CN113086047A - 一种多地形探测车 - Google Patents
一种多地形探测车 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113086047A CN113086047A CN202110366956.3A CN202110366956A CN113086047A CN 113086047 A CN113086047 A CN 113086047A CN 202110366956 A CN202110366956 A CN 202110366956A CN 113086047 A CN113086047 A CN 113086047A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vehicle body
- drive
- link
- vehicle
- wheel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
- B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
- B62D57/028—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members having wheels and mechanical legs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)
- Rehabilitation Tools (AREA)
Abstract
本发明提供了一种多地形探测车,包括车体与适于设置在所述车体上的走行装置,所述走行装置包括车轮、多杆机构和驱动机构,所述多杆机构具有多个转动关节,且所述多杆机构在一个所述转动关节处与所述车轮转动连接;所述驱动机构适于设置在所述转动关节处,并通过驱动所述多杆机构来驱动所述车轮滚动或摆动。本发明通过设置多杆机构以及在多杆机构的相应转动关节处设置驱动机构,来实现多地形探测车的轮式行走或步式行走,使得多地形探测车既具备轮式行走时高速、运动平稳、控制简单的优点,又具备步式行走时环境适应性好、越障能力强的优点,提升了多地形探测车的环境适应能力与机动性,保证了多地形探测车用于例如行星探测等作业时的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及探测车辆技术领域,具体而言,涉及一种多地形探测车。
背景技术
对于例如火星等具有多变且复杂地形的行星,探测车在其上行走时需要经历大量的崎岖地形。但目前的探测车的移动系统主要为轮式移动系统,其环境适应能力及越障能力均较差,容易使得探测车陷入复杂地形而难以离开。
发明内容
本发明解决的问题是:如何提升探测车的环境适应性及越障能力。
为解决上述问题,本发明提供一种多地形探测车,包括车体与适于设置在所述车体上的走行装置,所述走行装置包括车轮、多杆机构和驱动机构,所述多杆机构具有多个转动关节,且所述多杆机构在一个所述转动关节处与所述车轮转动连接;所述驱动机构适于设置在所述转动关节处,并通过驱动所述多杆机构来驱动所述车轮滚动或摆动。
可选地,所述走行装置还包括摆臂组,每个所述摆臂组包括两个固定连接的摆臂,且所述摆臂组在两个所述摆臂的相连端与所述车体转动连接,两个所述摆臂的另一端分别与一个所述多杆机构连接。
可选地,所述多杆机构为五杆机构,所述五杆机构包括依次转动连接的第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆和第五连杆,且所述第一连杆与所述第五连杆转动连接并与所述摆臂连接。
可选地,所述第二连杆与所述第三连杆转动连接形成第一转动关节,所述第三连杆与所述第四连杆转动连接形成第二转动关节,所述多杆机构在所述第二转动关节处与所述车轮转动连接;所述驱动机构包括第一驱动结构和第二驱动结构,所述第一驱动结构适于设置在所述第一转动关节处,所述第二驱动结构适于设置在所述第二转动关节处;
且所述第一驱动结构和所述第二驱动结构均具有驱动模式和锁止模式;当所述第一驱动结构和所述第二驱动结构中的一个处于驱动模式,另一个处于锁止模式时,所述车轮滚动;当所述第一驱动结构和所述第二驱动结构均处于驱动模式时,所述车轮摆动。
可选地,所述走行装置还包括设置在所述车体上并对应所述摆臂组设置的锁紧机构,所述锁紧机构包括两个触发结构和锁止结构,对应同一个所述摆臂组设置的两个所述车轮的上方分别设有一个所述触发结构;
当所述车轮相对于所述车体向上运动至第一预设位置时,所述触发结构触发,所述锁止结构实现所述摆臂组和所述车体的相对位置锁定;
当所述车轮相对于所述车体向下运动至离开第一预设位置时,所述触发结构解除触发,所述锁止结构解除所述摆臂组和所述车体的相对位置锁定。
可选地,所述锁止结构包括设置在所述摆臂组与所述车体的转动连接处并与所述摆臂组固定连接的齿状轮结构、与所述车体固定连接的第一套筒、与所述第一套筒滑动连接的第一动杆;
当所述触发结构触发时,所述第一动杆适于沿所述第一套筒滑动至所述第一动杆的一端插入所述齿状轮结构的齿槽内;
当所述触发结构解除触发时,所述第一动杆适于沿所述第一套筒滑动至所述第一动杆离开所述齿槽。
可选地,所述锁止结构还包括连接所述第一动杆与所述第一套筒的第一复位结构,所述第一复位结构适于在所述触发结构解除触发时驱动所述第一动杆离开所述齿槽。
可选地,所述触发结构包括适于相对所述车体滑动的第二动杆和适于与所述车体转动连接的摆动件;
当所述触发结构触发时,所述第二动杆朝向所述摆动件滑动并驱动所述摆动件转动,以使得所述摆动件驱动所述第一动杆朝向所述齿状轮结构移动。
