CN107632289A - 基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置，包括拖车连接机构、承重框架、剪式升降机构和滑槽机构；所述承重框架包括四边形框架、万向轮和定向轮；所述四边形框架至少包含两条平行的边框A和边框B；所述边框A与所述拖车连接机构的一端固定连接，所述边框A的两端下方连接所述万向轮；所述边框B的两端下方连接所述定向轮；所述承重框架的下方固定连接所述剪式升降机构；所述剪式升降机构下方固定连接所述滑槽机构。本发明结构简单，操作简单，装卸方便，具有良好的稳定性和可靠性。既填补了国内自供的空白，又能控制供应商和买家的成本，对我国民用三维雷达的普及起到推进作用。

Description

基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置及使用方法

技术领域

本发明涉及三维雷达探测辅助装备领域，具体涉及一种基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置及其使用方法。

背景技术

三维雷达是麻省理工学院的林肯实验室在美国国防部资助下，于上个世纪的70年代末率先开始研究的，在上个世纪的70、80年代，三维雷达的研究集中在军事领域，90年代开始，三维雷达渐渐被应用在大气探测等科研领域，2005年以后，这一技术才逐渐地被应用在车辆控制、三维测绘、考古勘探、虚拟现实、城市规划等民用领域。三维雷达的工作原理以激光雷达为例，激光雷达是以激光为载波的雷达，通过对回波信号所携带的目标调制信息的解调来获取目标的特征参数，如距离、目标表面反射率等信息，以及通过激光雷达图像处理而获得的目标轮廓等其他特征信息。我国也是在2005年以后引进的这一民用雷达系统，用于考古勘探和城市规划，例如2009年兰州市引入瑞典MALA地球科学公司生产制造的MALAMIRA 三维探地雷达系统用于市政道路勘探养护，这在全国市政行业还是首例。由于国外技术的垄断，一套三维探地雷达系统售价高达300万人民币，所以在使用这套系统时需要配备专用的辅助装备，一般厂家都会配套销售辅助装备，但同样售价不菲，而且售后的保养及维修都是大问题，而目前国内，在三维雷达辅助装备这一块还是空白，因此对三维雷达辅助装备的开发，形成系统完整的选配、维修和保养链，既填补了国内自供的空白，又能控制供应商和买家的成本，对我国民用三维雷达的普及起到推进作用。

发明内容

本发明目的是针对我国在三维雷达辅助装备领域自供的空白，提供一种基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置及其使用方法，以降低成本，普及推进我国民用三维雷达的应用。

为达到上述目的，本发明实现目的所采用的技术方案是：

一种基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置，包括拖车连接机构、承重框架、剪式升降机构和滑槽机构；所述承重框架包括四边形框架、万向轮和定向轮；所述四边形框架至少包含两条平行的边框A和边框B；所述边框A与所述拖车连接机构的一端固定连接，所述边框A的两端下方连接所述万向轮；所述边框B的两端下方连接所述定向轮；所述承重框架的下方固定连接所述剪式升降机构；所述剪式升降机构下方固定连接所述滑槽机构。

更进一步的，所述拖车连接机构由拖车球罩、第一连杆、Y形连接器和铰链座；其中所述第一连杆的一端固定连接所述拖车球罩，第一连杆的另一端固定连接所述Y形连接器的末端；所述Y形连接器的开口端与所述铰链座铰接。

更进一步的，所述承重框架还包括第二连杆和第三连杆；所述边框A的中部固定连接所述拖车连接机构的铰链座；所述四边形框架的边框A两端的下方对称固定连接所述第二连杆；所述第二连杆与边框C构成钝角且第二连杆所在平面与所述四边形框架垂直；所述第二连杆的下端连接所述万向轮；所述边框B两端的下方对称固定连接所述第三连杆，所述第三连杆与边框D构成钝角且第三连杆所在平面与所述四边形框架垂直；所述第三连杆的下端连接所述定向轮。

更进一步的，所述边框A中部固定连接延伸支撑架，所述延伸支撑架固定连接铰链座；所述接延伸支撑架为等腰梯形，其上底边上固定连接铰链座，下底边固定连接四边形框架。

更进一步的，所述剪式升降机构由上底座、剪式梁、下底座、双轴电机、丝杠和止动销构成；两个所述剪式梁对称分布于所述上底座和下底座之间；所述上底座由上底板、第一导轨和主动滑块组成；两个所述第一导轨沿拖车连接机构方向对称分布于上底板底部；两个所述主动滑块沿垂直于拖车连接机构方向对称分布于上底板底部；所述主动滑块与第一导轨之间为活动连接；所述下底座由下底板、第二导轨和从动滑块组成；所述下底板上部设置有与第一导轨相对应的第二导轨，且设置有与主动滑块相对应的从动滑块；所述剪式梁呈“X”状；两个主动滑块的同侧端部固定连接剪式梁的上端；与主动滑块相对应的两个从动滑块的同侧端部固定连接剪式梁的下端；所述双轴电机安装在上底板中部，所述双轴电机两端的输出轴分别固定连接所述丝杠的一端；所述丝杠的另一端与所述主动滑块的中部螺纹孔连接；所述上底板位于主动滑轨内侧的边角处设置有多个销孔；所述止动销竖直贯穿于销孔内。

