CN109514522B - 一种可转向控制的远程推送机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可转向控制的远程推送机构，是在多功能移动车的顶部固定设置组合式菱形伸缩机构；通过协调多功能移动车的行进、转向与制动状态以及组合式菱形伸缩机构的伸展与收缩运动，操控远程推送装置沿着设定方向做推拉运动；通过搭载相应的工具，本发明可代替人工进行各种远端输送作业任务，具有形体简单紧凑、运行平稳可靠、控制容易、制造成本低廉、可多场合应用等优点。

Description

一种可转向控制的远程推送机构

技术领域

本发明涉及一种远程推送机构，用于工程机械作业场合，属机电一体化技术领域。

背景技术

在当今工程领域，往往需要依靠人工或者自动化工程机械将所需任务执行部件运送至指定作业位置，然而人工费时费力且成本不菲，自动化工程机械主要包括一些机电设备或工业机器人，一般由底座移动系统及其远程推送机械臂系统构成，其中，远程推送机械臂系统是由多段关节臂依次串接构成，其结构形式导致了一方面系统运动自由度多、结构复杂、制造成本高、控制难度较大；另一方面推送多段机械臂所占工作空间较大，不利于系统的集成度和稳定性；已有一些伸缩式远程推送装置，虽然结构比较简单，但只能实现一定单向推送功能，对系统全向操控的灵活度不够理想，限制了其使用场合。

发明内容

本发明是为避免现有技术所存在不足之处，提供一种形体简单轻巧、运行平稳可靠、功能实用、控制方法简便、制造成本低廉的可转向控制的远程推送机构，用于工程机械作业场合。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明可转向控制的远程推送机构的特点是：在多功能移动车的顶部固定设置组合式菱形伸缩机构；

所述多功能移动车包括车体和固定设置在车体内的车架；在所述多功能移动车的车架上固定安装系统控制盒；

在所述车体的一侧，沿纵向依次设置主动轮系、第一被动轮系、第一圆柱凸轮系和第一制动支柱；在所述车体的另一侧，沿纵向依次设置所述第三被动轮系、第二被动轮系、第二圆柱凸轮系和第二制动支柱；并且：

主动轮系与第三被动轮系在车体的左右两侧位置对称；

第一被动轮系与第二被动轮系在车体的左右两侧位置对称；

第一圆柱凸轮系与第二圆柱凸轮系在车体的左右两侧位置对称；

第一制动支柱与第二制动支柱在车体的左右两侧位置对称；

所述车体以主动轮系和第三被动轮系所在一端为前端，以第一制动支柱和第二制动支柱所在一端为后端；

利用所述主动轮系中的转向驱动电机驱动多功能移动车的转向，利用主动轮系中主动轮驱动电机驱动多功能移动车的行进；利用所述第一圆柱凸轮系和第二圆柱凸轮系一一对应驱动所述第一制动支柱和第二制动支柱，实现多功能移动车的单侧或双侧制动；

所述菱形伸缩机构是将立柱板呈直立固定安装车体的顶部，在立柱板的前侧安装丝杆滑动模组，所述菱形伸缩机构具有两组菱形伸缩单元，分别是设置在丝杆滑动模组与转接支柱之间的第一菱形伸缩机构，以及设置在转接支柱与载物推送平台之间的第二菱形伸缩机构，利用所述丝杆滑动模组驱动所述菱形伸缩机构的伸缩运动；在立柱板的后侧固定设置绞盘收放装置和配重箱，柔性钢缆一端固结于绞盘，另一端沿菱形伸缩机构的水平折线方向固结在载物推送平台上，利用绞盘驱动电机驱动绞盘收放装置中的绞盘实现柔性钢缆的收放；

设置所述远程推送机构的工作状态包括：

制动状态：第一制动支柱和第二制动支柱均落下处于对地制动，多功能移动车的车体获得制动；

解除制动状态：第一制动支柱和第二制动支柱均抬升离地解除制动状态，多功能移动车的车体在主动轮系的驱动下可实现任意转向和行进；

一侧制动状态：第一制动支柱落下处于对地制动，第二制动支柱抬升离地呈悬空，多功能移动车的车体在主动轮系的驱动下，可实现以第一制动支柱为转动中心的旋转；

另一侧制动状态：第二制动支柱落下处于对地制动，第一制动支柱抬升离地呈悬空，多功能移动车的车体在主动轮系的驱动下，可实现以第二制动支柱为转动中心的旋转。

本发明中可转向控制的远程推送机构的特点也在于：所述主动轮系，其主动轮系支架位于所述车体的内部并固定安装在所述车架上，呈竖直固定安装在所述主动轮系支架上的转向驱动电机通过输出轴与主动轮驱动电机支座相联，呈水平固定安装在所述主动轮驱动电机支座上的主动轮驱动电机通过输出轴与主动轮相联；所述主动轮位于所述车体的外部；在所述转向驱动电机与主动轮驱动电机支座之间、以及在所述主动轮驱动电机与主动轮之间均设置为滚动配合。

