CN107351613B - 一种自适应调平行走装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自适应调平行走装置，包括轮胎、螺母Ⅰ、车底盘、电源、液压控制箱、液压顶、电线Ⅰ、电线Ⅱ、电线Ⅲ、电线Ⅳ、重力指针、电阻板、圆键Ⅰ、轴承Ⅰ、盖板、螺栓Ⅰ、T型支架、轴承Ⅱ、支架Ⅰ、支架Ⅱ、圆键Ⅱ、圆键Ⅲ、螺栓Ⅱ、步进电机、带轮Ⅰ、带轮Ⅱ、皮带、轴、轴承Ⅲ、卡盘Ⅰ、卡盘Ⅱ、螺母Ⅱ、连接器、螺栓Ⅲ、螺母Ⅲ、螺栓Ⅳ和车盖。本发明通过重力竖直向下的原理以及电阻板两侧接口连接的方式来准确识别坡度地貌，并做出液压顶升长和缩短的快速反应，能在一定的坡度地貌下自动实现调平。
Description
技术领域
本发明涉及一种自适应调平行走装置，属于工程技术应用领域。
背景技术
坡地是丘陵山区最为常见的一种地貌，虽然目前机械行走机器已经发展的很成熟，但是都是仅限于在平坦路面上的行驶，很少专门用于坡地行走的机器，由于坡地的地形复杂且车辆行走时左右会有高度差，对传统用于平面行驶的机器来说存在打滑甚至侧翻的问题。
发明内容
本发明提供了一种自适应调平行走装置，以用于解决现有机器不适应坡地行走和坡地行走适应性差的问题。
本发明的技术方案是：一种自适应调平行走装置，包括轮胎1、螺母Ⅰ2、车底盘3、电源4、液压控制箱5、液压顶6、电线Ⅰ7、电线Ⅱ8、电线Ⅲ9、电线Ⅳ10、重力指针11、电阻板12、圆键Ⅰ13、轴承Ⅰ14、盖板15、螺栓Ⅰ16、T型支架17、轴承Ⅱ18、支架Ⅰ19、支架Ⅱ20、圆键Ⅱ21、圆键Ⅲ22、螺栓Ⅱ23、步进电机24、带轮Ⅰ25、带轮Ⅱ26、皮带27、轴28、轴承Ⅲ29、卡盘Ⅰ30、卡盘Ⅱ31、螺母Ⅱ32、连接器33、螺栓Ⅲ34、螺母Ⅲ35、螺栓Ⅳ36和车盖37；
所述轮胎1通过螺母Ⅰ2固定在轴28上，轴28两端阶梯位置与轴承Ⅲ29内环过盈配合，卡盘Ⅰ30位于轴28水平上方位置，卡盘Ⅱ31位于轴28水平下方位置，卡盘Ⅰ30、卡盘Ⅱ31通过螺母Ⅱ32固定在轴承Ⅲ29的外环上，连接器33位于T型支架17与卡盘Ⅰ30之间，连接器33一端通过螺母Ⅲ35与T型支架17连接，连接器33另一端通过螺母Ⅲ35与卡盘Ⅰ30、卡盘Ⅱ31连接，带轮Ⅱ26位于轴28中间位置且固定在轴28上，步进电机24通过螺栓Ⅱ23固定在T型支架17上，带轮Ⅰ25固定在步进电机24的转动轴上，带轮Ⅱ26与带轮Ⅰ25通过皮带27连接，电阻板12通过螺栓Ⅰ16固定在T型支架17的一侧面上，这一侧面中间位置的孔与轴承Ⅰ14外环过盈配合，轴承Ⅰ14内环与圆键Ⅰ13一端过盈配合，圆键Ⅰ13另一端与重力指针11中间位置的盲孔过盈配合，盖板15盖合在T型支架17上且与电阻板12同侧，电阻板12、重力指针11均位于盖板15的腔内，T型支架17上端的孔与轴承Ⅱ18外环过盈配合，轴承Ⅱ18内环与支架Ⅰ19下端的圆柱过盈配合，支架Ⅱ20一端通过圆键Ⅱ21与支架Ⅰ19连接，液压顶6一端通过圆键Ⅲ22与支架Ⅱ20连接，支架Ⅱ20另一端通过圆键Ⅱ21连接在车底盘3上，液压顶6另一端通过圆键Ⅲ22连接在车底盘3上，电源4、液压控制箱5通过螺栓Ⅲ34固定在车底盘3上端面，车辆一侧电阻板12另一侧接口通过电线Ⅱ8与电源4正极连接，车辆另一侧电阻板12一侧接口通过电线Ⅲ9与电源4正极连接，电源4负极通过电线Ⅰ7直接与液压控制箱5负极连接，重力指针11一端通过电线Ⅳ10与液压控制箱5正极连接，重力指针11另一端与电阻板12连接，通过液压控制箱5控制液压顶6增压或者减压，车盖37通过螺栓Ⅳ36固定在车底盘3上。