更进一步的，所述滑槽机构由导轨、滑槽和销钉构成；两个所述导轨沿垂直于拖车连接机构方向对称固定连接在所述剪式升降机构的下底板的下方；所述滑槽与导轨同向，成对固定连接在所述三维雷达的上方，所述导轨与滑槽之间为活动连接，通过所述销钉使之相对固定。

一种基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置的使用方法，包含如下步骤：

S1：将三维雷达平放在滑板上或可滑动平面上；

S2：剪式升降机构的双轴电机正转，将剪式升降机构的下底座升降至适合高度；

S3：将三维雷达移动至辅助行驶升降装置的侧方；将三维雷达缓缓滑入导轨，到位后用销钉锁紧定位；

S4：双轴电机反转，控制剪式升降机构的下底座升降至设定高度，确保三维雷达的底部和地面的安全距离为5cm-20cm；并插入止动销锁死；

S5：将三维雷达探测行驶升降装置中的拖车连接机构与拖拽车辆活动连接，拖拽车辆带动三维雷达进行探测工作。

本发明的有益效果：

本发明所述一种基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置及使用方法，拖车连接机构前部设计为拖车球罩，则拖车球罩与拖拽车辆为活动连接，便于更换和装卸；拖车连接机构尾部设计为Y形连接器，由于Y形连接器可沿水平方向轴线上下摆动，可适应不同高度的拖车与其相配；所述剪式升降机构由双轴电机驱动，且主动滑块由两边往中间进退，整体受力更均匀；依靠滑槽机构中滑槽装卸三维雷达，效率高。

本发明结构简单，成本低，操作简单，装卸方便，具有良好的稳定性和可靠性。

附图说明

图1为本发明的一种基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置的整体结构示意图。

图2为本发明的一种基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置的拖车连接机构的构造图。

图3为本发明的一种基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置的承重框架的构造图。

图4为本发明的一种基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置的剪式升降机构的构造图。

图5为本发明的一种基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置的滑槽机构的构造图。

附图标记：1-拖车连接机构，2-承重框架，3-剪式升降机构，4-滑槽机构，5-三维雷达， 1-1-拖车球罩，1-2-第一连杆，1-3-Y形连接器，1-4-铰链座，2-1-四边形框架，2-2-延伸支撑架，2-3-第二连杆，2-4-万向轮，2-5-第三连杆，2-6-定向轮，3-1-上底板，3-2-第一导轨，3-3- 主动滑块，3-4-剪式梁，3-5-从动滑块，3-6-第二导轨，3-7-下底板，3-8-双轴电机，3-9-丝杠， 3-10-止动销，4-1-导轨，4-2-滑槽，4-3-销钉。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

再者，本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附图式的方向，即阅读者正对附图方向定义。因此，使用方向用语是用于说明及理解本发明，而非用于限制本发明。

如图1所示，为本发明一种基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置，包括拖车连接机构1、承重框架2、剪式升降机构3和滑槽机构4。其中，所述承重框架2的前侧中部与所述拖车连接机构1的一端固定连接，所述承重框架2的下方固定连接所述剪式升降机构3，所述剪式升降机构3与其下方的三维雷达之间通过所述滑槽机构4活动连接。

如图2所示，为本发明的一种基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置的拖车连接机构1的构造图，其中主要包括拖车球罩1-1、第一连杆1-2、Y形连接器1-3和铰链座1-4。所述第一连杆1-2的一端固定连接所述拖车球罩1-1，所述第一连杆1-2的另一端固定连接所述Y形连接器1-3的末端，所述Y形连接器1-3的开口端与所述铰链座1-4铰接，通过Y形连接器沿水平方向轴线上下摆动，可适应不同高度的拖车与其相配。

如图3所示，为本发明的一种基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置的承重框架2的构造图，其中包括四边形框架2-1、延伸支撑架2-2、第二连杆2-3、万向轮2-4、第三连杆2-5和定向轮2-6；所述四边形框架2-1的形状为矩形，包括两条平行的边框A2-1-1和边框B2-1-2，以及与其垂直布置的另外两条平行的边框C2-1-3和边框D2-1-4。所述边框A2-1-1 中部固定连接延伸支撑架2-2，所述接延伸支撑架2-2为等腰梯形，其上底边上方固定连接铰链座1-4，下底边固定连接四边形框架2-1；所述四边形框架2-1的边框A2-1-1两端的下方对称固定连接所述第二连杆2-3；所述第二连杆2-3与边框C2-1-3构成钝角且第二连杆2-3所在平面与所述四边形框架2-1垂直；所述第二连杆2-3的下端连接所述万向轮2-4；所述边框 B2-1-2两端的下方对称固定连接所述第三连杆2-5，所述第三连杆2-5与边框D2-1-4构成钝角且第三连杆2-5所在平面与所述四边形框架2-1垂直；所述第三连杆2-5的下端连接所述定向轮2-6。

