CN109703643A - 一种越障装置及安装该装置的运输设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种越障装置及安装该装置的运输设备，其特征在于该越障装置包括固定架、控制装置、第一支撑杆、第二支撑杆、第一轮组和第二轮组，第一支撑杆和第二支撑杆安装在固定架上，第一轮组和第二轮组分别安装在第一支撑杆和第二支撑杆上，第一支撑杆和第二支撑杆相对固定架做伸出或缩回运动，且在控制装置的控制下运动方向不相同，通过两个支撑杆被障碍阻挡做的交替伸缩运动，从而实现越障功能。本发明结构简单，即可在平地行走，也可通过楼梯等越障；平地行走时不需要驱动器，阻力小，转弯方便，越障爬楼平稳、无碰撞现象，波动小、适应不同类型楼梯等障碍的能力强。

Description

一种越障装置及安装该装置的运输设备

技术领域：

本发明涉及一种移动装置，尤其是一种即可在平地行走也可通过台阶、楼梯等障碍的越障装置及安装该装置的运输设备。

背景技术：

目前常见越障装置的结构为履带式和星轮式两类：履带式结构复杂，在平地行走时阻力大转弯困难，且需要自身安装驱动器才能运动；星轮式结构简单且自身不需要安装驱动器也可以运动，但由于其越障原理是，当行星轮被障碍物阻挡时通过车轮绕行星轮旋转实现越障，因此车轮波动较大且当其越过最高点继续旋转时不可控，容易出现砸地等碰撞现象。

为克服这些缺点，本发明提出了一种越障装置，其结构简单，即可以在外力下运动也可通过驱动器运动，越障或爬楼时还能主动适应不同的障碍和楼梯，且运动平稳波动小，无碰撞现象。

发明内容

本发明所要解决技术问题的技术方案是：

一种越障装置，包括固定架、控制装置、第一支撑杆、第二支撑杆、第一轮组和第二轮组，第一支撑杆和第二支撑杆安装在固定架上，第一轮组和第二轮组分别安装在第一支撑杆和第二支撑杆上；其特征在于，第一支撑杆和第二支撑杆相对固定架做伸出或缩回运动，第一支撑杆和第二支撑杆与控制装置连接，且第一支撑杆、第二支撑杆在控制装置的控制下运动方向不相同。

进一步的，所述第一轮组和第二轮组的中心相对固定架的运动方向与固定架相对地面的运动方向不平行。

进一步的，所述第一支撑杆和第二支撑杆在该越障装置前进方向上的距离不为零。

进一步的，所述固定架上有两个平行的的直线导轨。

在平地移动，控制装置不制动时，第一轮组与第二轮组同时承受载荷，无法相对固定架移动，因此，固定架在外力的作用下通过一轮组与第二轮组的转动实现移动，调整固定架的角度，使第一(第二)轮组承受的载荷增加，同时减少第二(第一)轮组承受的载荷，相比星轮结构在地面运动时双轮载荷均匀分配导致转弯困难的缺陷，有了一定的改善；控制装置制动时，第一支撑杆和第二支撑杆相对固定架固定，调整固定架的角度，使第一支撑杆或第二支撑杆单独接地承受载荷，可以完全克服第一轮组和第二轮组同时接地承受载荷时带来的转弯困难。

爬楼时，在外力作用下保持固定架上第一支撑杆和第二支撑杆向后倾斜(越障装置前进方向为前)，当第一(第二)轮组遇到楼梯台阶阻挡时，在反作用力下，第一(第二)轮组向固定架缩进并向上运动，同时带动第二(第一)轮组向外伸出，带动车架向上平稳移动，当第一(第二)轮组上升到下一个台阶面时，反作用力消失，第一轮组和第二轮组共同支撑该越障装置；固定架在外力作用下继续移动，当第二(第一)轮组遇到楼梯台阶阻挡时，在反作用力下，第二(第一)轮组向固定架内缩进并向上运动，同时带动第一(第二)轮组向外伸出，带动固定架向上平稳移动，当第二(第一)轮组上升到下一个台阶面时，反作用力消失，如此往复，实现爬楼功能，通过调整固定架的角度，一组车轮上升到下一台阶面时另一组车轮遇到台阶面的阻挡，从而达到主动适应不同台阶长度和高度的楼梯，使运动更加平稳。

下楼时，在外力作用下保持固定架上第一支撑杆和第二支撑杆向前倾斜(越障装置前进方向为前)，该越障装置中各部件的运动情况与爬楼时相似。

通过其它凸起或凹陷障碍时的运动情况与上下楼梯时的类似。

由于楼梯等障碍的高度决定了第一轮组和第二轮组向固定架内缩进过程的长短，因此可以主动适应不同的楼梯等障碍，并且克服了星轮结构爬楼车与楼梯等障碍不适应时造成的碰撞现象。

