CN113665305A - 陆空车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了陆空车,属于无人机领域,包括车体和履带变形机构;所述车体两侧设有履带变形机构;所述履带变形机构包括自转件、履带、变形驱动机构和若干个负重轮式涵道;所述车体上设有可自转的自转件;所述自转件上设有变形驱动机构;所述变形驱动机构连有负重轮式涵道,且负重轮式涵道接触在履带内侧;所述变形驱动机构用于改变履带的接地长度和驱动履带运行。本发明的陆空车,能够实现陆空两用,履带的接地长度可调,结构紧凑,越障能力强、通过性能好、环境适应性强、机动灵活。
Description
技术领域
本发明属于无人机领域,具体地说涉及陆空车。
背景技术
履带式车辆接地面积大,爬坡越障能力强,在一般地形中的车体通过性能较好,但其行驶速度缓慢,转向半径较大,在运输探测过程中受环境因素影响较大;涵道风扇式飞行器结构紧凑,运转安全,便于携带,同时也可以垂直起降,对起飞环境要求低,由于涵道体的环括作用,使整机环境噪音较低。
但是履带外形可调节的涵道风扇式陆空两用车辆的相关研究较少,在面对松软路面时如果履带接地长增大,则可以提高车辆通过性能,在面对平坦路面时如果履带接地长减小,则可以提高车辆转向性能,而在面对壕沟、凹坑等无法通行障碍时,切换为飞行模式可以实现越障、勘测等功能,能够综合以上优点,提高车辆的环境适应性与机动灵活性的陆空车亟待开发。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足之处提供陆空车,拟解决市场上缺少一种陆空两用,履带的接地长度可调的陆空车等问题。为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
陆空车,包括车体1和履带变形机构2;所述车体1两侧设有履带变形机构2;所述履带变形机构2包括自转件3、履带4、变形驱动机构和若干个负重轮式涵道5;所述车体1上设有可自转的自转件3;所述自转件3上设有变形驱动机构;所述变形驱动机构连有负重轮式涵道5,且负重轮式涵道5接触在履带4内侧;所述变形驱动机构用于改变履带4的接地长度和驱动履带4运行。由上述结构可知,车体1两侧设有履带变形机构2,两个履带变形机构2可以整体相对车体1翻转,当陆地模式时,两个履带变形机构2支撑在地面上作为陆地行驶机构;当飞行模式时,两个履带变形机构2翻转,像翅膀一样位于车体1两侧,作为飞行机构;履带变形机构2的自转件3可以相对车体1自转,从而履带变形机构2整体能够以自转件3为旋转中心相对车体1翻转,实现陆地模式和飞行模式的切换;自转件3上设有变形驱动机构,变形驱动机构连有负重轮式涵道5,负重轮式涵道5接触在履带4内侧,负重轮式涵道5在陆地模式时,履带4依靠负重轮式涵道5支撑,在飞行模式时,负重轮式涵道5又作为飞行动力,双重功能使负重轮式涵道5利用率高,结构紧凑,整体质量轻,续航能力强。变形驱动机构可以改变履带4的接地长度,提高车辆通过性能和车辆转向性能,可以驱动履带4运行,提供陆地模式的行驶动力。本发明的陆空车,在面对松软路面时可以增大履带接地长,提高车辆通过性能,在面对平坦路面时可以减小履带接地长,提高车辆转向性能,而在面对壕沟、凹坑等无法通行障碍时,从陆地模式切换为飞行模式,可以实现越障、勘测等功能,整体提高了车辆的环境适应性与机动灵活性。在抢险救灾或科考勘测过程中,车辆的环境适应能力强,探测救援工作能够顺利进行,给救灾、科考的环境信息探测获取提供强有力的交通工具。
