CN110525537A - 一种六轮越障信息采集车装置 - Google Patents

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曾武
王赛杰
邢振业
黄海丽
朱泽铭
孙虹妍
韩凤翚
周性坤
林珊颖
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Abstract

本发明提供一种六轮越障信息采集车装置，包括：车体以及动力控制系统；所述车体包括板式车身，所述板式车身前端并列固定连接有向前方倾斜延伸的前车架、后端并列固定连接有向后方倾斜延伸的后车架，所述后车架末端通过后轮支撑臂连接后轮；所述前车架末端连接支撑结构，所述支撑结构包括呈90°角交叉固定的前轮支撑臂和中轮支撑臂，所述前轮支撑臂末端连接前轮，所述中轮支撑臂末端连接中轮；所述动力控制系统包括单片机和驱动模块，所述单片机通过输出PWM信号调节装置的动力输出，所述驱动模块控制车轮电机的转动。本发明通过将前轮支撑臂和中轮支撑臂呈90°角放置，转向效率高，且前宽后窄的结构，有利于在越过障碍时及时摆正车身。

Description

一种六轮越障信息采集车装置
技术领域
本发明涉及野外信息采集、地形地况测绘、越障领域，具体而言，尤其涉及一种六轮越障信息采集车装置。
背景技术
随着人类社会发展带来的自然环境的破坏在不断加剧，野生动植物的种类急剧减少。在这样的背景下，对濒危物种进行信息采集从而采取更好的保护措施显得愈发重要。同时，在地震、火灾救援以及地形地况测绘等方面也需要更安全的信息采集方式。
另一方面，当今社会快速发展，物流效率的提高以及劳动成本的降低是各行各业稳步快速发展的重要保证。在某些道路情况复杂的环境中，具备爬坡能力的运输工具同样也彰显出巨大的优势。
发明内容
根据上述提出野外人工信息采集效率低下且无法保证人员安全性的技术问题，而提供一种六轮越障信息采集车装置。本发明主要利用利用前轮和中轮支撑臂呈90°角交叉固定的方法，从而实现翻越障碍的功能。。
本发明采用的技术手段如下：
一种六轮越障信息采集车装置，所述装置包括：车体以及动力控制系统；
所述车体包括板式车身，所述板式车身前端并列固定连接有向前方倾斜延伸的前车架、后端并列固定连接有向后方倾斜延伸的后车架，所述后车架末端通过后轮支撑臂连接后轮；所述前车架末端连接支撑结构，所述支撑结构包括呈90°角交叉固定的前轮支撑臂和中轮支撑臂，所述前轮支撑臂末端连接前轮，所述中轮支撑臂末端连接中轮；
所述动力控制系统包括单片机、驱动模块以及驱动电机，所述单片机通过输出PWM信号调节装置的动力输出，所述驱动模块控制车轮电机的转动。
进一步地，所述前轮间的距离大于所述中轮间的距离。
进一步地，所述装置采用六轮独立驱动模式，每个车轮均连接单独的电机及驱动模块。
进一步地，所述板式车身材料为亚克力板。
进一步地，所述支撑结构通过光轴与所述前车架连接并利用卡簧固定。
进一步地，所述前车架与所述支撑结构均具有相配合的通孔以便通过光轴进行铰接。
进一步地，所述支撑结构及后轮支撑臂上均具有与弹簧避震器上的凹槽相配合的突起，并通过螺钉与弹簧避震器固定。
进一步地，所述前轮、中轮和后轮均采用海绵结构，并且均通过减震弹簧分别与所述支撑结构和后轮支撑臂相连接。
进一步地，所述单片机与驱动模块共地，保持控制过程中所用的逻辑电平参考相同。
进一步地，所述装置还包括太阳能收集与转换设备，以提高装置的续航能力。
较现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明通过将前轮支撑臂和中轮支撑臂呈90°角放置，转向效率高，仅仅是改变轮子的相对关系，就能获得较强地的障碍翻越性能；且前宽后窄的结构，有利于在越过障碍时及时摆正车身。
