CN113911231A - 一种轮腿复合式无人变胞车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轮腿复合式无人变胞车,包括前车身、后车身、举升机构、折叠腿部机构;前车架与后车架之间通过举升机构相连接,通过举升机构带动前车架相对于后车架翻转;折叠腿部机构包括大腿构件、小腿构件和足部机构,整个折叠腿部机构能折叠收纳在后车架内部以及能展开向下伸出至后车架的后车轮之下;所述足部机构包括脚底板以及折叠轮机构,折叠轮机构包括设在脚底板上的多个折叠轮,每个折叠轮转动安装在折叠轮支架上,折叠轮支架另一端转动安装在脚底板上,通过折叠轮驱动机构带动折叠轮支架前后摆动,从而带动折叠轮动作,实现折叠轮的向下展开或向上收拢。本发明相比现有技术具有以下优点:能够实现全局重构、且能适用于各种复杂地面。

Description

一种轮腿复合式无人变胞车
技术领域
本发明涉及地面交通工具及变形机器人技术领域,尤其涉及的是一种轮腿复合式无人变胞车。
背景技术
传统的移动机器人主要有腿式、轮式、履带式以及复合式。轮式结构具有高速性却缺乏足够的越障能力。腿式结构具有灵活越障的特点,但因其结构复杂而难以实现高速行驶。履带式在具备高速性能的同时越障能力良好,但是耗能较大。单一的结构形式无法满足复杂的路面要求,而传统轮腿复合式机器人属于局部重构,即变形前后机构的外形、结构及地面支撑区域变化不大,并不能满足高效快捷的重构要求。特别是传统的轮腿复合式机器人,质心较高,在高速行驶等极限工况下难以保持稳定性,进一步提高了系统成本;当前尚未有能够高效变形、且能应用于各种复杂地面的无人移动系统。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供了一种轮腿复合式无人变胞车,以期实现能够全局重构、在快速行驶中实现重构变形且能适用于各种复杂地面。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种轮腿复合式无人变胞车,包括前车身、后车身、举升机构、折叠腿部机构;
前车身包括前车架以及设置在前车架底部的前车轮,后车身包括后车架以及设置在后车架底部的后车轮,前车架与后车架之间通过举升机构相连接,通过举升机构带动前车架相对于后车架向后上方翻转或向前下方翻转,且翻转过程中前车架始终保持水平状态;
折叠腿部机构包括从上往下依次连接的大腿构件、小腿构件和足部机构,大腿构件顶端通过髋关节机构安装在后车架上,小腿构件顶端通过膝关节机构安装在大腿构件底部,足部机构顶端通过踝关节机构安装在小腿构件底部,整个折叠腿部机构能折叠收纳在后车架内部以及能展开向下伸出至后车架的后车轮之下;所述足部机构包括脚底板以及设置在脚底板上的折叠轮机构,折叠轮机构包括设置在脚底板上的多个折叠轮,每个折叠轮转动安装在折叠轮支架上,折叠轮支架另一端转动安装在脚底板上,通过折叠轮驱动机构带动折叠轮支架前后摆动,从而带动折叠轮动作,折叠轮向下伸出脚底板之下的状态为折叠轮展开状态,折叠轮向上摆动至不超出脚底板底端的状态为折叠轮收拢状态。
进一步的,所述举升机构包括设置在后车架左右两侧的两个举升支架,每个举升支架包括举升盘以及固定在举升盘前侧的上下两个举升杆,举升盘转动安装在后车架顶部,两个举升杆向前延伸构成V字形,两个举升杆分别为上下排布的第一举升杆和第二举升杆,前车架的左右两侧分别设有侧板,侧板上开有呈上下排布的第一铰接孔和第二铰接孔,第一举升杆前端与举升电动推杆的顶杆相铰接,举升电动推杆的缸体底部与前车架的侧板上的第一铰接孔相铰接,第二举升杆前端与前车架的侧板上的第二铰接孔相铰接,通过举升驱动机构驱动举升盘转动,进而通过整个举升支架带动前车架相对于后车架向上翻转,翻转过程中前车架始终保持水平状态。