本发明中可转向控制的远程推送机构的特点也在于：所述第三被动轮系，其第三被动轮系支架位于所述车体的内部，并固定安装在所述车架上，第三被动轮系支座与所述第三被动轮系支架之间利用竖直轴滚动配合；第三被动轮位于所述车体的外部，并与第三被动轮系支座之间利用水平轴呈滚动配合。

本发明中可转向控制的远程推送机构的特点也在于：

所述第一被动轮系和第二被动轮系具有相同的结构形式，其结构设置均为由被动轮系支架、被动轮系支座以及被动轮构成；所述被动轮系支架位于所述车体的内部，并与车体之间利用竖向轴呈滑动配合；所述被动轮系支座与所述被动轮系支架之间利用竖直轴呈滚动配合；所述被动轮位于所述车体的外部并与所述被动轮系支座之间利用水平轴呈滚动配合；在所述被动轮系支座上朝向车体的后端所在一侧固联有凸伸的前圆柱拨指，在所述前圆柱拨指上套装有可相对转动的前圆柱滚子；

所述第一圆柱凸轮系和第二圆柱凸轮系具有相同的结构形式，其结构设置均为由圆柱凸轮系支座、圆柱凸轮驱动电机以及圆柱凸轮构成；所述圆柱凸轮系支座固定安装在所述车体的内部，呈竖直固定安装在所述圆柱凸轮系支座上的圆柱凸轮驱动电机通过输出轴与圆柱凸轮相联，利用圆柱凸轮驱动电机驱动圆柱凸轮在水平面中转动，所述圆柱凸轮的上端和下端与所述圆柱凸轮系支座之间利用竖向轴滚动配合；在所述圆柱凸轮的圆柱外表面设置有椭圆形槽道c；

所述第一制动支柱和第二制动支柱具有相同的结构形式，其结构设置均为由制动支柱支座和固联在所述制动支柱支座上的圆柱制动桩构成；所述制动支柱支座位于所述车体的内部并与车体之间利用竖直轴呈滑动配合；所述圆柱制动桩位于所述车体的外部；在所述制动支柱支座上朝向车体的前端所在一侧固联有凸伸的后圆柱拨指，在所述后圆柱拨指上套装有可相对转动的后圆柱滚子；

在所述车体的一侧，第一被动轮系中的前圆柱滚子和第一制动支柱中的后圆柱滚子共同嵌装于处在同一侧的圆柱凸轮的椭圆形槽道c中；

在车体的另一侧，所述第二被动轮系中的前圆柱滚子与第二制动支柱中的后圆柱滚子共同嵌装于处在同一侧的圆柱凸轮的椭圆形槽道c中。

本发明中可转向控制的远程推送机构的特点也在于：

在所述组合式菱形伸缩机构中，绞盘收放装置中的绞盘支座固定设置在立柱板上，利用安装在所述绞盘支座上的绞盘驱动电机驱动绞盘转动，所述绞盘与所述绞盘支座之间利用水平轴滚动配合；

所述丝杆滑动模组由模组支座、丝杆驱动电机、滚珠丝杆、滑座以及导向杆组成，由丝杆驱动电机驱动转动的滚珠丝杆利用模组支座呈竖直设置，所述滑座与所述滚珠丝杆之间为丝杠螺母配合，两根呈竖直的导向杆由模组支座支立于滑座的两侧，所述滑座与导向杆滑动配合，利用导向杆对滑座的移动进行竖直导向；

所述转接支柱由固定扇形平台、滑柱以及移动扇形平台组成，所述滑柱的上端固结于呈水平的固定扇形平台的底面中部，所述滑柱的下端贯穿于呈水平的移动扇形平台的中部，使所述移动扇形平台能够沿滑柱移动，所述滑柱呈竖直设置，所述固定扇形平台与移动扇形平台的前侧面同处在呈竖直的前侧面A中，所述固定扇形平台与移动扇形平台的后侧面同处在呈竖直的后侧面B中，所述前侧面A与后侧面B在水平投影面中呈夹角为

并有：

所述载物推送平台由载物平台滑座与滑台组成，所述滑台套装于所述载物平台滑座的内部并与载物平台滑座之间在竖直方向上滑动配合；

所述第一菱形伸缩机构和第二菱形伸缩机构具有相同的结构形式，是由多个剪式铰接机构依次首尾铰接串联构成；所述剪式铰接机构具有等长的第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆；所述第一连杆和第二连杆在中部铰接形成铰接点a，所述第三连杆和第四连杆在中部铰接形成铰接点b，呈水平的中间连杆在两杆端分别铰接于铰接点a和铰接点b；形成对称分布在中间连杆两端的一对菱形伸缩桁架，所述一对菱形伸缩桁架在前端具有一对前端上杆端和一对前端下杆端，所述一对菱形伸缩桁架在尾端具有一对尾端上杆端和一对尾端下杆端；

