CN108407915B - 一种通用机械越障装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种通用机械越障装置及使用方法，它包括车架体，所述车架体前后两端分别设有两根主滚动支撑体和副滚动支撑体，车架体中间下方两侧各设置有两根活动支撑柱，车架体中间上方设置有托物架；所述车架体与车架体运动控制部分相连，并控制车体的行走动作；所述主滚动支撑体与主滚动支撑体运动控制部分相连，并控制主滚动支撑体的行走动作；所述副滚动支撑体与副滚动支撑体运动控制部分相连，并控制副滚动支撑体的行走动作；所述活动支撑柱与活动支撑柱运动控制部分相连，并控制活动支撑柱的行走动作。通过此装置能够用于越障，该设计结构精巧，可控性强，安全稳定性高，适用面广，便于推广。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动控制机械设备领域，具体涉及一种通用机械越障装置及使用方法。
背景技术
具有越障能力是作为智能机器最基础的功能之一，现阶段所设计的越障装置大多为机械与电子设备的结合体，也存在着以下几方面的问题：第一，越障装置功能特一性强，多为专用装置，适用某一特定领域，通用性较差，适用范围局限性较大；第二，机械原理单一，结构复杂，发展性较小，不易于更新与发展，易被淘汰。越障装置所存在的上述几方面问题，一定程度上也限制了智能机器的发展，突破上述局限也是智能机器获得进一步发展的前提之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种通用机械越障装置及使用方法。
为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：一种通用机械越障装置，它包括车架体，所述车架体前后两端分别设有两根主滚动支撑体和副滚动支撑体，车架体中间下方两侧各设置有两根活动支撑柱，车架体中间上方设置有托物架；所述车架体与车架体运动控制部分相连，并控制车体的行走动作；所述主滚动支撑体与主滚动支撑体运动控制部分相连，并控制主滚动支撑体的行走动作；所述副滚动支撑体与副滚动支撑体运动控制部分相连，并控制副滚动支撑体的行走动作；所述活动支撑柱与活动支撑柱运动控制部分相连，并控制活动支撑柱的行走动作。
所述车架体包括前后两端的两根主龙骨，两根主龙骨之间设有多根柱形直线滑轨，所述柱形直线滑轨与两根主龙骨固定连接，穿过多根柱形直线滑轨在车架体的中间位置设置有直线拖动电机组。
所述主龙骨中间贯穿对称固设有两个第一管式直线电机，所述主龙骨两端上侧对称固设有两块滑轨限位块，主龙骨外侧通过设置固定支架对称固设有两个平板式直线电机。
所述直线拖动电机组包括板状连接杆，板状连接杆由中间向两端平行于柱形直线滑轨依次对称固设有一个第二管式直线电机和四个第三管式直线电机，在板状连接杆两端分别贯穿对称固设有第四管式直线电机。
所述第二管式直线电机、第三管式直线电机分别穿过五根柱形直线滑轨，并与柱形直线滑轨活动连接。
所述主滚动支撑体包含柱形线圈滑轨，所述柱形线圈滑轨与主龙骨上的第一管式直线电机活动相连，柱形线圈滑轨下端设有万向轮。
所述副滚动支撑体包含板式线圈滑轨，所述板式线圈滑轨一端固设有垂向布置的第五管式直线电机，板式线圈滑轨另一端穿过主龙骨上的滑轨限位块与平板式直线电机活动连接，穿过第五管式直线电机设有柱形线圈滑轨，柱形线圈滑轨下端设有万向轮。
所述活动支撑柱与直线拖动电机组两端的第四管式直线电机活动连接。
所述托物架固定设置在直线拖动电机组上的板状连接杆的一侧。
任意一项通用机械越障装置的使用方法，它包括以下步骤：
