CN111473813A - 一种智能环境勘探小车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能环境勘探小车，涉及智能小车领域，包括有车身、独立悬挂结构、车轮和机械爪结构，所述车身的底端两侧设置有若干个独立悬挂结构，所述车轮安装在所述独立悬挂的底端，所述机械爪结构安装在所述车身上；所述独立悬挂结构包括支架板、悬挂条、电机支架、第一电机和减震器，所述支架板固接所述车身底端，所述支架板上铰接悬挂条，所述悬挂条的一端铰接电机支架，所述电机支架上固接第一电机，所述减震器的运动端与支架板铰接，所述减震器的底座与悬挂条的一端铰接，所述减震器上套设有弹簧，所述车轮固接所述第一电机的输出端；解决了定点勘探的数据获取范围较小、人为勘探耗费人力物力，甚至对人员有安全风险的技术问题。

Description

一种智能环境勘探小车

技术领域

本发明涉及智能小车领域，具体涉及一种智能环境勘探小车。

背景技术

随着人类对环境认识的深入，环境是资源的观点，越来越为人们所接受。空气、水、土壤、矿产资源等，都是社会的自然财富和发展生产的物质基础，构成了生产力的要素。然而人类在向自然索取自己所需的一切时也在破坏着环境，尤其是工业革命以来，地球环境的恶化引起了人们的广泛关注，而不堪重负的自然环境也正在用自己的方式抗议着，这就是环境灾害，例如沙尘暴、热浪、酸雨、温室效应等。环境如水，能载舟亦能覆舟，没有良好生态环境，就没有经济社会可持续发展，就没有人民生活质量改善，就没有人民全面小康与现代化。环保已经成为今天我们经济可持续发展的一个决定性的基础。

通过对环境进行勘探的方式，获取环境的重要数据，从而进行有效的治理保护，现有的对环境勘探方式包括设定定点的环境监测设施，或是人为操作仪器进行实地勘探，其中定点监测，其获得数据范围较小，人为勘探，耗费人力物力，甚至对人员有安全风险。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能环境勘探小车，解决了定点勘探的数据获取范围较小、人为勘探耗费人力物力，甚至对人员有安全风险的技术问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种智能环境勘探小车，包括有车身、独立悬挂结构、车轮和机械爪结构，所述车身的底端两侧设置有若干个独立悬挂结构，所述车轮安装在所述独立悬挂的底端，所述机械爪结构安装在所述车身上；

所述独立悬挂结构包括支架板、悬挂条、电机支架、第一电机和减震器，所述支架板固接所述车身底端，所述支架板上铰接悬挂条，所述悬挂条的一端铰接电机支架，所述电机支架上固接第一电机，所述减震器的运动端与支架板铰接，所述减震器的底座与悬挂条的一端铰接，所述减震器上套设有弹簧，所述车轮固接所述第一电机的输出端；

所述机械爪结构包括U形支架、舵机、第二电机、第一板、第一杆、第二杆、第一钩杆、第二钩杆和铰接连杆，所述舵机安装在所述U形支架中，三个所述舵机依次连接，所述第一板固接所述舵机的输出端，所述底板的底端铰接第一杆和第二杆，所述第一杆的一端和第二杆的一端分别设置为齿轮形，所述第一杆和第二杆啮合，所述第一板上固接第二电机，所述第二电机的输出端固接所述第一杆的齿轮形端，所述第一杆的另一端铰接第一钩杆，所述第二杆的另一端铰接第二钩杆，所述第一钩杆和第二钩杆分别与所述第一板通过铰接连杆铰接。

进一步，所述车轮包括轮圈、外环、内环、划水板、连杆和第一电动缸，所述轮圈固接所述第一电机的输出端，所述内环固接轮圈圆心处，所述外环设置在所述轮圈的圆弧边处，所述内环和外环之间设置有若干个连杆，所述连杆的一端与所述内环铰接，所述连杆的另一端与所述外环固接，所述连杆上固接划水板、所述第一电动缸固接所述轮圈的圆弧边上，所述第一电动缸的输出端固接所述外环。