第一菱形伸缩机构中的一对尾端上杆端铰接在模组支座上；

第一菱形伸缩机构中的一对尾端下杆端铰接在滑座上；

第一菱形伸缩机构中的一对前端上杆端铰接在固定扇形平台的后侧面上；

第一菱形伸缩机构中的一对前端下杆端铰接在移动扇形平台的后侧面上；

第二菱形伸缩机构中的一对尾端上杆端铰接在固定扇形平台的前侧面上；

第二菱形伸缩机构中的一对尾端下杆端铰接在移动扇形平台的前侧面上；

第二菱形伸缩机构中的一对前端上杆端铰接在载物平台滑座的顶部；

第二菱形伸缩机构中的一对前端下杆端铰接在滑台上。

本发明中可转向控制的远程推送机构的特点也在于：在所述模组支座的顶面、在所述固定扇形平台的顶面、以及在所述载物平台滑座的顶面一一对应固定设置有第一吊环、第二吊环和第三吊环；所述钢缆的尾端绕制于绞盘上，所述钢缆的前端依次贯穿第一吊环和第二吊环后固结在所述第三吊环上。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明功能实用、制造成本低廉。由于多功能移动车的主动轮系与第三被动轮系、第一被动轮系与第二被动轮系、第一圆柱凸轮系与第二圆柱凸轮系，以及第一制动支柱与第二制动支柱具有相同的结构形式，且沿车体中央呈左右对称分布，故结构简单紧凑，加工制造较为容易，降低了机构的制造成本，有利于普及推广；

2、本发明中组合式菱形伸缩机构的第一菱形伸缩机构和第二菱形伸缩机构均由多个剪式铰接机构首尾依次铰接串联构成，实现了系统结构的模块化、互换性与通用性；

3、本发明中多功能移动车的运动调节方案主要采用凸轮传动形式，通过控制沿多功能移动车的车体中央呈左右对称分布的第一圆柱凸轮系与第二圆柱凸轮系的协调运动来完成第一制动支柱和第二制动支柱的对地悬空与制动切换功能，被动轮系支座后方外表面的前圆柱拨指和制动支柱支座前方外表面的后圆柱拨指分别跟圆柱凸轮的圆柱外表面椭圆形槽道构成互锁配合，避开了曲柄连杆传动机构因偏心载荷易产生振动、冲击和死点以及齿轮齿条传动机构笨重和不易自锁的缺点，其形体简单轻巧，运行柔顺平稳，提高了系统输出效率与可靠性；

4、本发明控制方法简便易行。通过对多功能移动车中的圆柱凸轮驱动电机的控制分别实现第一制动支柱和第二制动支柱的对地悬空与制动运动，配合动轮系的转向驱动电机控制，从而实现多功能移动车在四轮滚动、三轮转向以及双轮制动三种运动状态之间的灵活切换；配合组合式菱形伸缩机构中丝杆滑动模组的丝杆驱动电机的控制，实现组合式菱形伸缩机构依照所需距离做向前伸展与向后收缩运动，进而形成转向式远程推送机构的系统操控模式和控制方案；

5、本发明通过搭载相应的探头和工程应用工具，可以代替人工实施各种远端监测或输送作业任务，尤其适用于对全向推送和方位调整功能有特殊需求的工程机械应用场合。

附图说明

图1为本发明外部结构示意图；

图2为本发明中多功能移动车结构示意图；

图3为本发明中组合式菱形伸缩机构结构示意图；

图4(a)为本发明中多功能移动车内部结构示意图；

图4(b)为图4(a)的A-A剖面图；

图4(c)为图4(a)的B-B剖面图；

图4(d)为图4(a)的C-C剖面图；

图4(e)为图4(a)的D-D剖面图；

图4(f)为图4(a)的E-E剖面图；

图5为本发明中组合式菱形伸缩机构内部结构示意图；

图6为本发明在地面G作业过程Ⅰ-Ⅱ的动作规律示意图；

图7为本发明在地面G作业过程Ⅲ-Ⅳ的动作规律示意图；

图8为本发明在地面G作业过程Ⅴ-Ⅵ的动作规律示意图。

具体实施方式

参见图1，本实施例中可转向控制的远程推送机构是在多功能移动车1的顶部固定设置组合式菱形伸缩机构2。

图2和图4(a)所示的本实施例中多功能移动车1包括车体101和固定设置在车体101内的车架103；在车体101的一侧，沿纵向依次设置主动轮系102、第一被动轮系104、第一圆柱凸轮系105和第一制动支柱106；在车体101的另一侧，沿纵向依次设置第三被动轮系110、第二被动轮系109、第二圆柱凸轮系108和第二制动支柱107；并且：主动轮系102与第三被动轮系110在车体101的左右两侧位置对称；第一被动轮系104与第二被动轮系109在车体101的左右两侧位置对称；第一圆柱凸轮系105与第二圆柱凸轮系108在车体101的左右两侧位置对称；第一制动支柱106与第二制动支柱107在车体101的左右两侧位置对称；车体101以主动轮系102和第三被动轮系110所在一端为前端，以第一制动支柱106和第二制动支柱107所在一端为后端。

图2、图4(a)和图4(b)所示的本实施例中，利用主动轮系102中的转向驱动电机1022驱动多功能移动车1的转向，利用主动轮系102中主动轮驱动电机1025驱动多功能移动车1的行进；利用第一圆柱凸轮系105和第二圆柱凸轮系108一一对应驱动第一制动支柱106和第二制动支柱107，实现多功能移动车1的单侧或双侧制动。