Step1：利用该装置托运重物向前行走，开始为四根主滚动支撑体支撑装置行走，当遇到万向轮不能直接通过的障碍物时，通过副滚动支撑体运动控制部分控制装置前方副滚动支撑体上平板式直线电机，使副滚动支撑体先横向伸出跨越障碍物，后通过控制第五管式直线电机控制柱形线圈滑轨带动万向轮落至地面，使副滚动支撑体建立对装置的新支撑；
Step2：通过主滚动支撑体运动控制部分控制装置前方主龙骨上第一管式直线电机使装置前方的主滚动支撑体收回，离开地面移除支撑，后通过活动支撑柱运动控制部分控制装置两侧活动支撑柱伸出，并与地面建立新的支撑，将整个装置支撑起；
Step3：直至刚与地面分离，后通过车架体运动控制部分，控制直线拖动电机组使车架体与上端重物一起向前移动；
Step4：移动时为扩大车架体被拖动的行程，当车架体被拖动到直线拖动电机组边缘时，可停止拖动车架体，控制第二管式直线电机将直线拖动电机组复位到装置原位，创造出新的行程空间，继续拖动车架体1向前移动；
Step5：车架体逐步越过障碍物，当车架体整体重心偏至障碍物一侧时，通过副滚动支撑体运动控制部分控制装置后方的副滚动支撑体伸出并建立新的支撑，后收回装置后方的主滚动支撑体，移除支撑，并通过活动支撑柱运动控制部分与车架体运动控制部分控制活动支撑柱移至障碍物一侧并建立新的支撑，后继续拖动车架体完成整体车架体的越障，后再最后收回装置后方副滚动支撑体，结束整个越障过程。
本发明有如下有益效果：
1、采用上述结构，利用该装置托运重物向前行走，开始为四根主滚动支撑体支撑装置行走，当遇到万向轮不能直接通过的障碍物时，可通过运动控制部分Ⅲ控制装置前方副滚动支撑体上平板式直线电机，使副滚动支撑体先横向伸出跨越障碍物，后通过控制第五管式直线电机控制柱形线圈滑轨带动万向轮落至地面，使副滚动支撑体建立对装置的新支撑，后通过主滚动支撑体运动控制部分控制装置前方主龙骨上第一管式直线电机使装置前方的主滚动支撑体收回，离开地面移除支撑，后通过活动支撑柱运动控制部分控制装置两侧活动支撑柱伸出，并与地面建立新的支撑，将整个装置支撑起，直至刚与地面分离，后通过车架体运动控制部分，控制直线拖动电机组使车架体与上端重物一起向前移动。
2、移动时为扩大车架体被拖动的行程，当车架体被拖动到直线拖动电机组边缘时，可停止拖动车架体，控制第二管式直线电机将直线拖动电机组复位到装置原位，创造出新的行程空间，继续拖动车架体向前移动。就这样车架体逐步越过障碍物，当车架体整体重心偏至障碍物一侧时，可通过控制副滚动支撑体运动控制部分控制装置后方的副滚动支撑体伸出并建立新的支撑，后收回装置后方的主滚动支撑体，移除支撑，并通过活动支撑柱动控制部分与车架体运动控制部分控制活动支撑柱移至障碍物一侧并建立新的支撑，后继续拖动车架体完成整体车架体的越障，后再最后收回装置后方副滚动支撑体，结束整个越障过程。
3、该设计结构精巧，可控性强，安全稳定性高，适用面广，便于推广。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中车架体的结构示意图。
图3为图1中主龙骨的结构示意图。
图4为图1中直线拖动电机组与托物架的结构示意图。
图5为图1中主滚动支撑体的结构示意图。
图6为图1中副滚动支撑体的结构示意图。
图7为图1中活动支撑柱的结构示意图。
图中：车架体1、主滚动支撑体2、副滚动支撑体3、活动支撑柱4、托物架5；
主龙骨1-1、柱形直线滑轨1-2、直线拖动电机组1-3、第一管式直线电机1-4、滑轨限位块1-5、平板式直线电机1-6；
柱形线圈滑轨2-1、万向轮2-2；
板式线圈滑轨3-1、第五管式直线电机3-2；