进一步的,所述变形驱动机构包括第一旋转驱动机构、主动轮6、诱导轮7、第一杆8、第二杆9和若干个第三杆10;所述负重轮式涵道5和第三杆10一一对应;所述主动轮6通过第一杆8和自转件3连接;所述诱导轮7通过第二杆9和自转件3连接;所述负重轮式涵道5通过对应的第三杆10和自转件3连接;所述主动轮6、诱导轮7均接触在履带4内侧;所述第三杆10为伸缩杆;所述第一旋转驱动机构用于驱动前方或后方的第三杆10相对自转件3转动。由上述结构可知,主动轮6作为履带4运行的动力,诱导轮7用于引导履带4的形状;当面对松软路面需要增大履带接地长,第三杆10缩短,此时履带4变松,然后第一旋转驱动机构驱动前方或后方的第三杆10相对自转件3转动,总之驱动靠外侧的第三杆10向外翻转,一般是选取后方的第三杆10相对自转件3向外转动,然后这根第三杆10再伸长调整长度,其对应的负重轮式涵道5将履带4撑住,实现履带接地长增大。当面对平坦路面时需要减小履带接地长,如果直接将第三杆10伸长,此时履带4长度不足,所以先将前方或后方的第三杆10缩短,一般是选取后方的第三杆10,第一旋转驱动机构驱动后方的第三杆10相对自转件3转动,总之驱动靠外侧的第三杆10向内翻转,然后所有的第三杆10伸长,负重轮式涵道5将履带4撑住,实现履带接地长减小。在面对松软、沼泽地面等恶劣路况时,通过来增大车辆的履带接地长,以达到提高车辆的通行能力;在面对平坦、宽旷地面路况时,通过减小车辆的履带接地长,以达到提高车辆的机动性和转向能力。本发明实现履带接地长的线性调节,更好地贴合地形,获取车辆最优的通过性能与转向性能。
进一步的,所述第二杆9为伸缩杆;所述变形驱动机构还包括第二旋转驱动机构;所述第二旋转驱动机构用于驱动第二杆9相对自转件3转动。由上述结构可知,第二旋转驱动机构用于驱动第二杆9相对自转件3转动,而且第二杆9为伸缩杆,所以履带接地长增大或减小,第二杆9均可以调整诱导轮7的上下前后位置,从而支撑履带,使履带调整完毕后的形状符合要求。履带变形机构2可以采用三个负重轮式涵道5,位于下方,诱导轮7位于前上方,主动轮6位于后上方。需要增大履带接地长,第一旋转驱动机构驱动后方的第三杆10相对自转件3向外转动,第二旋转驱动机构驱动第二杆9相对自转件3向下转动;需要减小履带接地长,第一旋转驱动机构驱动后方的第三杆10相对自转件3向内转动,第二旋转驱动机构驱动第二杆9相对自转件3向上转动。第二杆9和第三杆10均可以采用液压伸缩缸。
进一步的,所述第三杆10上设有涵道基座;所述涵道基座上设有转轴;所述负重轮式涵道5通过转轴和涵道基座连接;所述涵道基座上设有刹车系统;所述刹车系统用于控制转轴相对涵道基座静止或活动。由上述结构可知,涵道基座相对第三杆10固定,当陆地模式时,刹车系统不刹车,则转轴相对涵道基座是活动的,当主动轮6驱动履带4运行时,履带4也会带着负重轮式涵道5的外轮转动。当飞行模式时,刹车系统刹车,则转轴相对涵道基座是静止的,负重轮式涵道5的外轮也无法转动,履带4和负重轮式涵道5的外轮均保持静止,避免对飞行产生影响。负重轮式涵道5可以自带有充电式电机,对叶轮提供动力。刹车系统可以采用电子夹紧装置夹住转轴两侧实现转轴静止不动。
进一步的,所述第一杆8上设有主动基座;所述主动基座上设有主动电机和离合器;所述主动电机通过离合器连接主动轮6。由上述结构可知,陆地模式时,离合器合住,主动电机可以驱动主动轮6转动,飞行模式时,离合器分开时,主动电机无法驱动主动轮6转动,确保飞行模式是履带不运行,避免对飞行造成影响。
进一步的,所述车体1上设有辅助涵道11。由上述结构可知,辅助涵道11为飞行模式提供较大升力。
进一步的,所述辅助涵道11有两个,分别位于车体1的前后两侧。
进一步的,所述履带变形机构2均有三个负重轮式涵道5。
进一步的,还包括翻转驱动机构;所述翻转驱动机构用于驱动自转件3自转。