图3和图5所示的本实施例中的菱形伸缩机构2是将立柱板201呈直立固定安装车体101的顶部，在立柱板201的前侧安装丝杆滑动模组206，菱形伸缩机构2具有两组菱形伸缩单元，分别是设置在丝杆滑动模组206与转接支柱204之间的第一菱形伸缩机构205，以及设置在转接支柱204与载物推送平台202之间的第二菱形伸缩机构203，利用丝杆滑动模组206驱动菱形伸缩机构2的伸缩运动；在立柱板201的后侧固定设置绞盘收放装置208和配重箱207，柔性钢缆210一端固结于绞盘2083，另一端沿菱形伸缩机构2的水平折线方向固结在载物推送平台202上，利用绞盘驱动电机2081驱动绞盘收放装置208中的绞盘2083实现柔性钢缆210的收放。

如图6、图7和图8所示本实施例中多功能移动车1用于携载组合式菱形伸缩机构2移动至设定地面位置并实现系统在四轮滚动、三轮转向以及双轮制动三种运动状态之间进行灵活切换；组合式菱形伸缩机构2是在某一设定地面位置将所需任务执行部件推送至远端指定作业位置的直接执行机构；将多功能移动车1与组合式菱形伸缩机构2的运动功能进行协调配合，可以灵活操控系统实现全向推送功能。

如图4(a)和图4(b)所示，主动轮系102中主动轮系支架1021位于车体101的内部并固定安装在车架103上，呈竖直固定安装在主动轮系支架1021上的转向驱动电机1022通过输出轴与主动轮驱动电机支座1023相联，呈水平固定安装在主动轮驱动电机支座1023上的主动轮驱动电机1025通过输出轴与主动轮1024相联；主动轮1024位于车体101的外部；在转向驱动电机1022与主动轮驱动电机支座1023之间、以及在主动轮驱动电机1025与主动轮1024之间均设置为滚动配合；车体101和车架103属于多功能移动车1的系统承载部分，主动轮系102用于控制多功能移动车1的前进、后退以及转弯功能。

如图4(a)和图4(b)所示，第三被动轮系110，其第三被动轮系支架1101位于车体101的内部，并固定安装在车架103上，第三被动轮系支座1102与第三被动轮系支架1101之间利用竖直轴滚动配合；第三被动轮1103位于车体101的外部，并与第三被动轮系支座1102之间利用水平轴呈滚动配合。

如图4(a)和图4(c)所示，第一被动轮系104和第二被动轮系109具有相同的结构形式，其结构设置均为由被动轮系支架1041、被动轮系支座1042以及被动轮1043构成；被动轮系支架1041位于车体101的内部，并与车体101之间利用竖向轴呈滑动配合；被动轮系支座1042与被动轮系支架1041之间利用竖直轴呈滚动配合；被动轮1043位于车体101的外部并与被动轮系支座1042之间利用水平轴呈滚动配合；在被动轮系支座1042上朝向车体101的后端所在一侧固联有凸伸的前圆柱拨指1044，在前圆柱拨指1044上套装有可相对转动的前圆柱滚子1045。

如图4(a)、图4(d)和图4(e)所示，第一圆柱凸轮系105和第二圆柱凸轮系108具有相同的结构形式，其结构设置均为由圆柱凸轮系支座1052、圆柱凸轮驱动电机1051以及圆柱凸轮1053构成；圆柱凸轮系支座1052固定安装在车体101的内部，呈竖直固定安装在圆柱凸轮系支座1052上的圆柱凸轮驱动电机1051通过输出轴与圆柱凸轮1053相联，利用圆柱凸轮驱动电机1051驱动圆柱凸轮1053在水平面中转动，圆柱凸轮1053的上端和下端与圆柱凸轮系支座1052之间利用竖向轴滚动配合；在圆柱凸轮1053的圆柱外表面设置有椭圆形槽道c。

如图4(a)和图4(e)所示，第一制动支柱106和第二制动支柱107具有相同的结构形式，其结构设置均为由制动支柱支座1061和固联在制动支柱支座1061上的圆柱制动桩1062构成；制动支柱支座1061位于车体101的内部并与车体101之间利用竖直轴呈滑动配合；圆柱制动桩1062位于车体101的外部；在制动支柱支座1061上朝向车体101的前端所在一侧固联有凸伸的后圆柱拨指1064，在后圆柱拨指1064上套装有可相对转动的后圆柱滚子1063。

如图4(a)和图4(f)所示，在车体101的一侧，第一被动轮系104中的前圆柱滚子1045和第一制动支柱106中的后圆柱滚子1063共同嵌装于处在同一侧的圆柱凸轮1053的椭圆形槽道c中；在车体101的另一侧，第二被动轮系109中的前圆柱滚子1045与第二制动支柱107中的后圆柱滚子1063共同嵌装于处在同一侧的圆柱凸轮1053的椭圆形槽道c中。

