應(yīng)扁平多足步行系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]單兵低姿匍匐前進(jìn)用于利用低矮掩體迅速隱蔽地接近目標(biāo)或敵火力下通過障礙物。我軍單兵低姿匍匐前進(jìn)是在臥倒的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，利用手臂扒地和兩腳蹬地協(xié)調(diào)一致向前行進(jìn)。但在訓(xùn)練或?qū)崙?zhàn)中，低姿匍匐前進(jìn)仍存在許多尚待改進(jìn)之處。
[0003]I)單兵低姿匍匐前進(jìn)時身體大部分與地面微接，摩擦力大，前進(jìn)受阻。增加戰(zhàn)士體能消耗，影響作戰(zhàn)效率。同時，在復(fù)雜地形下匍匐前進(jìn)時，戰(zhàn)士身體上下起伏，易擴(kuò)大著彈面面積，進(jìn)而造成非必要的戰(zhàn)斗減員。
[0004]因此，通過模仿蜈蚣在復(fù)雜地形下的行走時的腿部運(yùn)動姿態(tài)，利用扁平化設(shè)計，將多節(jié)機(jī)械仿生足組成一種基于相位差的地形自適應(yīng)扁平多足步行系統(tǒng)，進(jìn)而優(yōu)化設(shè)計出符合單兵作戰(zhàn)需求的單兵機(jī)甲。使戰(zhàn)士身體與地面稍有間隙，降低摩擦。利用機(jī)甲自帶的能源前進(jìn)，減少戰(zhàn)士體能消耗，保存戰(zhàn)斗實(shí)力。同時，自適應(yīng)復(fù)雜地形的扁平化設(shè)計，減少戰(zhàn)士暴露面積，減小著彈面面積，有效減少非戰(zhàn)斗減員。
[0005]2)單兵低姿匍匐前進(jìn)時前進(jìn)的動力多由手臂和兩腳提供。當(dāng)手臂向前扒地時，手肘關(guān)節(jié)處手骨與地面磕碰，導(dǎo)致手肘表皮磕傷碰傷。在訓(xùn)練時造成訓(xùn)練傷，戰(zhàn)時在成不必要的非戰(zhàn)斗傷，進(jìn)而影響訓(xùn)練或作戰(zhàn)效益。
[0006]為此，根據(jù)基于相位差的地形自適應(yīng)扁平多足步行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的單兵機(jī)甲，將戰(zhàn)士身體與地面隔開，有效杜絕戰(zhàn)士身體與地面的磕碰情況，防止訓(xùn)練傷的發(fā)生，戰(zhàn)時提高作戰(zhàn)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的，是提供一種提高作戰(zhàn)效率，減少戰(zhàn)士體能消耗，降低著彈面面積的的地形自適應(yīng)扁平多足步行系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種基于相位差的地形自適應(yīng)扁平多足步行系統(tǒng)包括:支撐避震模塊、仿生足模塊、動力及傳動模塊三部分。
[0009]所述的支撐避震模塊包括地形自適應(yīng)扁平多足步行系統(tǒng)節(jié)單元的支撐框架部分和節(jié)單元之間的連接避震部分。支撐框架部分由從動節(jié)架、主動節(jié)架、前主動連節(jié)桿、后主動連節(jié)桿和從動連節(jié)桿組成。多對節(jié)架構(gòu)成的節(jié)單元，配合多對仿生足模塊，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的多足交替行進(jìn)運(yùn)動功能。連接避震部分由上彈簧架、下彈簧架、側(cè)彈簧架和避震彈簧組成，利用避震彈簧的拉力和扭力保持節(jié)架間的相對位置，減小節(jié)架間相對位移，構(gòu)成能夠自適應(yīng)復(fù)雜地形的連接部分。所述的支撐避震模塊與仿生足模塊一同構(gòu)成本發(fā)明的主體部分。
[0010]所述的仿生足模塊包括偏心輪主體、偏心輪端蓋、導(dǎo)桿和仿生足四部分。動力通過傳動模塊由電機(jī)傳導(dǎo)至仿生足模塊中各仿生足模塊的偏心輪主體，偏心輪主體帶動導(dǎo)桿一端沿圓形軌跡運(yùn)動。偏心輪主體與導(dǎo)桿和各節(jié)架構(gòu)成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，結(jié)合類“W”型的仿生足，衍生出模仿蜈蚣行走時腿部運(yùn)動姿態(tài)的仿生足模塊。所述的仿生足模塊與支撐避震模塊一同構(gòu)成本發(fā)明的主體部分。
[0011 ]所述的動力及傳動模塊包括減速電機(jī)、電機(jī)輸出軸、傳動齒輪和連接板組成。輸出轉(zhuǎn)速為30r/min的JS-50TT減速電機(jī)將動力依次通過電機(jī)輸出軸、傳動齒輪和連接板，最終到達(dá)各節(jié)單元的各偏心輪主體。并通過調(diào)節(jié)傳動齒輪來控制各仿生足模塊的相位差。所述的動力及傳動模塊是地形自適應(yīng)扁平多足步行系統(tǒng)運(yùn)動的動力核心。
[0012]本發(fā)明地形自適應(yīng)扁平多足步行系統(tǒng)采用了以上的技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)和特占.V.