可选地,所述触发结构还包括连接所述车体与所述摆动件的第二复位结构,所述第二复位结构适于在所述触发结构解除触发时驱动所述摆动件复位至所述第一动杆与所述摆动件分离。
可选地,所述车体的左右两侧均设有一个所述摆臂组,且所述车体的前端或后端设有一个所述摆臂组。
本发明与现有技术相比,具有以下有益效果:通过设置多杆机构以及在多杆机构的相应转动关节处设置驱动机构,来实现多地形探测车的轮式行走或步式行走,使得多地形探测车既具备轮式行走时高速、运动平稳、控制简单的优点,又具备步式行走时环境适应性好、越障能力强的优点,提升了多地形探测车的环境适应能力与机动性,保证了多地形探测车用于例如行星探测等作业时的可靠性;而且,使得多地形探测车具有结构简单、可靠且易于实现的优点。
附图说明
图1为本发明实施例中多地形探测车的结构示意图;
图2为本发明实施例中多地形探测车另一视角的结构示意图;
图3为本发明实施例中多地形探测车又一视角的结构示意图;
图4为本发明实施例中走行装置的结构示意图;
图5为本发明实施例中走行装置的部分结构示意图;
图6为本发明实施例中走行装置另一视角的部分结构示意图;
图7为本发明实施例中悬臂组与多杆机构连接时的结构示意图。
附图标记说明:
1-车体;2-走行装置,21-车轮,22-五杆机构,221-第一连杆,222-第二连杆,223-第三连杆,224-第四连杆,225-第五连杆,23-驱动机构,231-第一驱动结构,232-第二驱动结构,24-摆臂组,25-锁紧机构,251-触发结构,2511-第二动杆,2512-摆动件,2513-第二套筒,2514-触发板,252-锁止结构,2521-齿状轮结构,2522-第一套筒,2523-第一动杆。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
需要说明的是,本文提供的坐标系XYZ中,X轴正向代表的前方,X轴的反向代表后方,Y轴的正向代表右方,Y轴的反向代表左方,Z轴的正向代表上方,Z轴的反向代表下方。同时,要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
结合图1-图3所示,本发明实施例提供一种多地形探测车,包括车体1与适于设置在车体1上的走行装置2,走行装置2包括车轮21、多杆机构和驱动机构23,多杆机构具有多个转动关节,且多杆机构在一个转动关节处与车轮21转动连接;驱动机构23适于设置在转动关节处,并通过驱动多杆机构来驱动车轮21滚动或摆动。
本实施例中的多地形探测车适用于多种地形,以满足行星探测的需求。多地形探测车的车体1用于承载各种设备(例如探测设备等),走行装置2设置在车体1上,以支撑车体1以及驱动车体1行进。具体地,走行装置2包括车轮21、多杆机构(如五杆机构22、六杆机构、七杆机构等)和驱动机构23,驱动机构23(例如电机等)通过设置在多杆机构的相应转动关节处,以驱动多杆机构运动,从而使得设置在多杆机构的一个转动关节处的车轮21滚动或摆动,实现多地形探测车的轮式行走或步式行走(通过多杆机构驱动车轮21往复摆动实现);其中,驱动机构23可以是设置在多杆机构的连接车轮21的转动关节处,也可以是设置在多杆机构的其他转动关节处。多地形探测车的轮式行走由车轮21滚动(即多杆机构在相应驱动机构23的驱动下,驱动车轮21绕自身轴线转动)实现,多地形探测车的步式行走由车轮21往复摆动(即多杆机构在相应驱动机构23的驱动下,驱动车轮21绕远离车轮21自身轴线的另一轴线往复转动)实现;其中,多地形探测车的车轮21设有多个(后文介绍),多个车轮21相互配合以实现多地形探测车的轮式行走或步式行走。如此,使得多地形探测车在轮式行走时具备高速、运动平稳、控制简单的优点,而在步式行走时具备环境适应性好、越障能力强的优点,提升了多地形探测车的环境适应能力与机动性。
在本实施例中,通过设置多杆机构以及在多杆机构的相应转动关节处设置驱动机构23,来实现多地形探测车的轮式行走或步式行走,使得多地形探测车既具备轮式行走时高速、运动平稳、控制简单的优点,又具备步式行走时环境适应性好、越障能力强的优点,提升了多地形探测车的环境适应能力与机动性,保证了多地形探测车用于例如行星探测等作业时的可靠性;而且,使得多地形探测车具有结构简单、可靠且易于实现的优点。
在一些实施方式中,多地形探测车还包括控制器和传感器,控制器分别与传感器和走行装置2通过电连接等方式实现通信连接,传感器适于检测多地形探测车的运动信息、多地形探测车所在地的地形信息等,以为控制器控制走行装置2的运动模式(例如轮式行走、步式行走等)提供可靠的数据支撑,便于及时调整对走行装置2的控制策略。另外,在实际工作过程中,多地形探测车不同位置处的走行装置2的运动模式可能是交叉使用的,也就是说,多地形探测车不同位置处的走行装置2的控制策略可以相同也可以不同,此处不再详细说明。
可选地,结合图1-图7所示,走行装置2还包括摆臂组24,每个摆臂组24包括两个固定连接的摆臂,且摆臂组24在两个摆臂的相连端与车体1转动连接,两个摆臂的另一端分别与一个多杆机构连接。
一个摆臂组24通过两个摆臂分别与两个多杆机构连接,且摆臂组24适于设置在车体1的左右两侧(即车体1位于图1中Y轴方向上的两侧)或前后两端(即车体1位于图1中X轴方向上的两端)并与车体1转动连接,以降低多地形探测车通过崎岖地形车体1的摆动幅度,保证车体1能够平稳行进。为便于描述,下面以设置在车体1左右(即图1中Y轴方向)两侧的摆臂组24进行举例说明,一个摆臂组24通过两个多杆机构连接两个车轮21,摆臂组24沿车体1的前后方向(即图1中X轴方向)设置,也就是说,设置在车体1左侧(右侧)的至少两个车轮21沿车体1的前后方向间隔设置;在多地形探测车爬坡或下坡时,设置在车体1左侧(右侧)的摆臂组24相对车体1转动,使得摆臂组24的轴线与水平面(即图1中XY平面)的夹角能够接近或等于所在坡的坡度,而车体1则无需根据坡度大幅度摆动,依然能够平稳行进。