进一步的，所述控制装置还具有制动功能，在制动状态下，第一支撑杆和第二支撑杆相对固定架静止。

进一步的，所述越障装置的控制装置还包括驱动器，第一支撑杆、第二支撑杆在驱动器的驱动下运动，此时第一支撑杆和第二支撑杆即可向后倾斜也可在垂直方向。

一种运输设备，其特征在于安装有上述越障装置，其中越障装置的固定架固定安装在所述运输装置上或在所述运输装置的控制下运动。

本发明的有益效果是，越障装置结构简单，即可在平地行走，也可通过楼梯等越障；平地行走时不需要驱动器，阻力小，转弯方便，越障爬楼平稳、无碰撞现象，波动小、适应不同类型楼梯等障碍的能力强。

附图说明

图1为本发明的一种示意图；

图2为图1中越障装置的示意图；

图3为本发明的第二种结构示意图；

图4为本发明的第三种结构示意图

图中：1.车架，2.第一支撑杆，3.第二支撑杆，4.齿轮，41.制动器手柄，42.驱动器控制手柄，43.制动片，44.制动器，45.驱动器，46.驱动轴，5.第一轮子，6.第二轮子，10.楼梯

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

【实施例1】

本例中以安装该越障装置的小车在地面和楼梯上的运动进行说明。

如图1所示为该装置的示意图，包括车架(1)，第一支撑杆(2)，第二支撑杆(3)，齿轮(4)，第一轮子(5)，第二轮子(6)。

车架(1)上有两个平行的的直线导轨，第一支撑杆(2)、第二支撑杆(3)分别安装在两个导轨上，沿导轨做直线运动，车架(1)上安装有齿轮(4)绕其安装轴旋转，第一支撑杆(2)、第二支撑杆(3)在朝向齿轮的一面带有齿条，且均与齿轮(4)啮合，因此第一支撑杆(2)和第二支撑杆(3)运动方向相反,第一轮子(5)安装在第一支撑杆(2)上，第二轮子(6)安装在第二支撑杆(3)上。

本实施例中的越障装置，其运行过程如下：

在平地运动时，控制车架(1)前段的高度，从而控制车架(1)相对地面的角度，当第一轮子(5)与第二轮子(6)都在地面上，第一轮子(5)通过第一支撑杆(2)对齿轮(4)的作用力与第二轮子(6)通过对第二支撑杆(3)对齿轮(4)的作用力平衡，齿轮(4)不在转动，第一支撑杆(2)和第二支撑杆(3)相对车架(1)静止，车架(1)通过第一轮子(5)和第二轮子(6)的转动实现移动。

改变车架(1)前段的高度使第一轮子(5)和第二轮子(6)承受的载荷发生倾斜(即第一轮子(5)承受的载荷较大而第二轮子(6)承受的载荷较小或第一轮子(5)承受的载荷较小而第二轮子(6)承受的载荷较大)，使该装置在平地移动时转弯更加容易。

改变车架(1)前段的高度，使第一支撑杆(2)或第二支撑杆(3)超过运动的极限位置，此时第一轮子(5)或第二轮子(6)离开地面，从而克服第一轮子(5)和第二轮子(6)同时接地时的转弯困难。

在楼梯上运动时，改变车架(1)前段的高度，使第一支撑杆(2)和第二支撑杆(3)向后倾斜至合适角度，并且控制车架(1)使其角度保持在合适范围内。

给车架(1)前段(后端)作用一个拉力(推力)。

当第一轮子(5)与第二轮子(6)都在楼梯(10)的水平台阶面上，没有遇到楼梯(10)的竖直台阶面阻挡时，其运动与在平地运动时相似。

上楼时，以车架(1)运动方向为前方，当第一轮子(5)移动到楼梯(10)的竖直台阶面时，在拉力(推力)作用下，楼梯(10)对第一轮子(5)产生一个水平向后的反作用力，由于上楼时拉力(推力)较大，第一轮子(5)通过第一支撑杆(2)对齿轮(4)的作用力大于第二轮子(6)通过第二支撑杆(3)对齿轮(4)的作用力，从而使齿轮(4)逆时针旋转，第一支撑杆(2)沿其所在导轨相对车架(1)向上移动，第二支撑杆(3)沿其所在导轨相对车架(1)向下移动，第一轮子(5)沿楼梯竖直台阶面向上移动，第二轮子(6)沿水平台阶面向前移动，进而使车架(1)产生向前和向上运动，当第一轮子(5)运动到楼梯(10)的水平台阶面时，该阶段上升过程结束；当第二轮子(6)移动到楼梯(10)的竖直台阶面时，第一支撑杆(2)、齿轮(4)、第二支撑杆(3)的运动与上述相反，第一轮子(5)沿楼梯水平台阶面向上移动，第二轮子(6)沿竖直台阶面向前移动，车架(1)继续向前和向上运动。