进一步的,所述翻转驱动机构包括两个翻转驱动单元;所述翻转驱动单元和自转件3一一对应;所述翻转驱动单元包括翻转驱动电机12、主动齿轮13和从动齿轮14;所述翻转驱动电机12固定在车体1上,翻转驱动电机12的输出轴上设有主动齿轮13;所述主动齿轮13和从动齿轮14相啮合;所述从动齿轮14设在自转件3上。由上述结构可知,主动齿轮13尺寸小于从动齿轮14,主动齿轮13和从动齿轮14构成一级减速器。翻转驱动电机12驱动主动齿轮13转动,主动齿轮13带动从动齿轮14转动,从动齿轮14带动自转件3转动,从而实现履带变形机构2可以相对车体1翻转。
本发明的有益效果是:
本发明公开了陆空车,属于无人机领域,包括车体和履带变形机构;所述车体两侧设有履带变形机构;所述履带变形机构包括自转件、履带、变形驱动机构和若干个负重轮式涵道;所述车体上设有可自转的自转件;所述自转件上设有变形驱动机构;所述变形驱动机构连有负重轮式涵道,且负重轮式涵道接触在履带内侧;所述变形驱动机构用于改变履带的接地长度和驱动履带运行。本发明的陆空车,能够实现陆空两用,履带的接地长度可调,结构紧凑,越障能力强、通过性能好、环境适应性强、机动灵活。
附图说明
图1是本发明陆地模式整体正视结构示意图,履带的接地长度较短的状态;
图2是本发明陆地模式整体正视结构示意图,履带的接地长度较长的状态;
图3是本发明飞行模式整体俯视结构示意图;
图4是本发明陆地模式整体仰视结构示意图;
图5是本发明翻转驱动机构局部结构示意图;
附图中:1-车体、2-履带变形机构、3-自转件、4-履带、5-负重轮式涵道、6-主动轮、7-诱导轮、8-第一杆、9-第二杆、10-第三杆、11-辅助涵道、12-翻转驱动电机、13-主动齿轮、14-从动齿轮。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式,对本发明进一步详细说明,但是本发明不局限于以下实施例。
实施例一:
见附图1~5。陆空车,包括车体1和履带变形机构2;所述车体1两侧设有履带变形机构2;所述履带变形机构2包括自转件3、履带4、变形驱动机构和若干个负重轮式涵道5;所述车体1上设有可自转的自转件3;所述自转件3上设有变形驱动机构;所述变形驱动机构连有负重轮式涵道5,且负重轮式涵道5接触在履带4内侧;所述变形驱动机构用于改变履带4的接地长度和驱动履带4运行。由上述结构可知,车体1两侧设有履带变形机构2,两个履带变形机构2可以整体相对车体1翻转,当陆地模式时,两个履带变形机构2支撑在地面上作为陆地行驶机构;当飞行模式时,两个履带变形机构2翻转,像翅膀一样位于车体1两侧,作为飞行机构;履带变形机构2的自转件3可以相对车体1自转,从而履带变形机构2整体能够以自转件3为旋转中心相对车体1翻转,实现陆地模式和飞行模式的切换;自转件3上设有变形驱动机构,变形驱动机构连有负重轮式涵道5,负重轮式涵道5接触在履带4内侧,负重轮式涵道5在陆地模式时,履带4依靠负重轮式涵道5支撑,在飞行模式时,负重轮式涵道5又作为飞行动力,双重功能使负重轮式涵道5利用率高,结构紧凑,整体质量轻,续航能力强。变形驱动机构可以改变履带4的接地长度,提高车辆通过性能和车辆转向性能,可以驱动履带4运行,提供陆地模式的行驶动力。本发明的陆空车,在面对松软路面时可以增大履带接地长,提高车辆通过性能,在面对平坦路面时可以减小履带接地长,提高车辆转向性能,而在面对壕沟、凹坑等无法通行障碍时,从陆地模式切换为飞行模式,可以实现越障、勘测等功能,整体提高了车辆的环境适应性与机动灵活性。在抢险救灾或科考勘测过程中,车辆的环境适应能力强,探测救援工作能够顺利进行,给救灾、科考的环境信息探测获取提供强有力的交通工具。
实施例二:
见附图1~5。在实施例一的基础上,所述变形驱动机构包括第一旋转驱动机构、主动轮6、诱导轮7、第一杆8、第二杆9和若干个第三杆10;所述负重轮式涵道5和第三杆10一一对应;所述主动轮6通过第一杆8和自转件3连接;所述诱导轮7通过第二杆9和自转件3连接;所述负重轮式涵道5通过对应的第三杆10和自转件3连接;所述主动轮6、诱导轮7均接触在履带4内侧;所述第三杆10为伸缩杆;所述第一旋转驱动机构用于驱动前方或后方的第三杆10相对自转件3转动。由上述结构可知,主动轮6作为履带4运行的动力,诱导轮7用于引导履带4的形状;当面对松软路面需要增大履带接地长,第三杆10缩短,此时履带4变松,然后第一旋转驱动机构驱动前方或后方的第三杆10相对自转件3转动,总之驱动靠外侧的第三杆10向外翻转,一般是选取后方的第三杆10相对自转件3向外转动,然后这根第三杆10再伸长调整长度,其对应的负重轮式涵道5将履带4撑住,实现履带接地长增大。当面对平坦路面时需要减小履带接地长,如果直接将第三杆10伸长,此时履带4长度不足,所以先将前方或后方的第三杆10缩短,一般是选取后方的第三杆10,第一旋转驱动机构驱动后方的第三杆10相对自转件3转动,总之驱动靠外侧的第三杆10向内翻转,然后所有的第三杆10伸长,负重轮式涵道5将履带4撑住,实现履带接地长减小。在面对松软、沼泽地面等恶劣路况时,通过来增大车辆的履带接地长,以达到提高车辆的通行能力;在面对平坦、宽旷地面路况时,通过减小车辆的履带接地长,以达到提高车辆的机动性和转向能力。本发明实现履带接地长的线性调节,更好地贴合地形,获取车辆最优的通过性能与转向性能。
实施例三:
见附图1~5。在实施例二的基础上,所述第二杆9为伸缩杆;所述变形驱动机构还包括第二旋转驱动机构;所述第二旋转驱动机构用于驱动第二杆9相对自转件3转动。由上述结构可知,第二旋转驱动机构用于驱动第二杆9相对自转件3转动,而且第二杆9为伸缩杆,所以履带接地长增大或减小,第二杆9均可以调整诱导轮7的上下前后位置,从而支撑履带,使履带调整完毕后的形状符合要求。履带变形机构2可以采用三个负重轮式涵道5,位于下方,诱导轮7位于前上方,主动轮6位于后上方。需要增大履带接地长,第一旋转驱动机构驱动后方的第三杆10相对自转件3向外转动,第二旋转驱动机构驱动第二杆9相对自转件3向下转动;需要减小履带接地长,第一旋转驱动机构驱动后方的第三杆10相对自转件3向内转动,第二旋转驱动机构驱动第二杆9相对自转件3向上转动。第二杆9和第三杆10均可以采用液压伸缩缸。
所述第三杆10上设有涵道基座;所述涵道基座上设有转轴;所述负重轮式涵道5通过转轴和涵道基座连接;所述涵道基座上设有刹车系统;所述刹车系统用于控制转轴相对涵道基座静止或活动。由上述结构可知,涵道基座相对第三杆10固定,当陆地模式时,刹车系统不刹车,则转轴相对涵道基座是活动的,当主动轮6驱动履带4运行时,履带4也会带着负重轮式涵道5的外轮转动。当飞行模式时,刹车系统刹车,则转轴相对涵道基座是静止的,负重轮式涵道5的外轮也无法转动,履带4和负重轮式涵道5的外轮均保持静止,避免对飞行产生影响。负重轮式涵道5可以自带有充电式电机,对叶轮提供动力。刹车系统可以采用电子夹紧装置夹住转轴两侧实现转轴静止不动。
所述第一杆8上设有主动基座;所述主动基座上设有主动电机和离合器;所述主动电机通过离合器连接主动轮6。由上述结构可知,陆地模式时,离合器合住,主动电机可以驱动主动轮6转动,飞行模式时,离合器分开时,主动电机无法驱动主动轮6转动,确保飞行模式是履带不运行,避免对飞行造成影响。
所述车体1上设有辅助涵道11。由上述结构可知,辅助涵道11为飞行模式提供较大升力。
所述辅助涵道11有两个,分别位于车体1的前后两侧。