通过设置与车体1转动连接的摆臂组24,保证了车体1在崎岖地形依然能够平稳行进,提升了多地形探测车的可靠性。
可选地,摆臂组24还起到悬架的作用(例如摆臂组24通过减振结构与车体1连接),以在一定程度上对多地形探测车进行减振,提高多地形探测车车体1上零部件的使用寿命。
可选地,结合图1-图7所示,多杆机构为五杆机构22,五杆机构22包括依次转动连接的第一连杆221、第二连杆222、第三连杆223、第四连杆224和第五连杆225,且第一连杆221与第五连杆225转动连接并与摆臂连接。
本实施例中,为简化多杆机构的结构以及保证多杆机构的稳定,多杆机构优选为五杆机构22,且五杆机构22的第一连杆221、第二连杆222、第三连杆223、第四连杆224和第五连杆225构成一个独立封闭环路,也就是说,第一连杆221、第二连杆222、第三连杆223、第四连杆224和第五连杆225依次转动连接,且第五连杆225远离第四连杆224的一端与第一连杆221转动连接。而且,第一连杆221与摆臂固定连接,以作为五杆机构22的机架,如此,以保证五杆机构22在驱动机构23驱动时的稳定性。
可选地,结合图7所示,第二连杆222与第三连杆223转动连接形成第一转动关节,第三连杆223与第四连杆224转动连接形成第二转动关节,多杆机构在第二转动关节处与车轮21转动连接;驱动机构23包括第一驱动结构231和第二驱动结构232,第一驱动结构231适于设置在第一转动关节处,第二驱动结构232适于设置在第二转动关节处;
且第一驱动结构231和第二驱动结构232均具有驱动模式和锁止模式;当第一驱动结构231和第二驱动结构232中的一个处于驱动模式,另一个处于锁止模式时,车轮21滚动;当第一驱动结构231和第二驱动结构232均处于驱动模式时,车轮21摆动。
本实施例中,基于多杆机构为五杆机构22,为实现走行装置2的轮式行走及步式行走,驱动机构23设有第一驱动结构231和第二驱动结构232,以设置在五杆机构22的两个转动关节处,实现双自由度五杆机构22;第一驱动结构231设置在第二连杆222与第三连杆223转动连接形成第一转动关节处,第二驱动结构232设置在第三连杆223与第四连杆224转动连接形成第二转动关节处,以使得车轮21所在连杆为机构的曲柄,同时满足使其余连杆能够突破车轮21尺寸限制实现着地。第一驱动结构231和第二驱动结构232均具有驱动模式和锁止模式,当第一驱动结构231处于驱动模式时,第一转动关节作为主动关节,第一驱动结构231适于驱动第二连杆222和第三连杆223相对转动;相应地,当第二驱动结构232处于驱动模式时,第二转动关节作为主动关节,第二驱动结构232适于驱动第三连杆223和第四连杆224相对转动;而当第一驱动结构231(第二驱动结构232)处于锁止模式时,第一转动关节(第二转动关节)作为被动关节,不再主动驱动相应连杆的相对转动,而仅适于在其他连杆的带动下相应地运动。在一些实施方式中,当第一驱动结构231和第二驱动结构232中的一个处于驱动模式,另一个处于锁止模式时,车轮21滚动,走行装置2处于轮式行走的运动模式;当第一驱动结构231和第二驱动结构232均处于驱动模式时,车轮21往复摆动,走行装置2处于步式行走的运动模式。
多杆机构仅在第二转动关节处与车轮21转动连接,以避免多杆机构的各连杆之间相互干涉,保证多杆机构驱动车轮21滚动或摆动的流畅性与可靠性。在一些实施方式中,第一连杆221、第二连杆222、第三连杆223和第四连杆224在Y轴正向上依次设置,且第一连杆221、第五连杆225和第四连杆224同样在Y轴正向上依次设置,如此,以进一步避免多杆机构的各连杆之间相互干涉。
在一些实施方式中,多地形探测车在通过传感器检测到多地形探测车的运动信息、多地形探测车所在地的地形信息等信息后,再通过控制器控制第一驱动结构231和第二驱动结构232的运行模式(驱动模式和锁止模式),以实现多地形探测车的轮式行走或步式行走,使得多地形探测车适用于多种地形。其中,控制器通过控制第一驱动结构231(第二驱动结构232)通电运行,使得第一驱动结构231(第二驱动结构232)进入运行模式;相应地,控制器通过控制第一驱动结构231(第二驱动结构232)断电停止运行,使得第一驱动结构231(第二驱动结构232)进入锁止模式。
可选地,驱动机构23对多杆机构的驱动可直接通过电机驱动,或通过蜗轮蜗杆传动电机的驱动至多杆机构。
可选地,结合图1-图6所示,走行装置2还包括设置在车体1上并对应摆臂组24设置的锁紧机构25,锁紧机构25包括两个触发结构251和锁止结构252,对应同一个摆臂组24设置的两个车轮21的上方分别设有一个触发结构251;
当车轮21相对于车体1向上运动至第一预设位置时,触发结构251触发,锁止结构252实现摆臂组24和车体1的相对位置锁定;
当车轮21相对于车体1向下运动至离开第一预设位置时,触发结构251解除触发,锁止结构252解除摆臂组24和车体1的相对位置锁定。
在多地形探测车通过崎岖地形时,摆臂组24相应地相对车体1转动,此时,当一个车轮21绕摆臂组24与车体1的转动连接处向上转动至与对应的触发结构251触碰时,该车轮21到达第一预设位置,也就是说,第一预设位置为车轮21与对应的触发结构251触碰时车轮21所处的位置。当触发结构251触发时,锁止结构252实现摆臂组24和车体1的相对位置锁定,以限制到达第一预设位置的车轮21继续向上运动,从而避免发生车体1触地等情况,保证车体1的安全。当多地形探测车到达较为平稳的地形后,摆臂相对车体1转动,至车轮21相对于车体1向下运动并离开第一预设位置时,触发结构251解除触发,锁止结构252解除摆臂组24和车体1的相对位置锁定,使得摆臂组24与车体1的转动连接不再受到限制,从而使得摆臂组24能够继续根据多地形探测车的所在地形相应转动调节,保证车体1的平稳行进。
