專利名稱：組合可折展懸架式六輪車載機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可折展六輪車載機構。
背景技術：
目前國內(nèi)外對于行星探測車的研究還主要集中在其移動機構的移動性能方面，很少考慮車體的折疊功能。在現(xiàn)階段火箭空間和發(fā)射費用的限制下，折疊功能對于探測車具有十分重要的意義，可以解決功能多樣性與體積之間的矛盾。隨著我國探月工程的實施，具有折疊功能且移動性能優(yōu)越的車載機構正在受到人們越來越多的重視。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決目前探測車不能同時具有良好折疊功能和優(yōu)越的移動性能的問 題，提供一種組合可折展懸架式六輪車載機構。本發(fā)明為解決上述技術問題采取的技術方案是所述機構包括第一車輪、第一桿、第一轉(zhuǎn)動鎖定裝置、第二桿、第三桿、第四桿、第六桿、導軌、第七桿、鎖定銷、滑塊、第十桿、第十一桿、拉伸彈簧、第十二桿、第十三桿、第三轉(zhuǎn)動鎖定裝置、第十四桿、第三車輪、第二轉(zhuǎn)動鎖定裝置、第九桿和第二車輪，第一桿的一端與第一車輪鉸接，第一桿的另一端通過第一轉(zhuǎn)動鎖定裝置與第二桿的一端連接，第二桿的另一端與第六桿的一端鉸接，第六桿的另一端與第七桿的一端鉸接，第七桿的桿體與第三桿的一端鉸接，第三桿的另一端與第二桿的桿體鉸接，第二桿、第六桿、第七桿和第三桿構成封閉長方形，第四桿的一端與第六桿的中部鉸接，第四桿的另一端與第三桿的中部鉸接，第二桿和第四桿平行設置，第七桿的一端通過第二轉(zhuǎn)動鎖定裝置與第九桿的一端鉸接，第九桿的另一端與第二車輪鉸接，第四桿的側(cè)壁與導軌的一端固接，導軌與滑塊通過鎖定銷鎖定，滑塊的側(cè)壁與第十桿的側(cè)壁固接，第十三桿的一端與第十桿的一端鉸接，第十桿的另一端與第十一桿的一端鉸接，第十一桿的另一端與第十二桿的一端鉸接，第十二桿的桿體與第十三桿的另一端鉸接，第十二桿的另一端通過第三轉(zhuǎn)動鎖定裝置與第十四桿的一端鉸接，第十四桿的另一端與第三車輪鉸接，拉伸彈簧的一端與第十一桿和第十二桿的鉸接點鉸接，拉伸彈簧的另一端與第十桿和第十四桿的鉸接點鉸接，第十桿、第十一桿、第十二桿、第十三桿和拉伸彈簧構成彈簧約束四邊形機構。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明具有接近50%的折疊體積與展開體積比，在折疊狀態(tài)下仍具有行走功能。車載機構通過折疊與展開狀態(tài)的變化，不僅降低了發(fā)射成本，而且提高了發(fā)射的可靠性。車載機構由折疊狀態(tài)展開至工作狀態(tài)，整體尺寸增大，提高了車體的穩(wěn)定性。本發(fā)明的折疊展開懸架機構具有良好的拓展性，不僅可作為月球或行星探測車的車載機構，也可通過改變其幾何尺寸參數(shù)，作為復雜地形移動車輛的車載移動機構或玩具車。具體分析如下1、本發(fā)明的基本構型(未折疊前的構型)有較強的越障性能和跨越壕溝的能力。能爬越兩倍車輪直徑的垂直臺階障礙和越過與探測車長度相近的壕溝，這使得探測車在野外有很強的適應能力。同時構型中的彈簧在車體行駛的過程中起到緩沖減振的作用；2、本發(fā)明的折疊比可以達到O. 5。探測車可折疊懸架都是使用可靠性很強的低副連接，保證完成任務的成功性。在折疊和展開過程中無需外加電源，僅靠車輪的運動即可實現(xiàn)折展動作，使得車載電源可以更多地為其他設備提供能源；3、整個懸架具有很強的對崎嶇地形的被動自適應能力，保證車輛行駛過程中車體質(zhì)心的穩(wěn)定性。