板状连接杆1-3-1、第二管式直线电机1-3-2、第三管式直线电机1-3-3、第四管式直线电机1-3-4。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例1：
如图1-7所示，一种通用机械越障装置，车架体1为装置的结构主体，车架体1前后两端分别设有两根主滚动支撑体2和副滚动支撑体3，主滚动支撑体2为装置的主支撑结构，副滚动支撑体3为装置的变换平衡支撑结构，车架体1中间下方两侧各设置有两根活动支撑柱4，支撑柱4为装置的临时支撑结构，在装置越障时三类支撑结构交替循环变换支撑结构主体并同时拖动车架体1前移，从而实现装置准确越障，车架体1中间上方设置有托物架5用于托举重物；所述车架体1与车架体运动控制部分相连，并控制车体1的行走动作；所述主滚动支撑体2与主滚动支撑体运动控制部分相连，并控制主滚动支撑体2的行走动作；所述副滚动支撑体3与副滚动支撑体运动控制部分相连，并控制副滚动支撑体3的行走动作；所述活动支撑柱4与活动支撑柱运动控制部分相连，并控制活动支撑柱4的行走动作。
进一步的，所述车架体1包括前后两端的两根主龙骨1-1，两根主龙骨1-1之间设有多根柱形直线滑轨1-2，所述柱形直线滑轨1-2与两根主龙骨1-1固定连接，穿过多根柱形直线滑轨1-2在车架体1的中间位置设置有直线拖动电机组1-3。工作过程中，通过直线拖动电机组1-3用于拖动车架体1前移越障。
进一步的，所述主龙骨1-1中间贯穿对称固设有两个第一管式直线电机1-4，第一管式直线电机1-4用于控制四根主滚动支撑体2升降，并具有制动特性，保障装置的稳定性，主龙骨1-1两端上侧对称固设有两块滑轨限位块1-5，滑轨限位块1-5用于限制副滚动支撑体3行程，保障其支撑的稳定性，主龙骨1-1外侧通过设置固定支架对称固设有两个平板式直线电机1-6，平板式直线电机1-6用于控制副滚动支撑体3横向伸缩运动。
进一步的，所述直线拖动电机组1-3，包括板状连接杆1-3-1，板状连接杆1-3-1用于连接直线拖动电机组1-3各类电机组成连接体，板状连接杆1-3-1由中间向两端平行于柱形直线滑轨1-2依次对称固设有一个第二管式直线电机1-3-2和四个第三管式直线电机1-3-3，第二管式直线电机1-3-2用于控制直线拖动电机组1-3在柱形直线滑轨1-2上的位置，确保直线拖动电机组1-3及时复位，保障主体越障运动的延续性，第三管式直线电机1-3-3用于拖动柱形直线滑轨1-2向前运动，进而拖动车架体1-2向前越障，板状连接杆1-3-1两端分别贯穿对称固设有一个第四管式直线电机1-3-4，第四管式直线电机1-3-4用于控制活动支撑柱4升降，并具有制动特性，保障装置的稳定性。
进一步的，所述第二管式直线电机1-3-2、第三管式直线电机1-3-3分别穿过五根柱形直线滑轨1-2，并与柱形直线滑轨1-2活动连接，保障柱形直线滑轨1-2能在第三管式直线电机1-3-3内自由运动，第二管式直线电机1-3-2能在柱形直线滑轨1-2上自由运动，进而保障直线拖动电机组1-3能够连续拖动车架体1完成越障。
进一步的，所述主滚动支撑体2它包含柱形线圈滑轨2-1，柱形线圈滑轨2-1与主龙骨1-1上第一管式直线电机1-4活动相连，第一管式直线电机1-4控制柱形线圈滑轨2-1纵向升降，柱形线圈滑轨2-1下端设有万向轮2-2为装置的主滚动体。
进一步的，所述副滚动支撑体3它包含板式线圈滑轨3-1，板式线圈滑轨3-1一端固设有垂向第五管式直线电机3-2，板式线圈滑轨3-1另一端穿过主龙骨1-1上的滑轨限位块1-5与平板式直线电机1-6活动连接，平板式直线电机1-6控制板式线圈滑轨3-1横向伸缩，进而控制副滚动支撑体3横向伸缩，穿过第五管式直线电机3-2设有柱形线圈滑轨2-1，第五管式直线电机3-2控制柱形线圈滑轨2-1纵向升降，柱形线圈滑轨2-1下端设有万向轮2-2。