在一些实施方式中,车轮21到达第一预设位置时,与该车轮21对应的悬臂组的轴线与水平面的夹角为15°,20°或30°。
可选的,在车轮21到达第一预设位置,触发结构251触发,锁止结构252实现摆臂组24和车体1的相对位置锁定后,走行装置2可通过更换当前的运动模式(例如将轮式行走换为步式行走)以离开当前地形。
可选地,结合图2、图4-图7所示,锁止结构252包括设置在摆臂组24与车体1的转动连接处并与摆臂组24固定连接的齿状轮结构2521、与车体1固定连接的第一套筒2522、与第一套筒2522滑动连接的第一动杆2523;
当触发结构251触发时,第一动杆2523适于沿第一套筒2522滑动至第一动杆2523的一端插入齿状轮结构2521的齿槽内;
当触发结构251解除触发时,第一动杆2523适于沿第一套筒2522滑动至第一动杆2523离开齿槽。
锁止结构252的齿状轮结构2521设置在摆臂组24与车体1的转动连接处(也是摆臂组24的两个摆臂的连接处),以便于在对齿状轮结构2521限位后直接限制摆臂组24相对车体1的转动,以限制到达第一预设位置的车轮21继续向上运动。第一套筒2522固定连接在车体1上,第一动杆2523则与第一套筒2522同轴设置并贯穿第一套筒2522,使得第一套筒2522对第一动杆2523的滑动起到导向作用。在一些实施方式中,第一动杆2523和第一套筒2522位于齿状轮结构2521的上方,当触发结构251触发时,第一动杆2523沿第一套筒2522向下滑动至第一动杆2523的下端(即第一动杆2523位于图2中Z轴反向的一端)插入齿状轮结构2521的齿槽(即齿状轮结构2521的相邻轮齿之间形成的槽)内,以限制齿状轮结构2521相对车体1的运动,从而限制到达第一预设位置的车轮21继续向上运动,避免车体1触地,保证车体1的安全;当触发结构251解除触发时,第一动杆2523则沿第一套筒2522向上滑动至第一动杆2523的下端离开齿槽,不再限制齿状轮结构2521相对车体1的运动。
可选地,结合图2、图5和图6所示,锁止结构252还包括连接第一动杆2523与第一套筒2522的第一复位结构(图中未示出),第一复位结构适于在触发结构251解除触发时驱动第一动杆2523离开齿槽。
第一复位结构适于连接第一动杆2523与第一套筒2522,以在触发结构251解除触发时为第一动杆2523提供向上运动的驱动力,使得第一动杆2523能够顺利地离开齿槽。在一些实施方式中,第一复位结构采用例如弹簧的弹性件,弹簧适于设置在第一套筒2522内并套设在第一动杆2523上,在第一动杆2523向下运动时,弹簧被压缩或拉伸;在触发结构251解除触发后,弹簧复位以驱动第一动杆2523提供向上运动离开齿槽。通过采用例如弹簧的弹性件作为第一复位结构,避免了第一复位结构采用电机驱动时能源消耗大的情况发生,使得多地形探测车适用于行星探测等需要节约能源的作业;而且,弹性件设置在第一套筒2522内,保证了锁止结构252结构上的稳定性以及抗碰撞的能力,使得锁止结构252能够稳定、有效地长期发挥作用,提升了锁止结构252的实用性。
可选地,触发结构251包括适于相对车体1滑动的第二动杆2511和适于与车体1转动连接的摆动件2512;
当触发结构251触发时,第二动杆2511朝向摆动件2512滑动并驱动摆动件2512转动,以使得摆动件2512驱动第一动杆2523朝向齿状轮结构2521移动。
基于第一动杆2523和第一套筒2522位于齿状轮结构2521的上方,摆动件2512设置在第一动杆2523和第一套筒2522的上方,并与第一动杆2523的上端(即第一动杆2523位于图2中Z轴正向的一端)相对应;且摆动件2512与车体1转动连接,并优选采用类似凸轮的结构,以便于在触发结构251触发时转动并挤压第一动杆2523的上端,使得第一动杆2523向下运动至第一动杆2523的下端插入齿状轮结构2521的齿槽内,完成对摆臂组24和车体1的相对位置的锁定。触发结构251的第二动杆2511适于相对车体1滑动,且第二动杆2511的两端翻倍与车轮21、摆动件2512对应;在车轮21到达第一预设位置后,触发结构251触发,此时第二动杆2511在车轮21的触碰、挤压下朝向摆动件2512运动,并驱动摆动件2512转动至挤压第一动杆2523的上端;在触发结构251解除触发后,第二动杆2511不再对摆动件2512挤压,摆动件2512复位(后文介绍)并不再挤压第一动杆2523的上端,第一动杆2523则在第一复位结构的驱动下离开齿槽,从而实现摆臂组24和车体1的相对位置锁定的解除。
可选地,触发结构251还包括触发板2514,其设置在第二动杆2511于车轮21相对应的一端,以增大触发结构251触发时与车轮21的接触面积,保证触发结构251顺利触发。
可选地,触发结构251还包括与车体1固定连接的第二套筒2513,第二动杆2511则贯穿第一套筒2522并与第一套筒2522滑动连接,使得第二套筒2513对第二动杆2511的滑动起到导向作用,保证触发结构251顺利触发;进一步地,触发结构251还包括第三复位结构,第三复位结构优选采用例如弹簧的弹性件,弹簧适于设置在第二套筒2513内并套设在第二动杆2511上,在第二动杆2511朝向摆动件2512运动时,弹簧被压缩或拉伸;在触发结构251解除触发后,弹簧复位以驱动第二动杆2511离开摆动件2512。在一些实施例中,第二动杆2511和第二套筒2513可以由多个部件构成,其中,第二动杆2511由多个小动杆构成,相邻的两个小动杆的相邻端呈斜面结构,如此,在触发结构251触发后,多个小动杆通过斜面结构相互作用直至靠近摆动件2512的小动杆触碰并挤压摆动件2512转动。