[0013]1、地形自適應(yīng)扁平多足步行系統(tǒng)利用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，結(jié)合類“W”型的仿生足，衍生出模擬蜈蚣在復(fù)雜地形下行走時腿部運(yùn)動姿態(tài)的仿生足模塊，完成系統(tǒng)基于相位差的多足交替前進(jìn)動作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)前進(jìn)、轉(zhuǎn)彎的運(yùn)動前提。
[0014]2、支撐避震模塊利用避震彈簧的拉力和扭力保持節(jié)架間的相對位置，減小節(jié)架間相對位移，構(gòu)成能夠自適應(yīng)復(fù)雜地形的避震模塊。
[0015]3、動力及傳動模塊利用多對不同的連節(jié)桿及傳動齒輪，將各節(jié)單元連接在一起，并通過調(diào)節(jié)傳動齒輪來控制各仿生足模塊的相位差，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)基于相位差的前提。
[0016]4、地形自適應(yīng)扁平多足步行系統(tǒng)運(yùn)用扁平化設(shè)計，降低整體高度，為實(shí)戰(zhàn)化設(shè)計提供保障。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明一種基于相位差的地形自適應(yīng)扁平多足步行系統(tǒng)模型樣機(jī)的外觀圖
[0018]圖2是本發(fā)明一種基于相位差的地形自適應(yīng)扁平多足步行系統(tǒng)模型樣機(jī)的外觀結(jié)構(gòu)圖
[0019]圖3是本發(fā)明一種基于相位差的地形自適應(yīng)扁平多足步行系統(tǒng)模型樣機(jī)從動節(jié)單元的外觀結(jié)構(gòu)圖
[0020]圖4是本發(fā)明一種基于相位差的地形自適應(yīng)扁平多足步行系統(tǒng)模型樣機(jī)主動節(jié)單元的外觀結(jié)構(gòu)圖
[0021]圖5是本發(fā)明一種基于相位差的地形自適應(yīng)扁平多足步行系統(tǒng)模型樣機(jī)仿生足模塊的外觀結(jié)構(gòu)圖
[0022]圖6是本發(fā)明一種基于相位差的地形自適應(yīng)扁平多足步行系統(tǒng)模型樣機(jī)仿生足模塊的裝配順序圖
[0023]圖7是本發(fā)明一種基于相位差的地形自適應(yīng)扁平多足步行系統(tǒng)模型樣機(jī)傳動模塊的外觀圖
[0024]圖8是本發(fā)明一種基于相位差的地形自適應(yīng)扁平多足步行系統(tǒng)模型樣機(jī)傳動模塊的外觀結(jié)構(gòu)圖
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0026]本發(fā)明是一種提高作戰(zhàn)效率，減少戰(zhàn)士體能消耗，降低著彈面面積的地形自適應(yīng)扁平多足步行系統(tǒng)。由支撐避震模塊、仿生足模塊、動力及傳動模塊三部分組成。
[0027]—、請參見圖1、圖3和圖4。本發(fā)明一種基于相位差的地形自適應(yīng)扁平多足步行系統(tǒng)(如圖1)由若干節(jié)節(jié)單元(如圖3、圖4)連接組成。節(jié)單元可分為從動節(jié)單元(如圖3)和主動節(jié)單元(如圖4)。由一節(jié)主動單元節(jié)提供動力，帶動一定數(shù)量的從動單元節(jié)將動力輸出至仿生足模塊，并利用相位差使各仿生足交替運(yùn)動，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的行進(jìn)。
[0028]二、支撐避震模塊包括地形自適應(yīng)扁平多足步行系統(tǒng)節(jié)單元的支撐框架部分和節(jié)單元之間的連接避震部分。
[0029]1、請參見圖2。本發(fā)明一種基于相位差的地形自適應(yīng)扁平多足步行系統(tǒng)的支撐框架部分由AOOl從動節(jié)架、A002主動節(jié)、A003前主動連節(jié)桿、A004后主動連節(jié)桿和A005從動連節(jié)桿組成。各節(jié)架為仿生足模塊或電機(jī)提供裝配支撐，各連節(jié)桿用于連接相鄰的單元節(jié)并為傳動齒輪提供裝配支撐。支撐框架部分構(gòu)成本發(fā)明一種基于相位差的地形自適應(yīng)扁平多足步行系統(tǒng)的主體部分。
[0030]2、請參見圖2。本發(fā)明一