所述履带变形机构2均有三个负重轮式涵道5。
还包括翻转驱动机构;所述翻转驱动机构用于驱动自转件3自转。
所述翻转驱动机构包括两个翻转驱动单元;所述翻转驱动单元和自转件3一一对应;所述翻转驱动单元包括翻转驱动电机12、主动齿轮13和从动齿轮14;所述翻转驱动电机12固定在车体1上,翻转驱动电机12的输出轴上设有主动齿轮13;所述主动齿轮13和从动齿轮14相啮合;所述从动齿轮14设在自转件3上。由上述结构可知,主动齿轮13尺寸小于从动齿轮14,主动齿轮13和从动齿轮14构成一级减速器。翻转驱动电机12驱动主动齿轮13转动,主动齿轮13带动从动齿轮14转动,从动齿轮14带动自转件3转动,从而实现履带变形机构2可以相对车体1翻转。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.陆空车,其特征在于:包括车体(1)和履带变形机构(2);所述车体(1)两侧设有履带变形机构(2);所述履带变形机构(2)包括自转件(3)、履带(4)、变形驱动机构和若干个负重轮式涵道(5);所述车体(1)上设有可自转的自转件(3);所述自转件(3)上设有变形驱动机构;所述变形驱动机构连有负重轮式涵道(5),且负重轮式涵道(5)接触在履带(4)内侧;所述变形驱动机构用于改变履带(4)的接地长度和驱动履带(4)运行。
2.根据权利要求1所述的陆空车,其特征在于:所述变形驱动机构包括第一旋转驱动机构、主动轮(6)、诱导轮(7)、第一杆(8)、第二杆(9)和若干个第三杆(10);所述负重轮式涵道(5)和第三杆(10)一一对应;所述主动轮(6)通过第一杆(8)和自转件(3)连接;所述诱导轮(7)通过第二杆(9)和自转件(3)连接;所述负重轮式涵道(5)通过对应的第三杆(10)和自转件(3)连接;所述主动轮(6)、诱导轮(7)均接触在履带(4)内侧;所述第三杆(10)为伸缩杆;所述第一旋转驱动机构用于驱动前方或后方的第三杆(10)相对自转件(3)转动。
3.根据权利要求2所述的陆空车,其特征在于:所述第二杆(9)为伸缩杆;所述变形驱动机构还包括第二旋转驱动机构;所述第二旋转驱动机构用于驱动第二杆(9)相对自转件(3)转动。
4.根据权利要求2所述的陆空车,其特征在于:所述第三杆(10)上设有涵道基座;所述涵道基座上设有转轴;所述负重轮式涵道(5)通过转轴和涵道基座连接;所述涵道基座上设有刹车系统;所述刹车系统用于控制转轴相对涵道基座静止或活动。
5.根据权利要求2所述的陆空车,其特征在于:所述第一杆(8)上设有主动基座;所述主动基座上设有主动电机和离合器;所述主动电机通过离合器连接主动轮(6)。
6.根据权利要求1所述的陆空车,其特征在于:所述车体(1)上设有辅助涵道(11)。
7.根据权利要求6所述的陆空车,其特征在于:所述辅助涵道(11)有两个,分别位于车体(1)的前后两侧。
8.根据权利要求1所述的陆空车,其特征在于:所述履带变形机构(2)均有三个负重轮式涵道(5)。
9.根据权利要求1所述的陆空车,其特征在于:还包括翻转驱动机构;所述翻转驱动机构用于驱动自转件(3)自转。
10.根据权利要求9所述的陆空车,其特征在于:所述翻转驱动机构包括两个翻转驱动单元;所述翻转驱动单元和自转件(3)一一对应;所述翻转驱动单元包括翻转驱动电机(12)、主动齿轮(13)和从动齿轮(14);所述翻转驱动电机(12)固定在车体(1)上,翻转驱动电机(12)的输出轴上设有主动齿轮(13);所述主动齿轮(13)和从动齿轮(14)相啮合;所述从动齿轮(14)设在自转件(3)上。
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