可选地,结合图1-图6所示,触发结构251还包括连接车体1与摆动件2512的第二复位结构(图中未示出),第二复位结构适于在触发结构251解除触发时驱动摆动件2512复位至第一动杆2523与摆动件2512分离。
本实施例中,第二复位结构优选采用例如弹簧的弹性件,弹簧适于设置在摆动件2512与车体1的转动连接处,在第二动杆2511挤压摆动件2512至摆动件2512转动时,弹簧的弹性势能增大;在触发结构251解除触发后,车轮21不再挤压第二动杆2511,使得第二动杆2511不再挤压摆动件2512,弹簧趋向复位以减小自身的弹性势能,摆动件2512则在弹簧的作用下转动且不再挤压第一动杆2523的上端,其后,第一动杆2523在第一复位结构的驱动下离开齿槽以实现摆臂组24和车体1的相对位置锁定的解除。
基于摆动件2512采用类似凸轮的结构,摆动件2512朝向第一动杆2523的一端设有凸轮槽,第一动杆2523的上端则与凸轮槽相对应,以使得与一个摆臂组24对应的两个车轮21中的任一个到达第一预设位置时,无论与两个车轮21对应的两个触发结构251驱动摆动件2512朝哪个方向转动,摆动件2512均可通过凸轮槽的槽壁对第一动杆2523的上端进行挤压,驱动第一动杆2523向下运动以完成摆臂组24和车体1相对位置的锁定。
区别于上述实施例,在一些实施例中,摆动件2512可以省略,第二动杆2511在触发结构251触发时可直接驱动第一动杆2523运动。
可选地,结合图1-图4所示,车体1的左右两侧均设有一个摆臂组24,且车体1的前端(即车体1位于图1中X轴正向的一端)或后端(即车体1位于图1中X轴反向的一端)设有一个摆臂组24。
本实施例中,摆臂组24适于设置在车体1的左右两侧处以及车体1的前后两端中的一端处,以提升多地形探测车平稳通过崎岖地形的能力以及多地形探测车的抗振能力;且摆臂组24的设置处均优选设有锁止结构252,以及时限制锁止结构252相对车体1的转动,避免发生车体1触地等情况,保证车体1的安全。
虽然本公开披露如上,但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种多地形探测车,其特征在于,包括车体(1)与适于设置在所述车体(1)上的走行装置(2),所述走行装置(2)包括车轮(21)、多杆机构和驱动机构(23),所述多杆机构具有多个转动关节,且所述多杆机构在一个所述转动关节处与所述车轮(21)转动连接;所述驱动机构(23)适于设置在所述转动关节处,并通过驱动所述多杆机构来驱动所述车轮(21)滚动或摆动。
2.如权利要求1所述的多地形探测车,其特征在于,所述走行装置(2)还包括摆臂组(24),每个所述摆臂组(24)包括两个固定连接的摆臂,且所述摆臂组(24)在两个所述摆臂的相连端与所述车体(1)转动连接,两个所述摆臂的另一端分别与一个所述多杆机构连接。
3.如权利要求2所述的多地形探测车,其特征在于,所述多杆机构为五杆机构(22),所述五杆机构(22)包括依次转动连接的第一连杆(221)、第二连杆(222)、第三连杆(223)、第四连杆(224)和第五连杆(225),且所述第一连杆(221)与所述第五连杆(225)转动连接并与所述摆臂连接。
4.如权利要求3所述的多地形探测车,其特征在于,所述第二连杆(222)与所述第三连杆(223)转动连接形成第一转动关节,所述第三连杆(223)与所述第四连杆(224)转动连接形成第二转动关节,所述多杆机构在所述第二转动关节处与所述车轮(21)转动连接;所述驱动机构(23)包括第一驱动结构(231)和第二驱动结构(232),所述第一驱动结构(231)适于设置在所述第一转动关节处,所述第二驱动结构(232)适于设置在所述第二转动关节处;
且所述第一驱动结构(231)和所述第二驱动结构(232)均具有驱动模式和锁止模式;当所述第一驱动结构(231)和所述第二驱动结构(232)中的一个处于驱动模式,另一个处于锁止模式时,所述车轮(21)滚动;当所述第一驱动结构(231)和所述第二驱动结构(232)均处于驱动模式时,所述车轮(21)摆动。
5.如权利要求2-4中任一项所述的多地形探测车,其特征在于,所述走行装置(2)还包括设置在所述车体(1)上并对应所述摆臂组(24)设置的锁紧机构(25),所述锁紧机构(25)包括两个触发结构(251)和锁止结构(252),对应同一个所述摆臂组(24)设置的两个所述车轮(21)的上方分别设有一个所述触发结构(251);
当所述车轮(21)相对于所述车体(1)向上运动至第一预设位置时,所述触发结构(251)触发,所述锁止结构(252)实现所述摆臂组(24)和所述车体(1)的相对位置锁定;
当所述车轮(21)相对于所述车体(1)向下运动至离开第一预设位置时,所述触发结构(251)解除触发,所述锁止结构(252)解除所述摆臂组(24)和所述车体(1)的相对位置锁定。
6.如权利要求5所述的多地形探测车,其特征在于,所述锁止结构(252)包括设置在所述摆臂组(24)与所述车体(1)的转动连接处并与所述摆臂组(24)固定连接的齿状轮结构(2521)、与所述车体(1)固定连接的第一套筒(2522)、与所述第一套筒(2522)滑动连接的第一动杆(2523);
当所述触发结构(251)触发时,所述第一动杆(2523)适于沿所述第一套筒(2522)滑动至所述第一动杆(2523)的一端插入所述齿状轮结构(2521)的齿槽内;
当所述触发结构(251)解除触发时,所述第一动杆(2523)适于沿所述第一套筒(2522)滑动至所述第一动杆(2523)离开所述齿槽。