第一被动轮系104、第二被动轮系109和第三被动轮系110均随动配合主动轮系102的运动模式；第一被动轮系104与第一制动支柱106分别在第一圆柱凸轮系105的前后对应位置相啮合，通过控制第一圆柱凸轮系105的旋转，实现第一被动轮系104与第一制动支柱106之间的上下相对移动，从而实现车体左侧轮式滚动与对地制动之间的模式切换；相应地，第二被动轮系109与第二制动支柱107分别在第二圆柱凸轮系108的前后对应位置相啮合，通过控制第二圆柱凸轮系108的旋转，实现第二被动轮系109与第二制动支柱107之间的上下相对移动，从而实现车体右侧轮式滚动与对地制动之间的模式切换。

图(4c)中所示的固定安装在车架103上的系统控制盒111用于承装多功能移动车1以及菱形伸缩机构2的运动控制硬件系统。

如图3和图5所示，本实施例中组合式菱形伸缩机构2的结构设置为：

绞盘收放装置208中的绞盘支座2082固定设置在立柱板201上，利用安装在绞盘支座2082上的绞盘驱动电机2081驱动绞盘2083转动，绞盘2083与绞盘支座2082之间利用水平轴滚动配合。

丝杆滑动模组206由模组支座2061、丝杆驱动电机2063、滚珠丝杆2062、滑座2065以及导向杆2064组成，由丝杆驱动电机2063驱动转动的滚珠丝杆2062利用模组支座2061呈竖直设置，滑座2065与滚珠丝杆2062之间为丝杠螺母配合，两根呈竖直的导向杆2064由模组支座2061支立于滑座2065的两侧，滑座2065与导向杆2064滑动配合，利用导向杆2064对滑座2065的移动进行竖直导向。

转接支柱204由固定扇形平台2041、滑柱2043以及移动扇形平台2042组成，滑柱2043的上端固结于呈水平的固定扇形平台2041的底面中部，滑柱2043的下端贯穿于呈水平的移动扇形平台2042的中部，使移动扇形平台2042能够沿滑柱2043移动，滑柱2043呈竖直设置，固定扇形平台2041与移动扇形平台2042的前侧面同处在呈竖直的前侧面A中，固定扇形平台2041与移动扇形平台2042的后侧面同处在呈竖直的后侧面B中，前侧面A与后侧面B在水平投影面中呈夹角为

并有：

夹角

决定了第一菱形伸缩机构205与第二菱形伸缩机构203的前后线性伸缩方向之间的转向程度大小。

载物推送平台202由载物平台滑座2021与滑台2022组成，滑台2022套装于载物平台滑座2021的内部并与载物平台滑座2021之间在竖直方向上滑动配合；当控制丝杆滑动模组206在竖直方向上进行直线往复运动时，滑台2022在载物平台滑座2021内做相应上下直线往复运动。

第一菱形伸缩机构205和第二菱形伸缩机构203具有相同的结构形式，是由多个剪式铰接机构209依次首尾铰接串联构成的平行四边形伸缩机构；剪式铰接机构209具有等长的第一连杆2091、第二连杆2092、第三连杆2093和第四连杆2094；第一连杆2091和第二连杆2092在中部铰接形成铰接点a，第三连杆2093和第四连杆2094在中部铰接形成铰接点b，呈水平的中间连杆2095在两杆端分别铰接于铰接点a和铰接点b；形成对称分布在中间连杆2095两端的一对菱形伸缩桁架，一对菱形伸缩桁架在前端具有一对前端上杆端和一对前端下杆端，一对菱形伸缩桁架在尾端具有一对尾端上杆端和一对尾端下杆端。

第一菱形伸缩机构205中的一对尾端上杆端铰接在模组支座2061上，第一菱形伸缩机构205中的一对尾端下杆端铰接在滑座2065上，第一菱形伸缩机构205中的一对前端上杆端铰接在固定扇形平台2041的后侧面上，第一菱形伸缩机构205中的一对前端下杆端铰接在移动扇形平台2041的后侧面上，第二菱形伸缩机构205中的一对尾端上杆端铰接在固定扇形平台2041的前侧面上，第二菱形伸缩机构205中的一对尾端下杆端铰接在移动扇形平台2041的前侧面上，第二菱形伸缩机构205中的一对前端上杆端铰接在载物平台滑座2021的顶部，第二菱形伸缩机构205中的一对前端下杆端铰接在滑台2022上。

在模组支座2061的顶面、在固定扇形平台2041的顶面、以及在载物平台滑座2021的顶面一一对应固定设置有第一吊环211、第二吊环212和第三吊环213；钢缆210的尾端绕制于绞盘2083上，钢缆210的前端依次贯穿第一吊环211和第二吊环212后固结在第三吊环213上；第一吊环211、第二吊环212和第三吊环213用于引导钢缆210的柔性收放运动，从而始终保持对系统线性伸缩运动的跟随拉伸效应，实时跟踪载物推送平台202的运动位置，从而保证系统全向推送过程的机械稳定性。