进一步的，所述支撑柱4与直线拖动电机组1-3两端的第四管式直线电机1-3-4活动连接，其中支撑柱4比柱形线圈滑轨2-1略长，装置两侧支撑柱4升起时可将装置整体支撑起离开地面。
进一步的，所述托物架5固定设置在直线拖动电机组1-3上的板状连接杆1-3-1的一侧，托物架可随直线拖动电机组1-3横向运动。
实施例2：
任意一项通用机械越障装置的使用方法，它包括以下步骤：
Step1：利用该装置托运重物向前行走，开始为四根主滚动支撑体2支撑装置行走，当遇到万向轮不能直接通过的障碍物时，通过副滚动支撑体运动控制部分控制装置前方副滚动支撑体3上平板式直线电机1-6，使副滚动支撑体3先横向伸出跨越障碍物，后通过控制第五管式直线电机3-2控制柱形线圈滑轨2-1带动万向轮2-2落至地面，使副滚动支撑体3建立对装置的新支撑；
Step2：通过主滚动支撑体运动控制部分7控制装置前方主龙骨1-1上第一管式直线电机1-4使装置前方的主滚动支撑体2收回，离开地面移除支撑，后通过活动支撑柱运动控制部分控制装置两侧活动支撑柱4伸出，并与地面建立新的支撑，将整个装置支撑起；
Step3：直至刚与地面分离，后通过车架体运动控制部分，控制直线拖动电机组1-3使车架体1与上端重物一起向前移动；
Step4：移动时为扩大车架体被拖动的行程，当车架体1被拖动到直线拖动电机组1-3边缘时，可停止拖动车架体1，控制第二管式直线电机1-3-2将直线拖动电机组1-3复位到装置原位，创造出新的行程空间，继续拖动车架体1向前移动；
Step5：车架体1逐步越过障碍物，当车架体1整体重心偏至障碍物一侧时，通过副滚动支撑体运动控制部分控制装置后方的副滚动支撑体3伸出并建立新的支撑，后收回装置后方的主滚动支撑体2，移除支撑，并通过活动支撑柱运动控制部分与车架体运动控制部分控制活动支撑柱4移至障碍物一侧并建立新的支撑，后继续拖动车架体完成整体车架体1的越障，后再最后收回装置后方副滚动支撑体3，结束整个越障过程。
通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改都在本发明的保护范围之内。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。
Claims (4)
1.一种通用机械越障装置的使用方法，所述通用机械越障装置包括车架体（1），所述车架体（1）前后两端分别设有两根主滚动支撑体（2）和副滚动支撑体（3），车架体（1）中间下方两侧各设置有两根活动支撑柱（4），车架体（1）中间上方设置有托物架（5）；车架体运动控制部分与车架体（1）相连，并控制车架体（1）的行走动作；主滚动支撑体运动控制部分与主滚动支撑体（2）相连，并控制主滚动支撑体（2）的行走动作；副滚动支撑体运动控制部分与副滚动支撑体（3）相连，并控制副滚动支撑体（3）的行走动作；活动支撑柱运动控制部分与活动支撑柱（4）相连，并控制活动支撑柱（4）的行走动作；
所述车架体（1）包括前后两端的两根主龙骨（1-1），两根主龙骨（1-1）之间设有多根柱形直线滑轨（1-2），所述柱形直线滑轨（1-2）与两根主龙骨（1-1）固定连接，穿过多根柱形直线滑轨（1-2）在车架体（1）的中间位置设置有直线拖动电机组（1-3）；
所述主龙骨（1-1）中间贯穿对称固设有两个第一管式直线电机（1-4），所述主龙骨（1-1）两端上侧对称固设有两块滑轨限位块（1-5），主龙骨（1-1）外侧通过设置固定支架对称固设有两个平板式直线电机（1-6）；