2、本发明在越过障碍的过程中，车身上下幅度小，车轮为橡胶海绵材质且后轮有独立的缓冲避震结构，起到缓冲作用，可以保证车身的稳定，更好的为车轮提供了抓地力。
3、本发明实用性强，适合在野外使用，减少人力物力的消耗。此外设置太阳能与电能的转换和设备，可以实现独立生存。也可以采集车装置作为平台，在原设计的基础上改装成电动上楼梯轮椅，越障运输车，灾区探测器等等，用处广泛。
4、本发明结构简单高效，电量有效合理利用，降低了制造的成本、使用成本和后期维护成本。
基于上述理由，本发明适用于野外信息采集/地形地况测绘/越障领域推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明六轮越障信息采集车结构示意图。
图2为本发明六轮越障信息采集车的主视图。
图3为本发明六轮越障信息采集车的左视图。
图4为本发明六轮越障信息采集车的俯视图。
图中：1、板式车身；2、前车架；3、后车架；4、前轮支撑臂；5、中轮支撑臂；6、后轮支撑臂；7、前轮；8、中轮；9、后轮；10、减震弹簧；11、车轮电机；12、单片机。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图1-4所示，本发明提供了一种六轮越障信息采集车装置，所述装置包括：车体以及动力控制系统；所述车体包括板式车身1，所述板式车身前端并列固定连接有向前方倾斜延伸的前车架2、后端并列固定连接有向后方倾斜延伸的后车架3，所述后车架3末端通过后轮支撑臂6连接后轮9；所述前车架2末端连接支撑结构，所述支撑结构包括呈90°角交叉固定的前轮支撑臂4和中轮支撑臂5，所述前轮支撑臂4末端连接前轮7，所述中轮支撑臂5末端连接中轮8；所述动力控制系统包括单片机12、驱动模块以及车轮电机，所述单片机通过输出PWM信号调节装置的动力输出，所述驱动模块控制车轮电机的转动。进一步地，所述板式车身1材料为亚克力板。前车架与所述支撑结构均具有相配合的通孔以便通过光轴进行铰接。作为较佳的实施方式，动力控制系统优选为STC89C52单片机系统，包括STC89C52单片机12和L298N驱动模块以及370电机11，STC89C52单片机12系统通过热熔胶固结与亚克力板板式车身1上，STC89C52单片机和L298N驱动模块以及370电机11通过若干杜邦线连接。所述的370电机11通过热熔胶焊接在板式车身1以及支撑机构上，并通过固定转轴与车轮相连接，车轮与转轴通过螺栓固定。
在本发明的实施方式中，所述支撑结构以及后轮支撑臂6上均具有与弹簧避震器上的凹槽相配合的突起，并通过螺钉与弹簧避震器固定。
在进一步的实施方式中，采用六轮独立驱动模式，每个车轮都由一个370电机11驱动，通过控制芯片来控制各个轮子的动力输出，保证在爬楼梯时每个车轮能够得到合适的动力，使采集车能够顺利越障。即所述的370电机11和车轮均设有六个，弹簧避震器设有2个，以满足越障过程中的车身稳定性以及所需动力输出。在翻越楼梯等较大角度障碍时支撑结构可以进行超过90°角的旋转，以成功翻过障碍。进一步地，所述板式车身2前段装设避碰模块，识别前方障碍高度，六轮越障信息采集车选择越障或者转向。
在本发明的实施方式中，前轮支撑臂和中轮支撑臂呈90°角交叉固定，通过光轴与前车架2相连接，利用卡簧固定。在重力的作用下，两轮紧紧贴地，翻越障碍时，前轮7和中轮8同时绕轴心旋转，保证轮子贴紧障碍，具有不丧失动力输出的优点。左右两侧完全独立，所以所有轮子可自由运动，用来保证车身的水平稳定。