立柱板201为组合式菱形伸缩机构2的系统承载部分；丝杆滑动模组206用于将自身在竖直方向上的直线往复运动转化为第一菱形伸缩机构205和第二菱形伸缩机构203在所需水平折线方向上的线性伸缩运动；第一菱形伸缩机构205与第二菱形伸缩机构之间通过转接支柱204的扇形角来实现水平方向的伸缩换向功能；载物推送平台202用于携载各类末端工程作业工具；绞盘收放装置208的运动与第一菱形伸缩机构205和第二菱形伸缩机构的水平伸缩运动相协调，通过控制柔性吊缆的收放运动，实时跟踪载物推送平台202的具体运动位置，从而保证系统全向推送过程的机械稳定性；配重箱207用于组合式菱形伸缩机构2的系统配重，维持系统在作业过程中的力学平衡。

如图6、图7和图8所示，本实施例中可转向控制的远程推送机构具有如下不同的工作状态：

制动状态：第一制动支柱106和第二制动支柱107均落下处于对地面G的制动，多功能移动车1的车体101获得制动。

解除制动状态：第一制动支柱106和第二制动支柱107均抬升离开地面G解除制动状态，多功能移动车1的车体101在主动轮系102的驱动下可实现任意转向和行进。

一侧制动状态：第一制动支柱106落下处于对地面G的制动，第二制动支柱107抬升离开地面G呈悬空，多功能移动车1的车体101在主动轮系102的驱动下，可实现以第一制动支柱106为转动中心的旋转。

另一侧制动状态：第二制动支柱107落下处于对地面G的制动，第一制动支柱106抬升离开地面G呈悬空，多功能移动车1的车体101在主动轮系102的驱动下，可实现以第二制动支柱107为转动中心的旋转。

控制方式：

Ⅰ、多功能移动车1中第二圆柱凸轮系108的圆柱凸轮驱动电机1051正向匀速旋转180°，在凸轮传动机构的作用下，第二制动支柱107处于对地制动状态；相应地，第一制动支柱106仍保持对地悬空状态，则多功能移动车1的主动轮1024、第三被动轮1103以及第一被动轮系104的被动轮1043均与地面G保持接触，而第二被动轮系109的被动轮1043脱离地面G；

Ⅱ、多功能移动车1中主动轮系102的转向驱动电机1022匀速旋转一定角度，多功能移动车1绕第二制动支柱107的竖直中心轴线原地旋转一定角度至所需位置；于是，多功能移动车1在地面G上带动组合式菱形伸缩机构2完成了车体转向运动；

Ⅲ、多功能移动车1中第一圆柱凸轮系105的圆柱凸轮驱动电机1051正向匀速旋转180°，在凸轮传动机构的作用下，第一制动支柱106处于对地制动状态；相应地，多功能移动车1的主动轮1024和第三被动轮1103均与地面G保持接触，而第一被动轮系104和第二被动轮系109的被动轮1043均脱离地面G；

Ⅳ、组合式菱形伸缩机构2中丝杆滑动模组206的丝杆驱动电机2063正向匀速旋转一定角度，组合式菱形伸缩机构2向前伸展一定距离至所需位置，于是前端的载物推送平台202便可携载各类末端工具实施工程作业；

Ⅴ、在载物推送平台202携载各类末端工具完成工程作业后，组合式菱形伸缩机构2中丝杆滑动模组206的丝杆驱动电机2063反向匀速旋转一定角度，组合式菱形伸缩机构2向后收缩一定距离至最大收拢状态；

Ⅵ、多功能移动车1中第一圆柱凸轮系105和第二圆柱凸轮系108的圆柱凸轮驱动电机1051均反向匀速旋转180°，第一制动支柱106和第二制动支柱107均处于对地悬空状态，相应地，多功能移动车1的主动轮1024和第三被动轮1103均与地面G保持接触，第一被动轮系104和第二被动轮系109的被动轮1043也与地面G之间由脱离状态转为接触状态，于是多功能移动车1处于四轮滚动状态。

至此，远程推送机构完成了在地面整体转向协同局部转向实施推拉作业的单周期动作过程。在实际工程作业中，以上周期性动作过程可以不断重复进行。

Claims (2)

1.一种可转向控制的远程推送机构，其特征是在多功能移动车(1)的顶部固定设置组合式菱形伸缩机构(2)；

所述多功能移动车(1)包括车体(101)和固定设置在车体(101)内的车架(103)，在所述多功能移动车(1)的车架(103)上固定安装系统控制盒(111)；

在所述车体(101)的一侧，沿纵向依次设置主动轮系(102)、第一被动轮系(104)、第一圆柱凸轮系(105)和第一制动支柱(106)；在所述车体(101)的另一侧，沿纵向依次设置第三被动轮系(110)、第二被动轮系(109)、第二圆柱凸轮系(108)和第二制动支柱(107)；并且：