7.如权利要求6所述的多地形探测车,其特征在于,所述锁止结构(252)还包括连接所述第一动杆(2523)与所述第一套筒(2522)的第一复位结构,所述第一复位结构适于在所述触发结构(251)解除触发时驱动所述第一动杆(2523)离开所述齿槽。
8.如权利要求6所述的多地形探测车,其特征在于,所述触发结构(251)包括适于相对所述车体(1)滑动的第二动杆(2511)和适于与所述车体(1)转动连接的摆动件(2512);
当所述触发结构(251)触发时,所述第二动杆(2511)朝向所述摆动件(2512)滑动并驱动所述摆动件(2512)转动,以使得所述摆动件(2512)驱动所述第一动杆(2523)朝向所述齿状轮结构(2521)移动。
9.如权利要求8所述的多地形探测车,其特征在于,所述触发结构(251)还包括连接所述车体(1)与所述摆动件(2512)的第二复位结构,所述第二复位结构适于在所述触发结构(251)解除触发时驱动所述摆动件(2512)复位至所述第一动杆(2523)与所述摆动件(2512)分离。
10.如权利要求2-4中任一项所述的多地形探测车,其特征在于,所述车体(1)的左右两侧均设有一个所述摆臂组(24),且所述车体(1)的前端或后端设有一个所述摆臂组(24)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110366956.3A CN113086047B (zh) | 2021-04-06 | 2021-04-06 | 一种多连杆式轮步复合多地形探测车 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110366956.3A CN113086047B (zh) | 2021-04-06 | 2021-04-06 | 一种多连杆式轮步复合多地形探测车 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113086047A true CN113086047A (zh) | 2021-07-09 |
CN113086047B CN113086047B (zh) | 2022-07-12 |
Family
ID=76674059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110366956.3A Active CN113086047B (zh) | 2021-04-06 | 2021-04-06 | 一种多连杆式轮步复合多地形探测车 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113086047B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115123581A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-09-30 | 哈尔滨工业大学 | 可变轴距星球车的高地形适应性蠕动控制方法及系统 |
CN115140317A (zh) * | 2022-07-14 | 2022-10-04 | 哈尔滨工业大学 | 一种被动柔顺式全地形星球探测车 |
Citations (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007223519A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Nissan Motor Co Ltd | トーションビーム式サスペンション、その制御方法及び自動車 |
WO2008015976A1 (fr) * | 2006-07-31 | 2008-02-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Robot muni de jambes |
CN101486382A (zh) * | 2008-01-18 | 2009-07-22 | 中国北方车辆研究所 | 可收展与主动调节平衡悬架系统 |
CN101544187A (zh) * | 2009-05-06 | 2009-09-30 | 哈尔滨工业大学 | 主动和被动相结合的六轮探测车移动机构 |
CN102963543A (zh) * | 2012-11-29 | 2013-03-13 | 哈尔滨工业大学 | 一种六轮单驱动折叠可展摇臂式车载装置 |
CN105966487A (zh) * | 2016-05-09 | 2016-09-28 | 徐洪军 | 一种军事察打一体式机器人 |
CN106828641A (zh) * | 2017-01-12 | 2017-06-13 | 西南科技大学 | 一种可变形避障机器人移动平台 |
GB2548917A (en) * | 2016-04-01 | 2017-10-04 | Provost Fellows Found Scholars & Other Members Board College Holy & Und | Robot |
CN107380293A (zh) * | 2017-08-29 | 2017-11-24 | 歌尔科技有限公司 | 一种移动机器人 |
WO2018041113A1 (zh) * | 2016-08-30 | 2018-03-08 | 陆任行 | 多足独立移动运载装置 |
US20180126548A1 (en) * | 2016-11-09 | 2018-05-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Arm structure and transferring apparatus |