圖I是本發(fā)明展開狀態(tài)圖，圖2是本發(fā)明折疊狀態(tài)圖，圖3是本發(fā)明的第一轉(zhuǎn)動鎖定裝置圖，圖4是本發(fā)明的第二轉(zhuǎn)動鎖定裝置圖，圖5是本發(fā)明的第三轉(zhuǎn)動鎖定裝置圖。
具體實施例方式具體實施方式
一結(jié)合圖I和圖2說明本實施方式，本實施方式的機構包括第一車輪I、第一桿2、第一轉(zhuǎn)動鎖定裝置3、第二桿4、第三桿5、第四桿6、第六桿8、導軌9、第七桿10、鎖定銷U、滑塊12、第十桿13、第十一桿14、拉伸彈簧15、第十二桿16、第十三桿17、第三轉(zhuǎn)動鎖定裝置18、第十四桿19、第三車輪20、第二轉(zhuǎn)動鎖定裝置21、第九桿22和第二車輪23，第一桿2的一端與第一車輪I鉸接，第一桿2的另一端通過第一轉(zhuǎn)動鎖定裝置3與第 二桿4的一端連接，第二桿4的另一端與第六桿8的一端鉸接，第六桿8的另一端與第七桿10的一端鉸接，第七桿10的桿體與第三桿5的一端鉸接，第三桿5的另一端與第二桿4的桿體鉸接，第二桿4、第六桿8、第七桿10和第三桿5構成封閉長方形，第四桿6的一端與第六桿8的中部鉸接，第四桿6的另一端與第三桿5的中部鉸接，第二桿4和第四桿6平行設置，第七桿10的一端通過第二轉(zhuǎn)動鎖定裝置21與第九桿22的一端鉸接，第九桿22的另一端與第二車輪23鉸接，第四桿6的側(cè)壁與導軌9的一端固接，導軌9與滑塊12通過鎖定銷11鎖定，滑塊12的側(cè)壁與第十桿13的側(cè)壁固接，第十三桿17的一端與第十桿13的一端鉸接，第十桿13的另一端與第十一桿14的一端鉸接，第十一桿14的另一端與第十二桿16的一端鉸接，第十二桿16的桿體與第十三桿17的另一端鉸接，第十二桿16的另一端通過第三轉(zhuǎn)動鎖定裝置18與第十四桿19的一端鉸接，第十四桿19的另一端與第三車輪20鉸接，拉伸彈簧15的一端與第十一桿14和第十二桿16的鉸接點鉸接，拉伸彈簧15的另一端與第十桿13和第十四桿19的鉸接點鉸接，第十桿13、第十一桿14、第十二桿16、第十三桿
17和拉伸彈簧15構成彈簧約束四邊形機構。導軌9與車廂7的差速裝置的輸出軸傳動連接。
具體實施方式
二 結(jié)合圖3說明本實施方式，本實施方式的第一轉(zhuǎn)動鎖定裝置3包括第一卡環(huán)3-1、第一圓柱銷3-3、第一錐銷3-4、第一支撐板3-5、第一錐銷導套3-6、第一彈簧帽3-7、第一彈簧3-8和二個第一墊片3-2，第一支撐板3-5為L形，第二桿4的側(cè)壁與第一支撐板3-5的水平段的一端固接，第一支撐板3-5的豎直段的側(cè)壁與第一錐銷導套3-6的一端固接，第一錐銷導套3-6的另一端上套裝第一彈簧帽3-7且二者螺紋連接，第一錐銷3-4的一端套裝第一彈簧3-8且這一端依次穿過第一桿2、第一支撐板3-5的豎直段設在第一錐銷導套3-6內(nèi)，第一彈簧3-8的一端頂靠在第一彈簧帽3-7內(nèi)，第一桿2與第二桿4的鉸接是通過第一圓柱銷3-3、第一墊片3-2及第一卡環(huán)3-1實現(xiàn)的。當?shù)谝诲F銷3-4在第一彈簧3-8的作用下插入第一桿2中的鎖定空后，第一桿2與第二桿4即鎖定為一體結(jié)構；當?shù)谝诲F銷3-4被拔出第一桿2中的鎖定空后,第一桿2又可相對第二桿4轉(zhuǎn)動。