如图4所示，为本发明的一种基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置的剪式升降机构3的构造图，其中包括上底座、剪式梁3-4、下底座、双轴电机3-8、丝杠3-9和止动销3-10。两个所述剪式梁3-4对称分布于所述上底座和下底座之间，分别位于与拖车连接机构1方向垂直的两个侧面上。所述上底座由上底板3-1、第一导轨3-2和主动滑块3-3组成，两个所述第一导轨3-2沿拖车连接机构1方向对称分布于上底板3-1底部；两个所述主动滑块3-3沿垂直于拖车连接机构1方向对称分布于上底板3-1底部；所述主动滑块3-3与第一导轨3-2之间为活动连接，即单块所述主动滑块3-3与两根所述第一导轨3-2均连接。所述下底座由下底板3-7，第二导轨3-6和从动滑块3-5组成，所述下底座由下底板3-7、第二导轨3-6和从动滑块3-5组成；所述下底板3-7上部设置有与第一导轨3-2相对应的第二导轨3-6，且设置有与主动滑块3-3相对应的从动滑块3-5；所述剪式梁3-4分两组，每组剪式梁3-4呈“X”状，可以像剪刀一样活动；两个主动滑块3-3的同侧端部固定连接剪式梁3-4的上端；与主动滑块3-3相对应的两个从动滑块3-5的同侧端部固定连接剪式梁3-4的下端；即所述剪式梁3-4上连主动滑块3-3，下连从动滑块3-5，从而构成剪式机构，所述剪式梁3-4通过所述主动滑块3-3的滑动完成剪式升降动作；

所述双轴电机3-8安装在上底板3-1中部，所述双轴电机3-8两端的输出轴上分别固定对称连接所述丝杠3-9的一端，所述丝杠3-9的另一端与所述主动滑块3-3的中部螺纹孔连接；所述上底板3-1位于主动滑轨3-3内侧的边角处设置有多个销孔3-11；所述止动销3-10竖直贯穿于销孔3-11内；即实现所述止动销3-10竖直贯穿所述上底板3-1并卡在主动滑轨的内侧，确保剪式机构升降至合适位置后安全锁死，升降机构锁死时，三维雷达底部距离地面的高度范围在5cm至20cm。

如图5所示，为本发明的一种基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置的滑槽机构4的构造图，其中主要包括导轨4-1、滑槽4-2和销钉4-3。所述导轨4-1按沿垂直于拖车连接机构1的方向，成对固定连接在所述剪式升降机构3的下底板3-7的下方，所述滑槽4-2 与滑轨同向，成对固定连接在所述三维雷达5的上方，所述导轨4-1与滑槽4-2之间为活动连接，通过所述销钉4-3使之相对固定。

本发明的一种基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置的使用方法：

S1：将三维雷达平放在滑板上或可滑动平面上；

S2：剪式升降机构的双轴电机正转，将剪式升降机构的下底座升降至适合高度；

S3：将三维雷达移动至辅助行驶升降装置的侧方；将三维雷达缓缓滑入导轨，到位后用销钉锁紧定位；

S4：双轴电机反转，控制剪式升降机构的下底座升降至设定高度，确保三维雷达的底部和地面的安全距离为5cm-20cm；并插入止动销锁死；

S5：将三维雷达探测行驶升降装置中的拖车连接机构与拖拽车辆活动连接，拖拽车辆带动三维雷达进行探测工作。。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置，其特征在于，包括拖车连接机构(1)、承重框架(2)、剪式升降机构(3)和滑槽机构(4)；所述承重框架(2)包括四边形框架(2-1)、万向轮(2-4)、和定向轮(2-6)；所述四边形框架(2-1)至少包含两条平行的边框A(2-1-1)和边框B(2-1-2)；所述边框A(2-1-1)与所述拖车连接机构(1)的一端固定连接，所述边框A(2-1-1)的两端下方连接所述万向轮(2-4)；所述边框B(2-1-2)的两端下方连接所述定向轮(2-6)；所述承重框架(2)的下方固定连接所述剪式升降机构(3)；所述剪式升降机构(3)下方固定连接所述滑槽机构(4)。