主动轮系(102)与第三被动轮系(110)在车体(101)的左右两侧位置对称；

第一被动轮系(104)与第二被动轮系(109)在车体(101)的左右两侧位置对称；

第一圆柱凸轮系(105)与第二圆柱凸轮系(108)在车体(101)的左右两侧位置对称；

第一制动支柱(106)与第二制动支柱(107)在车体(101)的左右两侧位置对称；

所述车体(101)以主动轮系(102)和第三被动轮系(110)所在一端为前端，以第一制动支柱(106)和第二制动支柱(107)所在一端为后端；

利用所述主动轮系(102)中的转向驱动电机(1022)驱动多功能移动车(1)的转向，利用主动轮系(102)中主动轮驱动电机(1025)驱动多功能移动车(1)的行进；利用所述第一圆柱凸轮系(105)和第二圆柱凸轮系(108)一一对应驱动所述第一制动支柱(106)和第二制动支柱(107)，实现多功能移动车(1)的单侧或双侧制动；

所述菱形伸缩机构(2)是将立柱板(201)呈直立固定安装车体(101)的顶部，在立柱板(201)的前侧安装丝杆滑动模组(206)，所述菱形伸缩机构(2)具有两组菱形伸缩单元，分别是设置在丝杆滑动模组(206)与转接支柱(204)之间的第一菱形伸缩机构(205)，以及设置在转接支柱(204)与载物推送平台(202)之间的第二菱形伸缩机构(203)，利用所述丝杆滑动模组(206)驱动所述菱形伸缩机构(2)的伸缩运动；在立柱板(201)的后侧固定设置绞盘收放装置(208)和配重箱(207)，柔性钢缆(210)一端固结于绞盘(2083)，另一端沿菱形伸缩机构(2)的水平折线方向固结在载物推送平台(202)上，利用绞盘驱动电机(2081)驱动绞盘收放装置(208)中的绞盘(2083)实现柔性钢缆(210)的收放；

设置所述远程推送机构的工作状态包括：

制动状态：第一制动支柱(106)和第二制动支柱(107)均落下处于对地制动，多功能移动车(1)的车体(101)获得制动；

解除制动状态：第一制动支柱(106)和第二制动支柱(107)均抬升离地解除制动状态，多功能移动车(1)的车体(101)在主动轮系(102)的驱动下可实现任意转向和行进；

一侧制动状态：第一制动支柱(106)落下处于对地制动，第二制动支柱(107)抬升离地呈悬空，多功能移动车(1)的车体(101)在主动轮系(102)的驱动下，可实现以第一制动支柱(106)为转动中心的旋转；

另一侧制动状态：第二制动支柱(107)落下处于对地制动，第一制动支柱(106)抬升离地呈悬空，多功能移动车(1)的车体(101)在主动轮系(102)的驱动下，可实现以第二制动支柱(107)为转动中心的旋转；

所述主动轮系(102)，其主动轮系支架(1021)位于所述车体(101)的内部并固定安装在所述车架(103)上，呈竖直固定安装在所述主动轮系支架(1021)上的转向驱动电机(1022)通过输出轴与主动轮驱动电机支座(1023)相联，呈水平固定安装在所述主动轮驱动电机支座(1023)上的主动轮驱动电机(1025)通过输出轴与主动轮(1024)相联；所述主动轮(1024)位于所述车体(101)的外部；在所述转向驱动电机(1022)与主动轮驱动电机支座(1023)之间、以及在所述主动轮驱动电机(1025)与主动轮(1024)之间均设置为滚动配合；所述第三被动轮系(110)，其第三被动轮系支架(1101)位于所述车体(101)的内部，并固定安装在所述车架(103)上，第三被动轮系支座(1102)与所述第三被动轮系支架(1101)之间利用竖直轴滚动配合；第三被动轮(1103)位于所述车体(101)的外部，并与第三被动轮系支座(1102)之间利用水平轴呈滚动配合；

所述第一被动轮系(104)和第二被动轮系(109)具有相同的结构形式，其结构设置均为由被动轮系支架(1041)、被动轮系支座(1042)以及被动轮(1043)构成；所述被动轮系支架(1041)位于所述车体(101)的内部，并与车体(101)之间利用竖向轴呈滑动配合；所述被动轮系支座(1042)与所述被动轮系支架(1041)之间利用竖直轴呈滚动配合；所述被动轮(1043)位于所述车体(101)的外部并与所述被动轮系支座(1042)之间利用水平轴呈滚动配合；在所述被动轮系支座(1042)上朝向车体(101)的后端所在一侧固联有凸伸的前圆柱拨指(1044)，在所述前圆柱拨指(1044)上套装有可相对转动的前圆柱滚子(1045)；

所述第一圆柱凸轮系(105)和第二圆柱凸轮系(108)具有相同的结构形式，其结构设置均为由圆柱凸轮系支座(1052)、圆柱凸轮驱动电机(1051)以及圆柱凸轮(1053)构成；所述圆柱凸轮系支座(1052)固定安装在所述车体(101)的内部，呈竖直固定安装在所述圆柱凸轮系支座(1052)上的圆柱凸轮驱动电机(1051)通过输出轴与圆柱凸轮(1053)相联，利用圆柱凸轮驱动电机(1051)驱动圆柱凸轮(1053)在水平面中转动，所述圆柱凸轮(1053)的上端和下端与所述圆柱凸轮系支座(1052)之间利用竖向轴滚动配合；在所述圆柱凸轮(1053)的圆柱外表面设置有椭圆形槽道c；