CN108214447A (zh) * | 2018-01-05 | 2018-06-29 | 何镜连 | 智能机器人移动平台 |
CN109747729A (zh) * | 2017-11-07 | 2019-05-14 | 山东交通学院 | 一种高负载平板车用两自由度数控轮腿机构 |
CN109911053A (zh) * | 2019-03-04 | 2019-06-21 | 林佳琳 | 一种多连杆仿生机械腿及爬行机器人 |
CN111319416A (zh) * | 2020-03-11 | 2020-06-23 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种主动悬架式星球车抬轮行走控制方法及系统 |
CN111923058A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-11-13 | 温州大学 | 一种多功能越障救援车 |
CN112319652A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-02-05 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种车轮抬放装置、车辆及主动越障方法 |
CN112373593A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-02-19 | 中国矿业大学 | 一种基于五杆机构的轮腿混合驱动矿用机器人 |
CN112590964A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-02 | 武汉理工大学 | 一种轮腿复合式机器人及其控制方法 |
CN113401242A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-09-17 | 中国人民解放军国防科技大学 | 行走装置、用于行走装置的行走系统及方法 |
-
2021
- 2021-04-06 CN CN202110366956.3A patent/CN113086047B/zh active Active
Patent Citations (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007223519A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Nissan Motor Co Ltd | トーションビーム式サスペンション、その制御方法及び自動車 |
WO2008015976A1 (fr) * | 2006-07-31 | 2008-02-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Robot muni de jambes |
CN101486382A (zh) * | 2008-01-18 | 2009-07-22 | 中国北方车辆研究所 | 可收展与主动调节平衡悬架系统 |
CN101544187A (zh) * | 2009-05-06 | 2009-09-30 | 哈尔滨工业大学 | 主动和被动相结合的六轮探测车移动机构 |
CN102963543A (zh) * | 2012-11-29 | 2013-03-13 | 哈尔滨工业大学 | 一种六轮单驱动折叠可展摇臂式车载装置 |
GB2548917A (en) * | 2016-04-01 | 2017-10-04 | Provost Fellows Found Scholars & Other Members Board College Holy & Und | Robot |
CN105966487A (zh) * | 2016-05-09 | 2016-09-28 | 徐洪军 | 一种军事察打一体式机器人 |
WO2018041113A1 (zh) * | 2016-08-30 | 2018-03-08 | 陆任行 | 多足独立移动运载装置 |
US20180126548A1 (en) * | 2016-11-09 | 2018-05-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Arm structure and transferring apparatus |
CN106828641A (zh) * | 2017-01-12 | 2017-06-13 | 西南科技大学 | 一种可变形避障机器人移动平台 |
CN107380293A (zh) * | 2017-08-29 | 2017-11-24 | 歌尔科技有限公司 | 一种移动机器人 |
CN109747729A (zh) * | 2017-11-07 | 2019-05-14 | 山东交通学院 | 一种高负载平板车用两自由度数控轮腿机构 |
CN108214447A (zh) * | 2018-01-05 | 2018-06-29 | 何镜连 | 智能机器人移动平台 |
CN109911053A (zh) * | 2019-03-04 | 2019-06-21 | 林佳琳 | 一种多连杆仿生机械腿及爬行机器人 |
CN111319416A (zh) * | 2020-03-11 | 2020-06-23 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种主动悬架式星球车抬轮行走控制方法及系统 |
CN111923058A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-11-13 | 温州大学 | 一种多功能越障救援车 |