其它實施方式與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結(jié)合圖4說明本實施方式，本實施方式的第二轉(zhuǎn)動鎖定裝置21包括第二卡環(huán)21-1、第二圓柱銷21-3、第二錐銷21-4、第二支撐板21_5、第二錐銷導套21-6、第二彈簧帽21-7、第二彈簧21-8和二個第二墊片21_2，第二支撐板21_5為L形，第七桿10的側(cè)壁與第二支撐板21-5的水平段的一端固接，第二支撐板21-5的豎直段的側(cè)壁與第二錐銷導套21-6的一端固接，第二錐銷導套21-6的另一端上套裝第二彈簧帽21-7且二者螺紋連接，第二錐銷21-4的一端套裝第二彈簧21-8且這一端依次穿過第九桿22、第二支撐板21-5的豎直段設在第二錐銷導套21-6內(nèi)，第二彈簧21-8的一端頂靠在第二彈簧帽21-7內(nèi)，第九桿22與第七桿10的鉸接是通過第二圓柱銷21-3、第二墊片21_2及第二卡環(huán)21-1實現(xiàn)的。當?shù)诙F銷21-4在第二彈簧21-8的作用下插入第九桿22中的鎖定空后，第九桿22與第七桿10即鎖定為一體結(jié)構；當?shù)诙F銷3-4被拔出第九桿22中的鎖定空后，第九桿22又可相對第七桿10轉(zhuǎn)動。其它實施方式與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四結(jié)合圖5說明本實施方式，本實施方式的第三轉(zhuǎn)動鎖定裝置 18包括第三卡環(huán)18-1、第三圓柱銷18-3、第三錐銷18-4、第三支撐板18_5、第三錐銷導套18-6、第三彈簧帽18-7、第三彈簧18-8和二個第三墊片18_2，第三支撐板18_5為L形，第十二桿16的側(cè)壁與第三支撐板18-5的水平段的一端固接，第三支撐板18-5的豎直段的側(cè)壁與第三錐銷導套18-6的一端固接，第三錐銷導套18-6的另一端上套裝第三彈簧帽18-7且二者螺紋連接，第三錐銷18-4的一端套裝第三彈簧18-8且這一端依次穿過第十四桿19、第三支撐板18-5的豎直段設在第三錐銷導套18-6內(nèi)，第三彈簧18-8的一端頂靠在第三彈簧帽18-7內(nèi)，第十四桿19與第十二桿16的鉸接是通過第三圓柱銷18-3、第三墊片18_2及第三卡環(huán)18-1實現(xiàn)的。當?shù)谌F銷18-4在第三彈簧18-8的作用下插入第十四桿19中的鎖定空后，第十四桿19與第十二桿16即鎖定為一體結(jié)構；當?shù)谌F銷29-4被拔出第十四桿19中的鎖定空后，第十四桿19又可相對第十二桿16轉(zhuǎn)動。其它實施方式與具體實施方式
一相同。工作原理該車載機構折疊與展開過程由各桿件的轉(zhuǎn)動和滑塊的滑動組成。折疊過程各桿件轉(zhuǎn)動折疊原理彈簧約束四邊形機構為直線機構，即當?shù)谑粭U14按照圖2中箭頭所示方向旋轉(zhuǎn)時，第三車輪20中心沿直線方向上升；使第一轉(zhuǎn)動鎖定裝置3解鎖，如圖2所示箭頭轉(zhuǎn)動桿2至圖示位置；然后使第二轉(zhuǎn)動鎖定裝置21解鎖，如圖2所示箭頭轉(zhuǎn)動第九桿22至圖示位置；最后使鎖定銷18解鎖，如圖2所示箭頭轉(zhuǎn)動桿19至圖示位置。這樣車體既實現(xiàn)了一部分長度方向的折疊外又實現(xiàn)了高度方向的折疊?；瑝K運動折疊原理在各桿件轉(zhuǎn)動完成相應的折疊后，鎖定銷11解鎖，滑塊12向平行機構方向移動，同時帶動彈簧約束四邊形機構也向平行四邊形機構靠近至圖示位置，又完成了車體在長度方向的一部分折疊。至此，折疊過程進行完畢，可用繩索等將折疊后車體相應的桿件鎖緊，以備運輸或發(fā)射。展開過程展開過程是折疊過程的逆過程，從動力源方面來講，折疊過程可以由人在地面輔助完成，而展開過程則需車體在月球等行星表面依靠車輪電機來完成。