所述主滚动支撑体（2）包含柱形线圈滑轨（2-1），所述柱形线圈滑轨（2-1）与主龙骨（1-1）上的第一管式直线电机（1-4）活动相连，柱形线圈滑轨（2-1）下端设有万向轮（2-2）；
所述副滚动支撑体（3）包含板式线圈滑轨（3-1），所述板式线圈滑轨（3-1）一端固设有垂向布置的第五管式直线电机（3-2），板式线圈滑轨（3-1）另一端穿过主龙骨（1-1）上的滑轨限位块（1-5）与平板式直线电机（1-6）活动连接，穿过第五管式直线电机（3-2）设有柱形线圈滑轨（2-1）；
所述直线拖动电机组（1-3）包括板状连接杆（1-3-1），板状连接杆（1-3-1）由中间向两端平行于柱形直线滑轨（1-2）依次对称固设有一个第二管式直线电机（1-3-2）和四个第三管式直线电机（1-3-3），在板状连接杆（1-3-1）两端分别贯穿对称固设有第四管式直线电机（1-3-4）；
其特征在于，所述使用方法包括以下步骤：
Step1：利用该装置托运重物向前行走，开始为四根主滚动支撑体（2）支撑装置行走，当遇到万向轮不能直接通过的障碍物时，通过副滚动支撑体运动控制部分控制装置前方副滚动支撑体（3）上平板式直线电机（1-6），使副滚动支撑体（3）先横向伸出跨越障碍物，后通过控制第五管式直线电机（3-2）控制柱形线圈滑轨（2-1）带动万向轮（2-2）落至地面，使副滚动支撑体（3）建立对装置的新支撑；
Step2：通过主滚动支撑体运动控制部分（7）控制装置前方主龙骨（1-1）上第一管式直线电机（1-4）使装置前方的主滚动支撑体（2）收回，离开地面移除支撑，后通过活动支撑柱运动控制部分控制装置两侧活动支撑柱（4）伸出，并与地面建立新的支撑，将整个装置支撑起；
Step3：直至整个装置刚与地面分离，后通过车架体运动控制部分，控制直线拖动电机组（1-3）使车架体（1）与上端重物一起向前移动；
Step4：移动时为扩大车架体被拖动的行程，当车架体（1）被拖动到直线拖动电机组（1-3）边缘时，可停止拖动车架体（1），控制第二管式直线电机（1-3-2）将直线拖动电机组（1-3）复位到装置原位，创造出新的行程空间，继续拖动车架体（1）向前移动；
Step5：车架体（1）逐步越过障碍物，当车架体（1）整体重心偏至障碍物一侧时，通过副滚动支撑体运动控制部分控制装置后方的副滚动支撑体（3）伸出并建立新的支撑，后收回装置后方的主滚动支撑体（2），移除支撑，并通过活动支撑柱运动控制部分与车架体运动控制部分控制活动支撑柱（4）移至障碍物一侧并建立新的支撑，后继续拖动车架体完成整体车架体（1）的越障，后再最后收回装置后方副滚动支撑体（3），结束整个越障过程。
2.根据权利要求1所述的一种通用机械越障装置的使用方法，其特征在于：所述第二管式直线电机（1-3-2）、第三管式直线电机（1-3-3）分别穿过五根柱形直线滑轨（1-2），并与柱形直线滑轨（1-2）活动连接。
3.根据权利要求1所述的一种通用机械越障装置的使用方法，其特征在于：所述活动支撑柱（4）与直线拖动电机组（1-3）两端的第四管式直线电机（1-3-4）活动连接。
4.根据权利要求1所述的一种通用机械越障装置的使用方法，其特征在于：所述托物架（5）固定设置在直线拖动电机组（1-3）上的板状连接杆（1-3-1）的一侧。
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| CN108407915A (zh) | 2018-08-17 |
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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