下楼时，以车架(1)运动方向为前方，当第二轮子(6)离开楼梯(10)的水平台阶面时，楼梯(10)的水平台阶面对第二轮子(6)的支撑力消失且增加到第一轮子(5)上，从而使第一支撑杆(2)对齿轮(4)的作用力大于第二支撑杆(3)对齿轮(4)的作用力，第二支撑杆(3)伸出至楼梯(10)的竖直台阶面，并受到楼梯(10)的竖直台阶面的反作用力，在拉力(推力)、支撑力、反作用力的共同作用下车架(1)保持平衡，当减小拉力(推力)时，第一轮子(5)通过第一支撑杆(2)对齿轮(4)的作用力大于第二轮子(6)通过对第二支撑杆(3)对齿轮(4)的作用力，从而使齿轮(4)逆时针旋转，第一支撑杆(2)沿其所在导轨相对车架(1)向上移动，第二支撑杆(3)沿其所在导轨相对车架(1)向下移动，第二轮子(6)沿楼梯竖直台阶面向下移动，第一轮子(5)沿水平台阶面向前移动，进而使车架(1)产生向前和向下运动，当第二轮子(6)运动到楼梯(10)的水平台阶面时该阶段下降过程结束；当第一轮子(5)离开楼梯(10)的水平台阶面时，第一支撑杆(2)、齿轮(4)、第二支撑杆(3)的运动与上述相反，第二轮子(6)沿楼梯(10)水平台阶面向前移动，第一轮子(5)沿楼梯(10)竖直台阶面向下移动，车架(1)继续向前和向下运动。

【实施例2】

该越障装置的结构具有多种形式。

如图3所示，包括车架(1)，第一支撑杆(2)，第二支撑杆(3)，连杆(4)，第一轮子(5)，第二轮子(6)。其中车架(1)上安装有第一支撑杆(2)、第二支撑杆(3)和连杆(4)，第一支撑杆(2)和第二支撑杆(3)上安装有第一轮子(5)和第二轮子(6)。车架(1)上有两个平行的的直线导轨，且导轨距离较长，第一支撑杆(2)、第二支撑杆(3)沿导轨做直线运动，第一支撑杆(2)和第二支撑杆(3)上固定一滑轮，连杆(4)绕中心旋转，连杆(4)两边各有一槽，与第一支撑杆(2)和第二支撑杆(3)上的两个滑轮处于槽连接状态，连杆(4)转动时，带动两端的第一支撑杆(2)和第二支撑杆(3)反向移动。

【实施例3】

该越障装置的控制装置还具有驱动、制动等控制功能。

如图4所示为其安装驱动器和制动器的一种安装示意图，车架(1)，第一支撑杆(2)，第二支撑杆(3)，齿轮(4)，制动器手柄(41)，驱动器控制手柄(42)，制动片(43)，制动器(44)，驱动器(45)，驱动轴(46)。

运动时，操纵驱动器控制手柄(42)控制驱动器(45)正向与反向交替旋转，驱动器(45)与驱动轴(46)啮合，带动驱动轴(46)旋转，驱动轴(46)带动齿轮(4)和制动片(43)旋转，齿轮(4)带动第一支撑杆(2)和第二支撑杆(3)沿车架(1)上的导轨反向上下移动。操纵制动器手柄(41)使制动器(44)工作，控制制动片(43)的转动，进而控制齿轮(4)的转动和第一支撑杆(2)和第二支撑杆(3)的上下移动。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种越障装置，包括固定架、控制装置、第一支撑杆、第二支撑杆、第一轮组和第二轮组，第一支撑杆和第二支撑杆安装在固定架上，第一轮组和第二轮组分别安装在第一支撑杆和第二支撑杆上；其特征在于，第一支撑杆和第二支撑杆相对固定架做伸出或缩回运动，第一支撑杆和第二支撑杆与控制装置连接，且第一支撑杆、第二支撑杆在控制装置的控制下运动方向不相同。

2.根据权利要求1所述的越障装置，其特征在于所述第一轮组和第二轮组的中心相对固定架的运动方向与固定架相对地面的运动方向不平行。

3.根据权利要求1所述的越障装置，其特征在于所述第一支撑杆和第二支撑杆在该越障装置前进方向上的距离不为零。

4.根据权利要求1所述的越障装置，其特征在于所述固定架上有两个平行的的直线导轨。

5.根据权利要求1所述的越障装置，其特征在于所述控制装置还具有制动功能，在制动状态下，第一支撑杆和第二支撑杆相对固定架静止。

6.根据权利要求1所述的越障装置，其特征在于所述控制装置还包括驱动器，第一支撑杆、第二支撑杆在驱动器的驱动下运动。

7.一种运输设备，其特征在于，安装有上述权利要求1所述的越障装置。