所述重力指针11在重力作用下指向竖直向下方向时其上端将在电阻板12上发生一定的位移，通过改变电阻大小的形式来改变电流，并通过电线Ⅳ10将电信号传输给液压控制箱5，通过液压控制箱5控制液压顶6增压或者减压。
本发明的有益效果是：通过重力竖直向下的原理以及电阻板两侧接口连接的方式来准确识别坡度地貌，并做出液压顶升长和缩短的快速反应，能在一定的坡度地貌下自动实现调平。
附图说明
图1本发明外观图；
图2本发明行走机构示意图；
图3本发明右侧车轮电线Ⅱ示意图；
图4本发明行走机构传动系统示意图Ⅰ；
图5本发明行走机构传动系统示意图Ⅱ；
图6本发明行走机构传动系统示意图Ⅲ；
图7本发明左侧车轮电线Ⅲ示意图；
图8本发明行走机构传动系统后视图；
图9本发明重力感应系统示意图；
图10本发明液压系统示意图；
图11本发明T型支架结构示意图；
图12本发明车底盘结构示意图；
图13本发明支架Ⅱ结构示意图；
图14本发明连接器结构示意图；
图15本发明盖板结构示意图；
图16本发明左侧上坡横向行走示意图；
图17本发明右侧上坡横向行走示意图；
图18本发明右侧调平系统示意图一；
图19本发明左侧调平系统示意图一；
图20本发明右侧调平系统示意图二；
图21本发明左侧调平系统示意图二；
图中各标号：1-轮胎，2-螺母Ⅰ，3-车底盘，4-电源，5-液压控制箱，6-液压顶，7-电线Ⅰ，8-电线Ⅱ，9-电线Ⅲ，10-电线Ⅳ，11-重力指针，12-电阻板，13-圆键Ⅰ，14-轴承Ⅰ，15-盖板，16-螺栓Ⅰ，17-T型支架，18-轴承Ⅱ，19-支架Ⅰ，20-支架Ⅱ，21-圆键Ⅱ，22-圆键Ⅲ，23-螺栓Ⅱ，24-步进电机，25-带轮Ⅰ，26-带轮Ⅱ，27-皮带，28-轴，29-轴承Ⅲ，30-卡盘Ⅰ，31-卡盘Ⅱ，32-螺母Ⅱ，33-连接器，34-螺栓Ⅲ，35-螺母Ⅲ，36-螺栓Ⅳ，37-车盖。
具体实施方式
实施例1：如图1-21所示，一种自适应调平行走装置，包括轮胎1、螺母Ⅰ2、车底盘3、电源4、液压控制箱5、液压顶6、电线Ⅰ7、电线Ⅱ8、电线Ⅲ9、电线Ⅳ10、重力指针11、电阻板12、圆键Ⅰ13、轴承Ⅰ14、盖板15、螺栓Ⅰ16、T型支架17、轴承Ⅱ18、支架Ⅰ19、支架Ⅱ20、圆键Ⅱ21、圆键Ⅲ22、螺栓Ⅱ23、步进电机24、带轮Ⅰ25、带轮Ⅱ26、皮带27、轴28、轴承Ⅲ29、卡盘Ⅰ30、卡盘Ⅱ31、螺母Ⅱ32、连接器33、螺栓Ⅲ34、螺母Ⅲ35、螺栓Ⅳ36和车盖37；