CN112373593A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-02-19 | 中国矿业大学 | 一种基于五杆机构的轮腿混合驱动矿用机器人 |
CN112319652A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-02-05 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种车轮抬放装置、车辆及主动越障方法 |
CN112590964A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-02 | 武汉理工大学 | 一种轮腿复合式机器人及其控制方法 |
CN113401242A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-09-17 | 中国人民解放军国防科技大学 | 行走装置、用于行走装置的行走系统及方法 |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
LIU, DONGCHEN 等: "Autonomous Control of An Electric Wheel-foot Robotic System based on Stewart Structure", 《ASIAN CONTROL CONFERENCE ASCC》 * |
尚伟燕等: "新型探测车复合式移动系统结构设计及运动分析", 《机械科学与技术》 * |
张礼华 等: "新型轮腿式地面移动机器人的结构设计与运动特性分析", 《中国机械工程》 * |
邓宗全: "摇臂-转向架式行星探测车移动系统的准静态分析", 《机器人》 * |
高海波 等: "轮-步复合式火星车移动系统设计及分析", 《机械工程学报》 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115140317A (zh) * | 2022-07-14 | 2022-10-04 | 哈尔滨工业大学 | 一种被动柔顺式全地形星球探测车 |
CN115140317B (zh) * | 2022-07-14 | 2024-08-20 | 哈尔滨工业大学 | 一种被动柔顺式全地形星球探测车 |
CN115123581A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-09-30 | 哈尔滨工业大学 | 可变轴距星球车的高地形适应性蠕动控制方法及系统 |
CN115123581B (zh) * | 2022-07-15 | 2023-01-06 | 哈尔滨工业大学 | 可变轴距星球车的高地形适应性蠕动控制方法及系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113086047B (zh) | 2022-07-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113086047B (zh) | 一种多连杆式轮步复合多地形探测车 | |
CN112319652B (zh) | 一种车轮抬放装置、车辆及主动越障方法 | |
CN107614365A (zh) | 移动平台 | |
CN109501880B (zh) | 独轮双足行走机器人 | |
EP4119427A1 (en) | Mechanical leg and wheeled mobile device | |
CN107140052A (zh) | 一种具有悬挂系统的轮腿式六足机器人 | |
CN108162687B (zh) | 状态可控的万向行走轮 | |
CN210101819U (zh) | 基于五连杆机构的四足机器人 | |
CN106184434A (zh) | 轮履变换移动底盘及具有其的消防探测机器人 | |
KR101887583B1 (ko) | 점핑력발생유닛과 점핑력발생유닛의 제어방법 그리고 이것을 이용한 점프로봇 | |
CN105365483A (zh) | 越障脚轮组件及包括该越障脚轮组件的移动式装置 | |
CN1698563A (zh) | 四轮转向电动代步车 | |
CN107310648B (zh) | 一种可实现轮、履替换的变形机器人 | |
CN212605520U (zh) | 一种用于单履带行走机构的防侧翻机构 | |
CN206031544U (zh) | 轮履变换移动底盘及具有其的消防探测机器人 | |
CN115056880B (zh) | 一种多运动态机器人的运动态切换控制方法 | |
JP4554140B2 (ja) | 多脚歩行ロボット | |
CN113022891B (zh) | 一种轮腿复合火星车 | |
CN209955679U (zh) | 底盘悬挂机构、驱动装置及机器人 | |
CN112109816B (zh) | 一种连续弹跳机器人及弹跳方法 | |
CN109987163A (zh) | 一种履带行走机构及机器人 | |
CN109383655B (zh) | 自移动机器人及其行走翻转控制方法 | |
CN102717770B (zh) | 推铲装置及吊运机 | |
CN111634341A (zh) | 一种自适应欠驱动变形履带 | |
CN210284421U (zh) | 一种可变形轮履复合式移动机构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |