CN106585749B - 自平衡式全地形挂弹车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自平衡式全地形挂弹车，包括自平衡式载弹平台、复式升降机构和车体结构，所述自平衡式载弹平台包括上平台和下平台，所述上平台上设置有传感器模块和支架轨道，所述支架轨道上设置有柔性可调支架，所述下平台上设置有俯仰控制伺服电机、倾斜控制伺服电机和计算控制模块，所述自平衡式载弹平台通过所述复式升降机构与所述车体结构连接，所述车体结构包括车体平台和履带式底盘，所述车体平台上设置有升降控制伺服电机、升降控制开关和电源模块，所述车体平台设置在所述履带式底盘上，所述支架轨道设置在所述上平台的中间位置，所述支架轨道的两端各设置有一个柔性可调支架。本发明适应性强，挂弹效率高。

Description

自平衡式全地形挂弹车
技术领域：
本发明涉及一种挂弹车，特别是涉及一种自平衡式全地形挂弹车。
背景技术：
对于作战飞机来说，挂弹车是一种非常重要的保障设备，但当前挂弹车具有以下问题：1、由于战机需要挂载的导弹种类多，每种导弹的大小尺寸都不一样，因此需要使用专用的挂载设备，导致挂弹车上的挂弹设备种类繁多，通用性不好；2、为了载弹安全，当前挂弹车严苛要求载弹角度基本水平，因此当前挂弹车只能在水平地面上使用，不能通过颠破路段，限制了战时苛刻的地形环境要求；3、当前挂弹车采用轮式地盘，复杂路况通过能力差，且未考虑抖震对载弹角度的影响，限制了使用地点；4、当前挂弹车依靠机械式人工升降，且不同飞机高挂点挂弹和低挂点挂弹中的多项操作困难，挂弹效率较慢。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种挂弹效率高、通用性好的自平衡式全地形挂弹车。
本发明为解决技术问题所采取的技术方案是：
一种自平衡式全地形挂弹车，包括自平衡式载弹平台、复式升降机构和车体结构，所述自平衡式载弹平台包括上平台和下平台，所述上平台上设置有传感器模块和支架轨道，所述支架轨道上设置有柔性可调支架，所述下平台上设置有俯仰控制伺服电机、倾斜控制伺服电机和计算控制模块，所述自平衡式载弹平台通过所述复式升降机构与所述车体结构连接，所述车体结构包括车体平台和履带式底盘，所述车体平台上设置有升降控制伺服电机、升降控制开关和电源模块，所述车体平台设置在所述履带式底盘上。
所述支架轨道设置在所述上平台的中间位置，所述支架轨道的两端各设置有一个柔性可调支架，所述复式升降机构包括大支柱和小支柱，大支柱和小支柱是可调节伸缩式连接。
所述履带式底盘内设置有大车轮和小车轮，所述升降控制伺服电机有四个，分别设置在所述车体平台的四个角的方向，每个升降控制伺服电机上均设置有一个复式升降机构。
所述传感器模块采用MPU-6050传感器，所述计算控制模块采用Arduino开发板，所述升降控制开关采用三位开关，分别控制所述复式升降机构的上升、下降和中间状态。
本发明的积极有益效果是：
1、本发明中支架轨道和柔性可调支架的设置，能够实现滑轨式平移，并且能够调节支架的大小，可替代过去数十种挂弹设备，从而解决不同种类导弹的载挂问题，通用性能好，具有很好的实用性，另外本发明中履带式底盘的设置，提高了挂弹车在复杂路况上的通过能力，增强了对场地的适应能力。
2、本发明中俯仰控制伺服电机、倾斜控制伺服电机以及传感器模块和计算控制模块的设置，能够感知并调节载弹平台的角度，能够使载弹角度始终保持水平，从而解决复杂地形下对载弹角度水平的要求。
3、本发明中复式升降机构以及升降控制伺服电机的设置，增加了载重负荷的能力、减少了行车抖动并实现电动挂弹升降功能，能够避免机械式的人工进行升降挂弹，从而解决了飞机高挂点挂弹和低挂点挂弹中的多项操作难题，有效提升了挂弹效率。
附图说明：
图1是本发明自平衡式全地形挂弹车的结构示意图；
图2是本发明自平衡式全地形挂弹车的原理框图。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的解释和说明：
参见图1和图2：图中，1-自平衡式载弹平台，2-上平台，3-下平台，4-传感器模块，5-支架轨道，6-柔性可调支架，7-俯仰控制伺服电机，8-倾斜控制伺服电机，9-计算控制模块，10-车体平台，11-履带式底盘，12-升降控制伺服电机，13-升降控制开关，14-电源模块，15-大支柱，16-小支柱，17-大车轮，18-小车轮。
实施例：一种自平衡式全地形挂弹车，包括自平衡式载弹平台1、复式升降机构和车体结构，自平衡式载弹平台1包括上平台2和下平台3，上平台2上设置有传感器模块4和支架轨道5，支架轨道5上设置有柔性可调支架6，下平台3上设置有俯仰控制伺服电机7、倾斜控制伺服电机8和计算控制模块9，自平衡式载弹平台1通过复式升降机构与车体结构连接，车体结构包括车体平台10和履带式底盘11，车体平台10上设置有升降控制伺服电机12、升降控制开关13和电源模块14，车体平台10设置在履带式底盘11上。
支架轨道5设置在上平台2的中间位置，支架轨道5的两端各设置有一个柔性可调支架6，复式升降机构包括大支柱15和小支柱16，大支柱15和小支柱16是可调节伸缩式连接。
履带式底盘11内设置有大车轮17和小车轮18，升降控制伺服电机12有四个，分别设置在车体平台10的四个角的方向，每个升降控制伺服电机12上均设置有一个复式升降机构。
传感器模块4采用MPU-6050传感器，MPU-6050传感器是全球首例陀螺仪与加速器整合型九轴运动处理组件，在设计中固定在自平衡式载弹平台1上，用以感受自平衡式载弹平台1的俯仰、倾斜角度及角加速度，并将信息传送给计算控制模块9。
计算控制模块9选用Arduino开发板，进行传感器模块4的通讯、采集信号数据预处理、对噪声进行卡尔曼滤波，然后进行解算，将控制命令发送给伺服电机进行控制。
电源模块14用来给挂弹车提供动力，同时给传感器模块4、计算控制模块9和各个伺服电机提供所需电源。
俯仰控制伺服电机7、倾斜控制伺服电机8用以驱动自平衡式载弹平台1保持水平，柔性可调支架6可以调节支架环的大小，用来固定不同尺寸的导弹，履带式底盘11用来提高车辆对复杂路况的通过能力，复式升降机构可以通过升降控制伺服电机12驱动，用以实现电动挂弹升降功能。
升降控制开关13是个三位开关，有“中间”、“上升”、“下降”三个状态，当需要升起自平衡式挂弹平台1时，将开关拨到“上升”的位置，通过复式升降机构上升；相反，开关拨到“下降”的位置，平台下降。
操作时，打开电源开关，选择合适的升降控制开关13状态位，利用MPU-6050传感器感受自平横式载弹平台1的俯仰、倾斜角度及角加速度，并将信息传送给Arduino开发板，由于MPU-6050的数据有较大的噪音，若不进行滤波会对整个控制系统的精准确带来严重影响，因此Arduino开发板中采用卡尔曼算法进行处理，然后将滤波后的数据进行计算，解算出自平衡式载弹平台1的俯仰角和倾斜角，为防止平台一直小范围调整带来的抖动，设定了调整角度阈值，如果俯仰角小于5度，倾斜角小于3度，俯仰控制伺服电机7和倾斜控制伺服电机8不动作，否则，Arduino开发板将控制命令发送给俯仰控制伺服电机7和倾斜控制伺服电机8，进行自平衡式载弹平台1的俯仰或倾斜控制，从而达到始终使自平衡式载弹平台1保持水平的目的，利用柔性可调支架6进行不同规格的导弹挂弹。
以上所述，仅是本发明的优先实施例而已，并未对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (2)