所述轮胎1通过螺母Ⅰ2固定在轴28上，轴28两端阶梯位置与轴承Ⅲ29内环过盈配合，卡盘Ⅰ30位于轴28水平上方位置，卡盘Ⅱ31位于轴28水平下方位置，卡盘Ⅰ30、卡盘Ⅱ31通过螺母Ⅱ32固定在轴承Ⅲ29的外环上，连接器33位于T型支架17与卡盘Ⅰ30之间，连接器33一端通过螺母Ⅲ35与T型支架17连接，连接器33另一端通过螺母Ⅲ35与卡盘Ⅰ30、卡盘Ⅱ31连接，带轮Ⅱ26位于轴28中间位置且固定在轴28上，步进电机24通过螺栓Ⅱ23固定在T型支架17上，带轮Ⅰ25固定在步进电机24的转动轴上，带轮Ⅱ26与带轮Ⅰ25通过皮带27连接，电阻板12通过螺栓Ⅰ16固定在T型支架17的一侧面上，这一侧面中间位置的孔与轴承Ⅰ14外环过盈配合，轴承Ⅰ14内环与圆键Ⅰ13一端过盈配合，圆键Ⅰ13另一端与重力指针11中间位置的盲孔过盈配合，盖板15盖合在T型支架17上且与电阻板12同侧，电阻板12、重力指针11均位于盖板15的腔内，T型支架17上端的孔与轴承Ⅱ18外环过盈配合，轴承Ⅱ18内环与支架Ⅰ19下端的圆柱过盈配合，支架Ⅱ20一端通过圆键Ⅱ21与支架Ⅰ19连接，液压顶6一端通过圆键Ⅲ22与支架Ⅱ20连接，支架Ⅱ20另一端通过圆键Ⅱ21连接在车底盘3上，液压顶6另一端通过圆键Ⅲ22连接在车底盘3上，电源4、液压控制箱5通过螺栓Ⅲ34固定在车底盘3上端面，车辆一侧电阻板12另一侧接口通过电线Ⅱ8与电源4正极连接，车辆另一侧电阻板12一侧接口通过电线Ⅲ9与电源4正极连接，电源4负极通过电线Ⅰ7直接与液压控制箱5负极连接，重力指针11一端通过电线Ⅳ10与液压控制箱5正极连接，重力指针11另一端与电阻板12连接，通过液压控制箱5控制液压顶6增压或者减压，车盖37通过螺栓Ⅳ36固定在车底盘3上。
所述重力指针11在重力作用下指向竖直向下方向时其上端将在电阻板12上发生一定的位移，通过改变电阻大小的形式来改变电流，并通过电线Ⅳ10将电信号传输给液压控制箱5，通过液压控制箱5控制液压顶6增压或者减压。
本发明的工作原理是：
车辆的四个行走轮均安装有调平装置，由于处于右侧位置的车轮，电线Ⅱ8一端与电源4正极连接，电线Ⅱ8另一端与电阻板12左边接口连接（如图5所示，），处于左侧位置的车轮，电线Ⅲ9一端与电源4正极连接，电线Ⅲ9另一端与电阻板12右边接口连接（如图7所示），电线Ⅳ10一端与重力指针11连接在一起，另一端与液压控制箱5的正极连接在一起，当车辆处于水平左侧位置高于右侧位置的坡度上行驶时（如图16所示），由于重力指针在重力的作用下始终指向竖直方向，这样车辆四个轮子上的重力指针都会相对其电阻板水平向左滑移，由于处于右侧的车轮上电线Ⅱ与电阻板左侧接线口连接，此时电阻变小，电流变大，并通过电线Ⅳ10将电信号传输给液压控制箱5的正极，液压控制箱内对车辆四个车轮的液压顶都有独立的控制电路，由于控制右侧液压顶电路的电流变大，右侧液压顶6处于增压状态并升长一定的距离（如图18所示），而处于左侧的车轮上电线Ⅲ与电阻板右侧接线口连接，此时电阻变大，电流变小，并通过电线Ⅳ10将电信号传输给液压控制箱5的正极，此时控制左侧液压顶的电路上电流变小，左侧液压顶处于减压状态并收缩一定的长度（如图19所示），其效果如图16所示。
当车辆处于如图17所示的坡面上横向行走时（所有连接方式和上一段落描述的一致，没有任何变化。只是重力指针在重力的作用下发生了偏转），处于右侧的车轮调平系统如图20所示，处于左侧的调平系统如图21所示，其效果如图17所示。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (2)