滑塊運動展開原理當鎖定車體各桿件解鎖后，第一車輪I在電機的帶動下逆時針轉(zhuǎn)動、第三車輪20順時針轉(zhuǎn)動，滑塊12背向第七桿10方向移動，同時帶動彈簧約束四邊形機構也背向第七桿10靠近至圖I所示位置時由鎖定銷11在彈簧力的作用下將其鎖定。各桿件轉(zhuǎn)動展開原理繼續(xù)使第一車輪I和第三車輪20轉(zhuǎn)動，則第一桿2和第十四桿19沿著圖2箭頭所示方向的反方向轉(zhuǎn)動至圖I所示位置時分別由第一轉(zhuǎn)動鎖定裝置3和第三轉(zhuǎn)動鎖定裝置18在彈簧力的作用下將其鎖定；使第一車輪I和第三車輪20停止轉(zhuǎn)動，僅使第二車輪23順時針轉(zhuǎn)動，則第九桿22沿著圖2箭頭所示方向的反方向轉(zhuǎn)動至圖I所示位置時由第二轉(zhuǎn)動鎖定裝置21在彈簧力的作用下將其鎖定。在此過程中，第一桿 14在彈簧力的作用下會沿著圖2箭頭所示方向的反方向作部分轉(zhuǎn)動至圖I所示位置。至此，展開過程結(jié)束，整個過程需各車輪按順序轉(zhuǎn)動配合完成。
權利要求
1.一種組合可折展懸架式六輪車載機構，其特征在于所述機構包括第一車輪(I)、第一桿(2)、第一轉(zhuǎn)動鎖定裝置(3)、第二桿(4)、第三桿(5)、第四桿(6)、第六桿(8)、導軌(9)、第七桿(10)、鎖定銷(11)、滑塊(12)、第十桿(13)、第i^一桿(14)、拉伸彈簧(15)、第十二桿(16)、第十三桿(17)、第三轉(zhuǎn)動鎖定裝置(18)、第十四桿(19)、第三車輪(20)、第二轉(zhuǎn)動鎖定裝置(21)、第九桿(22)和第二車輪(23)，第一桿(2)的一端與第一車輪(I)鉸接，第一桿(2)的另一端通過第一轉(zhuǎn)動鎖定裝置(3)與第二桿(4)的一端連接，第二桿(4)的另一端與第六桿(8)的一端鉸接，第六桿(8)的另一端與第七桿(10)的一端鉸接，第七桿(10)的桿體與第三桿(5)的一端鉸接，第三桿(5)的另一端與第二桿(4)的桿體鉸接，第二桿(4)、第六桿(8)、第七桿(10)和第三桿(5)構成封閉長方形，第四桿￠)的一端與第六桿(8)的中部鉸接，第四桿￠)的另一端與第三桿(5)的中部鉸接，第二桿(4)和第四桿(6)平行設置，第七桿(10)的一端通過第二轉(zhuǎn)動鎖定裝置(21)與第九桿(22)的一端鉸接，第九桿(22)的另一端與第二車輪(23)鉸接，第四桿(6)的側(cè)壁與導軌(9)的一端固接，導軌(9)與滑塊(12)通過鎖定銷(11)鎖定，滑塊(12)的側(cè)壁與第十桿(13)的側(cè)壁固接，第十三桿(17)的一端與第十桿(13)的一端鉸接，第十桿(13)的另一端與第十一桿(14)的一端鉸接，第十一桿(14)的另一端與第十二桿(16)的一端鉸接，第十二桿(16)的桿體與第十三桿(17)的另一端鉸接，第十二桿(16)的另一端通過第三轉(zhuǎn)動鎖定裝置(18)與第十四桿(19)的一端鉸接，第十四桿(19)的另一端與第三車輪(20)鉸接，拉伸彈簧(15)的一端與第十一桿(14)和第十二桿(16)的鉸接點鉸接，拉伸彈簧(15)的另一端與第十桿(13)和第十四桿(19)的鉸接點鉸接，第十桿(13)、第^ 桿(14)、第十二桿(16)、第十三桿(17)和拉伸彈簧(15)構成彈簧約束四邊形機構。
2.根據(jù)權利要求I所述組合可折展懸架式六輪車載機構，其特征在于第一轉(zhuǎn)動鎖定裝置(3)包括第一卡環(huán)(3-1)、第一圓柱銷(3-3)、第一錐銷(3-4)、第一支撐板(3-5)、第一錐銷導套(3-6)、第一彈簧帽(3-7)、第一彈簧(3-8)和二個第一墊片(3-2)，第一支撐板(3-5)為L形，第二桿(4)的側(cè)壁與第一支撐板(3-5)的水平段的一端固接，第一支撐板(3-5)的豎直段的側(cè)壁與第一錐銷導套(3-6)的一端固接，第一錐銷導套(3-6)的另一端上套裝第一彈簧帽(3-7)且二者螺紋連接，第一錐銷(3-4)的一端套裝第一彈簧(3-8)且這一端依次穿過第一桿(2)、第一支撐板(3-5)的豎直段設在第一錐銷導套(3-6)內(nèi)，第一彈簧(3-8)的一端頂靠在第一彈簧帽(3-7)內(nèi)，第一桿(2)與第二桿(4)的鉸接是通過第一圓柱銷(3-3)、第一墊片(3-2)及第一卡環(huán)(3-1)實現(xiàn)的。