所述第一制动支柱(106)和第二制动支柱(107)具有相同的结构形式，其结构设置均为由制动支柱支座(1061)和固联在所述制动支柱支座(1061)上的圆柱制动桩(1062)构成；所述制动支柱支座(1061)位于所述车体(101)的内部并与车体(101)之间利用竖直轴呈滑动配合；所述圆柱制动桩(1062)位于所述车体(101)的外部；在所述制动支柱支座(1061)上朝向车体(101)的前端所在一侧固联有凸伸的后圆柱拨指(1064)，在所述后圆柱拨指(1064)上套装有可相对转动的后圆柱滚子(1063)；

在所述车体(101)的一侧，第一被动轮系(104)中的前圆柱滚子(1045)和第一制动支柱(106)中的后圆柱滚子(1063)共同嵌装于处在同一侧的圆柱凸轮(1053)的椭圆形槽道c中；

在车体(101)的另一侧，所述第二被动轮系(109)中的前圆柱滚子(1045)与第二制动支柱(107)中的后圆柱滚子(1063)共同嵌装于处在同一侧的圆柱凸轮(1053)的椭圆形槽道c中。

2.根据权利要求1所述的可转向控制的远程推送机构，其特征是：

在所述组合式菱形伸缩机构(2)中，绞盘收放装置(208)中的绞盘支座(2082)固定设置在立柱板(201)上，利用安装在所述绞盘支座(2082)上的绞盘驱动电机(2081)驱动绞盘(2083)转动，所述绞盘(2083)与所述绞盘支座(2082)之间利用水平轴滚动配合；

所述丝杆滑动模组(206)由模组支座(2061)、丝杆驱动电机(2063)、滚珠丝杆(2062)、滑座(2065)以及导向杆(2064)组成，由丝杆驱动电机(2063)驱动转动的滚珠丝杆(2062)利用模组支座(2061)呈竖直设置，所述滑座(2065)与所述滚珠丝杆(2062)之间为丝杠螺母配合，两根呈竖直的导向杆(2064)由模组支座(2061)支立于滑座(2065)的两侧，所述滑座(2065)与导向杆(2064)滑动配合，利用导向杆(2064)对滑座(2065)的移动进行竖直导向；

所述转接支柱(204)由固定扇形平台(2041)、滑柱(2043)以及移动扇形平台(2042)组成，所述滑柱(2043)的上端固结于呈水平的固定扇形平台(2041)的底面中部，所述滑柱(2043)的下端贯穿于呈水平的移动扇形平台(2042)的中部，使所述移动扇形平台(2042)能够沿滑柱(2043)移动，所述滑柱(2043)呈竖直设置，所述固定扇形平台(2041)与移动扇形平台(2042)的前侧面同处在呈竖直的前侧面A中，所述固定扇形平台(2041)与移动扇形平台(2042)的后侧面同处在呈竖直的后侧面B中，所述前侧面A与后侧面B在水平投影面中呈夹角为

并有：

所述载物推送平台(202)由载物平台滑座(2021)与滑台(2022)组成，所述滑台(2022)套装于所述载物平台滑座(2021)的内部并与载物平台滑座(2021)之间在竖直方向上滑动配合；

所述第一菱形伸缩机构(205)和第二菱形伸缩机构(203)具有相同的结构形式，是由多个剪式铰接机构(209)依次首尾铰接串联构成；所述剪式铰接机构(209)具有等长的第一连杆(2091)、第二连杆(2092)、第三连杆(2093)和第四连杆(2094)；所述第一连杆(2091)和第二连杆(2092)在中部铰接形成铰接点a，所述第三连杆(2093)和第四连杆(2094)在中部铰接形成铰接点b，呈水平的中间连杆(2095)在两杆端分别铰接于铰接点a和铰接点b；形成对称分布在中间连杆(2095)两端的一对菱形伸缩桁架，所述一对菱形伸缩桁架在前端具有一对前端上杆端和一对前端下杆端，所述一对菱形伸缩桁架在尾端具有一对尾端上杆端和一对尾端下杆端；

第一菱形伸缩机构(205)中的一对尾端上杆端铰接在模组支座(2061)上；

第一菱形伸缩机构(205)中的一对尾端下杆端铰接在滑座(2065)上；

第一菱形伸缩机构(205)中的一对前端上杆端铰接在固定扇形平台(2041)的后侧面上；

第一菱形伸缩机构(205)中的一对前端下杆端铰接在移动扇形平台(2042)的后侧面上；

第二菱形伸缩机构(203)中的一对尾端上杆端铰接在固定扇形平台(2041)的前侧面上；

第二菱形伸缩机构(203)中的一对尾端下杆端铰接在移动扇形平台(2042)的前侧面上；

第二菱形伸缩机构(203)中的一对前端上杆端铰接在载物平台滑座(2021)的顶部；

第二菱形伸缩机构(203)中的一对前端下杆端铰接在滑台(2022)上。

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