进一步，所述轮圈内固接有若干个固接条，若干个所述固接条间隔均匀，所述轮圈的外侧设置有扇形板，若干个所述扇形板间设置有间隙，所述划水板与所述间隙滑动配合。

进一步，所述车身的顶部设置有开口，所述开口内设置有第三电机，所述第三电机的输出端固接U形支架的底端。

进一步，所述车身的一侧设置有储存仓，所述储存仓上设置有盖板，所述盖板与所述车身滑动配合，所述盖板上设置有第四电机，所述第四电机的输出端固接所述盖板。

进一步，所述独立悬挂结构的数量为六个，所述车身两侧对称设置所述独立悬挂结构。

进一步，所述车身还设置有顶杆结构，所述顶杆结构包括第二电动缸、第三电动缸、斜杆，所述斜杆与所述车身铰接，所述车身的底部设置有第二电动缸，所述第二电动缸的输出端铰接所述斜杆，所述斜杆上固接第三电动缸。

进一步，所述车身上还设置有摄像头。

进一步，所述车身的材质为铝合金。

进一步，所述车身上设置有环形气囊，所述环形气囊连接有若干个触发器。

(三)有益效果

本发明提供了一种智能环境勘探小车。与现有技术相比，具备以下有益效果：

1、在车身的两侧分别设置有三个独立悬挂结构，在独立悬挂结构上安装车轮，通过单独的电机驱动，使得任何一个车轮受到路面冲击而跳动时不致影响另一个轮子的运作，其弹性较佳，可吸收路面震动，高速时行驶稳定，而且由于无连接轴，质量轻，减少了车身受到的冲击，并提高了车轮的地面附着力。解决了定点勘探的数据获取范围较小、人为勘探耗费人力物力，甚至对人员有安全风险的技术问题，实实现了小车勘探环境，为智能勘探小车提供机械结构。

2、设置机械爪结构，通过舵机控制各活动关节的活动，再通过第二电机控制第一钩杆和第二钩杆的相对运动，实现抓取、移动和放置的功能；

3、为了增强越野性能，在车身的两侧设置顶杆结构，通过第二电动缸调整斜杆的倾斜角，再通过第三电动缸控制顶起车身，从而提高本实施例的脱困能力。

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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明一种智能环境勘探小车的结构示意图；

图2为本发明一种智能环境勘探小车的独立悬挂结构和车轮的结构示意图；

图3为图2中A处的局部放大结构示意图；

图4为本发明一种智能环境勘探小车机械爪结构的结构示意图；

图5位本发明一种智能环境勘探小车的车身的结构示意图；

图6位本发明一种智能环境勘探小车的一实施例结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

本申请实施例通过提供一种智能环境勘探小车，解决了定点勘探的数据获取范围较小、人为勘探耗费人力物力，甚至对人员有安全风险的技术问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例1：如图1-6所示，一种智能环境勘探小车，包括有车身1、独立悬挂结构、车轮和机械爪结构，所述车身1的底端两侧设置有若干个独立悬挂结构，所述车轮安装在所述独立悬挂的底端，所述机械爪结构安装在所述车身1上；

所述独立悬挂结构包括支架板3、悬挂条4、电机支架5、第一电机6和减震器7，所述支架板3固接所述车身1底端，所述支架板3上铰接悬挂条4，所述悬挂条4的一端铰接电机支架5，所述电机支架5上固接第一电机6，所述减震器7的运动端与支架板3铰接，所述减震器7的底座与悬挂条4的一端铰接，所述减震器7上套设有弹簧8，所述车轮固接所述第一电机6的输出端；质量轻，减少了车身1受到的冲击，并提高了车轮的地面附着力；