3.根據(jù)權利要求I所述組合可折展懸架式六輪車載機構，其特征在于第二轉(zhuǎn)動鎖定裝置(21)包括第二卡環(huán)(21-1)、第二圓柱銷(21-3)、第二錐銷(21-4)、第二支撐板(21_5)、第二錐銷導套(21-6)、第二彈簧帽(21-7)、第二彈簧(21-8)和二個第二墊片(21_2)，第二支撐板(21-5)為L形，第七桿(10)的側(cè)壁與第二支撐板(21-5)的水平段的一端固接，第二支撐板(21-5)的豎直段的側(cè)壁與第二錐銷導套(21-6)的一端固接，第二錐銷導套(21-6)的另一端上套裝第二彈簧帽(21-7)且二者螺紋連接，第二錐銷(21-4)的一端套裝第二彈簧(21-8)且這一端依次穿過第九桿(22)、第二支撐板(21-5)的豎直段設在第二錐銷導套(21-6)內(nèi)，第二彈簧(21-8)的一端頂靠在第二彈簧帽(21-7)內(nèi)，第九桿(22)與第七桿(10)的鉸接是通過第二圓柱銷(21-3)、第二墊片(21-2)及第二卡環(huán)(21-1)實現(xiàn)的。
4.根據(jù)權利要求I所述組合可折展懸架式六輪車載機構，其特征在于第三轉(zhuǎn)動鎖定裝置(18)包括第三卡環(huán)(18-1)、第三圓柱銷(18-3)、第三錐銷(18-4)、第三支撐板(18_5)、第三錐銷導套(18-6)、第三彈簧帽(18-7)、第三彈簧(18-8)和二個第三墊片(18_2)，第三支撐板(18-5 )為L形，第十二桿(16)的側(cè)壁與第三支撐板(18-5)的水平段的一端固接，第三支撐板(18-5)的豎直段的側(cè)壁與第三錐銷導套(18-6)的一端固接，第三錐銷導套(18-6)的另一端上套裝第三彈簧帽(18-7)且二者螺紋連接，第三錐銷(18-4)的一端套裝第三彈簧(18-8)且這一端依次穿過第十四桿(19)、第三支撐板(18-5)的豎直段設在第三錐銷導套(18-6)內(nèi)，第三彈簧(18-8)的一端頂靠在第三彈簧帽(18-7)內(nèi)，第十四桿(19)與第十二桿(16)的鉸接是通過第三圓柱銷(18-3)、第三墊片(18-2)及第三卡環(huán)(18-1)實現(xiàn)的。
全文摘要
組合可折展懸架式六輪車載機構，它涉及一種可折展六輪車載機構。本發(fā)明解決目前探測車不能同時具有良好折疊功能和優(yōu)越的移動性能的問題。第二桿、第六桿、第七桿和第三桿構成封閉長方形，第四桿的一端與第六桿的中部鉸接，第四桿的另一端與第三桿的中部鉸接，第二桿和第四桿平行設置，第七桿的一端通過第二轉(zhuǎn)動鎖定裝置與第九桿的一端鉸接，第九桿的另一端與第二車輪鉸接，第四桿的側(cè)壁與導軌的一端固接，導軌與滑塊通過鎖定銷鎖定，滑塊的側(cè)壁與第十桿的側(cè)壁固接，第十桿、第十一桿、第十二桿、第十三桿和拉伸彈簧構成彈簧約束四邊形機構。本發(fā)明用于行星探測。
文檔編號B64G1/16GK102910298SQ20121047238
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權日2012年11月20日
發(fā)明者陶建國, 楊飛, 鄧宗全 申請人:哈爾濱工業(yè)大學