1.一种自适应调平行走装置，其特征在于：包括轮胎（1）、螺母Ⅰ（2）、车底盘（3）、电源（4）、液压控制箱（5）、液压顶（6）、电线Ⅰ（7）、电线Ⅱ（8）、电线Ⅲ（9）、电线Ⅳ（10）、重力指针（11）、电阻板（12）、圆键Ⅰ（13）、轴承Ⅰ（14）、盖板（15）、螺栓Ⅰ（16）、T型支架（17）、轴承Ⅱ（18）、支架Ⅰ（19）、支架Ⅱ（20）、圆键Ⅱ（21）、圆键Ⅲ（22）、螺栓Ⅱ（23）、步进电机（24）、带轮Ⅰ（25）、带轮Ⅱ（26）、皮带（27）、轴（28）、轴承Ⅲ（29）、卡盘Ⅰ（30）、卡盘Ⅱ（31）、螺母Ⅱ（32）、连接器（33）、螺栓Ⅲ（34）、螺母Ⅲ（35）、螺栓Ⅳ（36）和车盖（37）；
所述轮胎（1）通过螺母Ⅰ（2）固定在轴（28）上，轴（28）两端阶梯位置与轴承Ⅲ（29）内环过盈配合，卡盘Ⅰ（30）位于轴（28）水平上方位置，卡盘Ⅱ（31）位于轴（28）水平下方位置，卡盘Ⅰ（30）、卡盘Ⅱ（31）通过螺母Ⅱ（32）固定在轴承Ⅲ（29）的外环上，连接器（33）位于T型支架（17）与卡盘Ⅰ（30）之间，连接器（33）一端通过螺母Ⅲ（35）与T型支架（17）连接，连接器（33）另一端通过螺母Ⅲ（35）与卡盘Ⅰ（30）、卡盘Ⅱ（31）连接，带轮Ⅱ（26）位于轴（28）中间位置且固定在轴（28）上，步进电机（24）通过螺栓Ⅱ（23）固定在T型支架（17）上，带轮Ⅰ（25）固定在步进电机（24）的转动轴上，带轮Ⅱ（26）与带轮Ⅰ（25）通过皮带（27）连接，电阻板（12）通过螺栓Ⅰ（16）固定在T型支架（17）的一侧面上，这一侧面中间位置的孔与轴承Ⅰ（14）外环过盈配合，轴承Ⅰ（14）内环与圆键Ⅰ（13）一端过盈配合，圆键Ⅰ（13）另一端与重力指针（11）中间位置的盲孔过盈配合，盖板（15）盖合在T型支架（17）上且与电阻板（12）同侧，电阻板（12）、重力指针（11）均位于盖板（15）的腔内，T型支架（17）上端的孔与轴承Ⅱ（18）外环过盈配合，轴承Ⅱ（18）内环与支架Ⅰ（19）下端的圆柱过盈配合，支架Ⅱ（20）一端通过圆键Ⅱ（21）与支架Ⅰ（19）连接，液压顶（6）一端通过圆键Ⅲ（22）与支架Ⅱ（20）连接，支架Ⅱ（20）另一端通过圆键Ⅱ（21）连接在车底盘（3）上，液压顶（6）另一端通过圆键Ⅲ（22）连接在车底盘（3）上，电源（4）、液压控制箱（5）通过螺栓Ⅲ（34）固定在车底盘（3）上端面，车辆一侧电阻板（12）另一侧接口通过电线Ⅱ（8）与电源（4）正极连接，车辆另一侧电阻板（12）一侧接口通过电线Ⅲ（9）与电源（4）正极连接，电源（4）负极通过电线Ⅰ（7）直接与液压控制箱（5）负极连接，重力指针（11）一端通过电线Ⅳ（10）与液压控制箱（5）正极连接，重力指针（11）另一端与电阻板（12）连接，通过液压控制箱（5）控制液压顶（6）增压或者减压，车盖（37）通过螺栓Ⅳ（36）固定在车底盘（3）上。
2.根据权利要求1所述的自适应调平行走装置，其特征在于：所述重力指针（11）在重力作用下指向竖直向下方向时其上端将在电阻板（12）上发生一定的位移，通过改变电阻大小的形式来改变电流，并通过电线Ⅳ（10）将电信号传输给液压控制箱（5），通过液压控制箱（5）控制液压顶（6）增压或者减压。
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