所述机械爪结构包括U形支架9、舵机10、第二电机11、第一板12、第一杆13、第二杆14、第一钩杆15、第二钩杆16和铰接连杆17，所述舵机10安装在所述U形支架9中，三个所述舵机10依次连接，所述第一板12固接所述舵机10的输出端，所述底板的底端铰接第一杆13和第二杆14，所述第一杆13的一端和第二杆14的一端分别设置为齿轮形，所述第一杆13和第二杆14啮合，所述第一板12上固接第二电机11，所述第二电机11的输出端固接所述第一杆13的齿轮形端，所述第一杆13的另一端铰接第一钩杆15，所述第二杆14的另一端铰接第二钩杆16，所述第一钩杆15和第二钩杆16分别与所述第一板12通过铰接连杆17铰接。本发明实施例可根据实际需求更换不同的功能组件，如探测器或电磁铁，并不局限于机械爪。

所述车轮包括轮圈2、外环18、内环19、划水板20、连杆21和第一电动缸22，所述轮圈2固接所述第一电机6的输出端，所述内环19固接轮圈2圆心处，所述外环18设置在所述轮圈2的圆弧边处，所述内环19和外环18之间设置有若干个连杆21，所述连杆21的一端与所述内环19铰接，所述连杆21的另一端与所述外环18固接，所述连杆21上固接划水板20、所述第一电动缸22固接所述轮圈2的圆弧边上，所述第一电动缸22的输出端固接所述外环18。通过车轮设置可收缩伸展的划水板20，可实现提高车轮的使用灵活性，现有的两用车轮，其在正常路面行驶时，阻力较大，本实施例更加节约能源。

所述轮圈2内固接有若干个固接条23，若干个所述固接条23间隔均匀，所述轮圈2的外侧设置有扇形板24，若干个所述扇形板24间设置有间隙，所述划水板20与所述间隙滑动配合。设置扇形的板，用于遮挡，扇形板24与轮圈2接触时设置有弧度。

所述车身1的顶部设置有开口25，所述开口25内设置有第三电机26，所述第三电机26的输出端固接U形支架9的底端，可使得本实施例在车身1上转动。

所述车身1的一侧设置有储存仓，所述储存仓上设置有盖板27，所述盖板27与所述车身1滑动配合，所述盖板27上设置有第四电机28，所述第四电机28的输出端固接所述盖板27。用于放置夹取的样本，并保存。

所述独立悬挂结构的数量为六个，所述车身1两侧对称设置所述独立悬挂结构，六个车轮越野性能优越。

所述车身1还设置有顶杆结构，所述顶杆结构包括第二电动缸29、第三电动缸30、斜杆31，所述斜杆31与所述车身1铰接，所述车身1的底部设置有第二电动缸29，所述第二电动缸29的输出端铰接所述斜杆31，所述斜杆31上固接第三电动缸30。用于辅助本实施例脱困，提高越野能力。

所述车身1上还设置有摄像头32，用于采集图像。所述车身1的材质为铝合金，用于降低车重。

所述车身1上设置有环形气囊33，所述环形气囊33连接有若干个触发器。当车身1跌落或发生碰触时，触发器打开环形气囊33，保护车身1，保证车身1的完好。

本发明实施例的工作原理：本实施例在车身1的两侧分别设置有三个独立悬挂结构，在独立悬挂结构上安装车轮，通过单独的电机驱动，使得任何一个车轮受到路面冲击而跳动时不致影响另一个轮子的运作，其弹性较佳，可吸收路面震动，高速时行驶稳定，而且由于无连接轴，质量轻，减少了车身1受到的冲击，并提高了车轮的地面附着力；

本实施例的车轮为水陆两用的车轮，在陆地行驶时，可将划水板20收起；当需要使用刷水板时，则通过第一电动缸22推动外环18，使得划水板20伸出扇形板24，用于在水面上移动，其中为保持车身1浮于水面上，车身1上还配备有气囊；