2.根据权利要求1所述的基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置，其特征在于，所述拖车连接机构(1)由拖车球罩(1-1)、第一连杆(1-2)、Y形连接器(1-3)和铰链座(1-4)；其中所述第一连杆(1-2)的一端固定连接所述拖车球罩(1-1)，第一连杆(1-2)的另一端固定连接所述Y形连接器(1-3)的末端；所述Y形连接器(1-3)的开口端与所述铰链座(1-4)铰接。

3.根据权利要求1所述的基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置，其特征在于，所述承重框架(2)还包括第二连杆(2-3)和第三连杆(2-5)；所述边框A(2-1-1)的中部固定连接所述拖车连接机构(1)的铰链座(1-4)；所述四边形框架(2-1)的边框A(2-1-1)两端的下方对称固定连接所述第二连杆(2-3)；所述第二连杆(2-3)与边框C(2-1-3)构成钝角且第二连杆(2-3)所在平面与所述四边形框架(2-1)垂直；所述第二连杆(2-3)的下端连接所述万向轮(2-4)；所述边框B(2-1-2)两端的下方对称固定连接所述第三连杆(2-5)，所述第三连杆(2-5)与边框D(2-1-4)构成钝角且第三连杆(2-5)所在平面与所述四边形框架(2-1)垂直；所述第三连杆(2-5)的下端连接所述定向轮(2-6)。

4.根据权利要求3所述的一种基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置，其特征在于，所述边框A(2-1-1)中部固定连接延伸支撑架(2-2)，所述延伸支撑架(2-2)固定连接铰链座(1-4)；所述接延伸支撑架(2-2)为等腰梯形，其上底边上固定连接铰链座(1-4)，下底边固定连接四边形框架(2-1)。

5.根据权利要求1所述的基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置，其特征在于，所述剪式升降机构(3)由上底座、剪式梁(3-4)、下底座、双轴电机(3-8)、丝杠(3-9)和止动销(3-10)构成；两个所述剪式梁(3-4)对称分布于所述上底座和下底座之间；所述上底座由上底板(3-1)、第一导轨(3-2)和主动滑块(3-3)组成；两个所述第一导轨(3-2)沿拖车连接机构(1)方向对称分布于上底板(3-1)底部；两个所述主动滑块(3-3)沿垂直于拖车连接机构(1)方向对称分布于上底板(3-1)底部；所述主动滑块(3-3)与第一导轨(3-2)之间为活动连接；所述下底座由下底板(3-7)、第二导轨(3-6)和从动滑块(3-5)组成；所述下底板(3-7)上部设置有与第一导轨(3-2)相对应的第二导轨(3-6)，且设置有与主动滑块(3-3)相对应的从动滑块(3-5)；所述剪式梁(3-4)呈“X”状；两个主动滑块(3-3)的同侧端部固定连接剪式梁(3-4)的上端；与主动滑块(3-3)相对应的两个从动滑块(3-5)的同侧端部固定连接剪式梁(3-4)的下端；所述双轴电机(3-8)安装在上底板(3-1)中部，所述双轴电机(3-8)两端的输出轴分别固定连接所述丝杠(3-9)的一端；所述丝杠(3-9)的另一端与所述主动滑块(3-3)的中部螺纹孔连接；所述上底板(3-1)位于主动滑轨(3-3)内侧的边角处设置有多个销孔(3-11)；所述止动销(3-10)竖直贯穿于销孔(3-11)内。

6.根据权利要求1所述的基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置，其特征在于，所述滑槽机构(4)由导轨(4-1)、滑槽(4-2)和销钉(4-3)构成；两个所述导轨(4-1)沿垂直于拖车连接机构(1)方向对称固定连接在所述剪式升降机构(3)的下底板(3-7)的下方；所述滑槽(4-2)与导轨(4-1)同向，成对固定连接在所述三维雷达(5)的上方，所述导轨(4-1)与滑槽(4-2)之间为活动连接，通过所述销钉(4-3)使之相对固定。

7.一种基于剪式升降机构的三维雷达探测行驶升降装置的使用方法，其特征在于，包含如下步骤：

S1：将三维雷达(5)平放在滑板上或可滑动平面上；

S2：剪式升降机构(3)的双轴电机(3-8)正转，将剪式升降机构(3)的下底座升降至适合高度；

S3：将三维雷达(5)移动至辅助行驶升降装置的侧方；将三维雷达(5)缓缓滑入导轨(4-1)，到位后用销钉(4-3)锁紧定位；

S4：双轴电机(3-8)反转，控制剪式升降机构(3)的下底座升降至设定高度，确保三维雷达的底部和地面的安全距离为5cm-20cm；并插入止动销(3-10)锁死；

S5：将三维雷达探测行驶升降装置中的拖车连接机构(1)与拖拽车辆活动连接，拖拽车辆带动三维雷达(6)进行探测工作。