在本发明的实施方式中，所述前轮7间的距离大于所述中轮8间的距离。行进过程中支撑结构始终位于前方以保证成功翻越障碍。所述的板式车身1与支撑结构具有相配合的孔用于穿过光轴进行铰接，其刚度满足翻越障碍的过程中的需要。前轮7轮距相对中轮8较大，有利于车身在接触障碍时跨越障碍。前宽后窄的结构，有利于在接触楼梯时及时摆正车身，使车身与楼梯垂直，更加稳定可靠地跨越楼梯。避免了轴距相同时需要调整车身，节省了相应的时间。后轮采用独立减震结构，有效降低车身震动，增加车身稳定性，增加车身抓地力，车轮采用橡胶海绵材质，并且通过减震弹簧10分别与所述支撑结构和后轮支撑臂6相连接，具有约3cm的悬挂行程，进一步起到缓冲减震作用。
在本发明的实施方式中，所述单片机12与驱动模块共地，保持控制过程中所用的逻辑电平参考相同。车轮电机11通过L298N驱动模块驱动，单片机PWM信号控制电机转动，通过调节输出功率，可以实现转向功能，使六轮越障信息采集车具有更稳定的动力输出。
在本发明的实施方式中，所述装置还包括太阳能收集与转换设备，以提高装置的续航能力。
本发明所述的六轮越障信息采集车装置结构简单，效果优秀，电量有效合理利用，降低了制造的成本、使用成本和后期维护成本，适合在野外使用，减少人力物力的消耗。尤其适合野外信息采集/地形地况测绘/越障领域的应用推广。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种六轮越障信息采集车装置，其特征在于，所述装置包括：车体以及动力控制系统；
所述车体包括板式车身(1)，所述板式车身(1)前端并列固定连接有向前方倾斜延伸的前车架(2)、后端并列固定连接有向后方倾斜延伸的后车架(3)，所述后车架(3)末端通过后轮支撑臂(6)连接后轮(9)；所述前车架(2)末端连接支撑结构，所述支撑结构包括呈90°角交叉固定的前轮支撑臂(4)和中轮支撑臂(5)，所述前轮支撑臂(4)末端连接前轮(7)，所述中轮支撑臂(5)末端连接中轮(8)；
所述动力控制系统包括单片机(12)、驱动模块以及驱动电机，所述单片机通过输出PWM信号调节装置的动力输出，所述驱动模块控制车轮电机(11)的转动。
2.根据权利要求1所述的六轮越障信息采集车装置，其特征在于，所述前轮(7)间的距离大于所述中轮间(8)的距离。
3.根据权利要求1所述的六轮越障信息采集车装置，其特征在于，所述装置采用六轮独立驱动模式，每个车轮均连接单独的电机及驱动模块。
4.根据权利要求1所述的六轮越障信息采集车装置，其特征在于，所述板式车身(1)材料为亚克力板。
5.根据权利要求1所述的六轮越障信息采集车装置，其特征在于，所述支撑结构通过光轴与所述前车架(2)连接并利用卡簧固定。
6.根据权利要求5所述的六轮越障信息采集车装置，其特征在于，所述前车架(2)与所述支撑结构均具有相配合的通孔以便通过光轴进行铰接。
7.根据权利要求1所述的六轮越障信息采集车装置，其特征在于，所述支撑结构及后轮支撑臂(6)上均具有与弹簧避震器上的凹槽相配合的突起，并通过螺钉与弹簧避震器固定。
8.根据权利要求7中任意一项所述的六轮越障信息采集车装置，其特征在于，所述前轮(7)、中轮(8)和后轮(9)均采用海绵结构，并且均通过减震弹簧分别与所述支撑结构和后轮支撑臂(6)相连接。
9.根据权利要求1所述的六轮越障信息采集车装置，其特征在于，所述单片机(12)与驱动模块共地，保持控制过程中所用的逻辑电平参考相同。
10.根据权利要求1所述的六轮越障信息采集车装置，其特征在于，所述装置还包括太阳能收集与转换设备，以提高装置的续航能力。
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