设置机械爪结构，通过舵机10控制各活动关节的活动，再通过第二电机11控制第一钩杆15和第二钩杆16的相对运动，实现抓取、移动和放置的功能；

本实施例为了增强越野性能，在车身1的两侧设置顶杆结构，通过第二电动缸29调整斜杆31的倾斜角，再通过第三电动缸30控制顶起车身1，从而提高本实施例的脱困能力。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上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精神和范围。

Claims (10)

1.一种智能环境勘探小车，其特征在于，包括有车身、独立悬挂结构、车轮和机械爪结构，所述车身的底端两侧设置有若干个独立悬挂结构，所述车轮安装在所述独立悬挂的底端，所述机械爪结构安装在所述车身上；

所述独立悬挂结构包括支架板、悬挂条、电机支架、第一电机和减震器，所述支架板固接所述车身底端，所述支架板上铰接悬挂条，所述悬挂条的一端铰接电机支架，所述电机支架上固接第一电机，所述减震器的运动端与支架板铰接，所述减震器的底座与悬挂条的一端铰接，所述减震器上套设有弹簧，所述车轮固接所述第一电机的输出端；

所述机械爪结构包括U形支架、舵机、第二电机、第一板、第一杆、第二杆、第一钩杆、第二钩杆和铰接连杆，所述舵机安装在所述U形支架中，三个所述舵机依次连接，所述第一板固接所述舵机的输出端，底板的底端铰接第一杆和第二杆，所述第一杆的一端和第二杆的一端分别设置为齿轮形，所述第一杆和第二杆啮合，所述第一板上固接第二电机，所述第二电机的输出端固接所述第一杆的齿轮形端，所述第一杆的另一端铰接第一钩杆，所述第二杆的另一端铰接第二钩杆，所述第一钩杆和第二钩杆分别与所述第一板通过铰接连杆铰接。

2.如权利要求1所述的智能环境勘探小车，其特征在于，所述车轮包括轮圈、外环、内环、划水板、连杆和第一电动缸，所述轮圈固接所述第一电机的输出端，所述内环固接轮圈圆心处，所述外环设置在所述轮圈的圆弧边处，所述内环和外环之间设置有若干个连杆，所述连杆的一端与所述内环铰接，所述连杆的另一端与所述外环固接，所述连杆上固接划水板、所述第一电动缸固接所述轮圈的圆弧边上，所述第一电动缸的输出端固接所述外环。

3.如权利要求2所述的智能环境勘探小车，其特征在于，所述轮圈内固接有若干个固接条，若干个所述固接条间隔均匀，所述轮圈的外侧设置有扇形板，若干个所述扇形板间设置有间隙，所述划水板与所述间隙滑动配合。

4.如权利要求1所述的智能环境勘探小车，其特征在于，所述车身的顶部设置有开口，所述开口内设置有第三电机，所述第三电机的输出端固接U形支架的底端。

5.如权利要求1所述的智能环境勘探小车，其特征在于，所述车身的一侧设置有储存仓，所述储存仓上设置有盖板，所述盖板与所述车身滑动配合，所述盖板上设置有第四电机，所述第四电机的输出端固接所述盖板。

6.如权利要求1所述的智能环境勘探小车，其特征在于，所述独立悬挂结构的数量为六个，所述车身两侧对称设置所述独立悬挂结构。

7.如权利要求1所述的智能环境勘探小车，其特征在于，所述车身还设置有顶杆结构，所述顶杆结构包括第二电动缸、第三电动缸、斜杆，所述斜杆与所述车身铰接，所述车身的底部设置有第二电动缸，所述第二电动缸的输出端铰接所述斜杆，所述斜杆上固接第三电动缸。

8.如权利要求1所述的智能环境勘探小车，其特征在于，所述车身上还设置有摄像头。

9.如权利要求1所述的智能环境勘探小车，其特征在于，所述车身的材质为铝合金。

10.如权利要求1所述的智能环境勘探小车，其特征在于，所述车身上设置有环形气囊，所述环形气囊连接有若干个触发器。

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