1.一种自平衡式全地形挂弹车，包括自平衡式载弹平台、复式升降机构和车体结构，其特征是：所述自平衡式载弹平台包括上平台和下平台，所述上平台上设置有传感器模块和支架轨道，所述支架轨道上设置有柔性可调支架，所述下平台上设置有俯仰控制伺服电机、倾斜控制伺服电机和计算控制模块，所述自平衡式载弹平台通过所述复式升降机构与所述车体结构连接，所述车体结构包括车体平台和履带式底盘，所述车体平台上设置有升降控制伺服电机、升降控制开关和电源模块，所述车体平台设置在所述履带式底盘上；所述支架轨道设置在所述上平台的中间位置，所述支架轨道的两端各设置有一个柔性可调支架，所述复式升降机构包括大支柱和小支柱，大支柱和小支柱是可调节伸缩式连接；所述履带式底盘内设置有大车轮和小车轮，所述升降控制伺服电机有四个，分别设置在所述车体平台的四个角的方向，每个升降控制伺服电机上均设置有一个复式升降机构。
2.根据权利要求1所述的自平衡式全地形挂弹车，其特征是：所述传感器模块采用MPU-6050传感器，所述计算控制模块采用Arduino开发板，所述升降控制开关采用三位开关，分别控制所述复式升降机构的上升、下降和中间状态。
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