进一步的,所述折叠轮机构包括设置在脚底板左右两侧的左右两个折叠轮单元,每个折叠轮单元包括前后排列的至少两个折叠轮,每个折叠轮的折叠轮支架顶端通过第一铰接轴转动安装在脚底板上,第一铰接轴沿左右方向延伸,每个折叠轮单元的若干折叠轮支架通过一组连杆机构连接在一起,通过折叠轮驱动机构带动其中一个折叠轮支架绕对应的第一铰接轴转动,在连杆机构的带动下单个折叠轮单元的若干折叠轮支架同步转动,从而实现整个折叠轮单元的展开动作或收拢动作。
进一步的,通过折叠轮自锁机构对处于折叠轮展开状态的折叠轮支架进行锁定,所述折叠轮自锁机构包括固定在脚底板上的自锁基座,自锁基座的滑槽内滑动设置有左右两个滑块,两个滑块能在滑槽内左右滑动,两个滑块外端分别设有向外延伸的锁紧杆,每个锁紧杆上设有侧向凸出的限位块,每个限位块与自锁基座之间设有第一弹性复位件,自然状态下,两个第一弹性复位件分别向内拉动两个滑块相互靠近,两个滑块内端之间设有推动块,推动块左右两端分别与两个滑块之间呈斜面配合,通过自锁驱动机构驱动推动块沿前后方向来回移动,在斜面配合的作用下,推动块再带动两个滑块相互远离或相互靠近,当两个滑块相互远离时,每个锁紧杆外端分别插入对应侧的折叠轮支架的锁紧孔中或连杆机构的锁紧孔中,实现对处于折叠轮展开状态的折叠轮支架的锁定。
进一步的,所述自锁驱动机构包括电磁体、永磁体吸盘,电磁体固定在脚底板上,电磁体的中心孔中滑动穿设有前后延伸的推杆,推杆两端分别连接永磁体吸盘和推动块,永磁体吸盘和基座之间设有两个第二弹性复位件,两个第二弹性复位件分列在电磁体左右两侧,自然状态下,通过第二弹性复位件推动永磁体吸盘远离电磁体,通过给电磁体通入正向电流或反向电流,从而带动永磁体吸盘向靠近电磁体的方向或远离电磁体的方向移动,进而通过推杆带动推动块沿前后方向同步移动。
进一步的,所述前车身中,前车架底部设有前车架底板,前车架底板左右两侧分别设有前车轮,每个前车轮的轮轴固定在各自对应的转向连接件上,前车架底部铰接有固定板,转向连接件底部通过第一平面轴承与固定板转动连接,转向连接件上端通过前悬架与前车架顶部连接,前悬架底端与转向连接件上端铰接,前悬架顶端通过一个连接组件与前车架顶部连接,连接组件包括上接头、下接头,上接头铰接在前车架顶部,下接头与前悬架顶端铰接,上接头与下接头之间通过第二平面轴承转动连接;通过转向驱动机构驱动转向连接件转动,从而带动前车轮转向。
进一步的,所述转向驱动机构包括转向电机、齿轮齿条机构、两个转向拉杆,齿轮齿条机构包括上下啮合的齿轮和齿条,齿条滑动安装在前车架底板上且能沿左右方向滑动,齿轮固定在转向电机的输出轴上,两个转向拉杆分别对称设置在齿条的左右两端,且转向拉杆一端与齿条铰接,另一端与对应侧的转向连接件铰接,通过电机驱动齿轮转动,齿轮带动齿条左右移动,齿条再通过转向拉杆拉动对应的转向连接件水平转动,转向连接件再带动车轮转向。
进一步的,所述后车身中,后车架底部设有后车架底板,后车架底板左右两侧分别设有后车轮,每个后车轮的轮轴固定在后连接架上,后连接架铰接在后车架上,后连接架上端通过后悬架与后车架相连接,后悬架上下两端分别与后车架和后连接架相铰接,后连接架上安装有制动卡钳,通过制动卡钳与后车轮上的摩擦片相配合,实现对后车轮的制动。
进一步的,所述后车架顶部设有后车架顶板,所述后车架顶板上安装有调质心机构。
进一步的,所述前车架和后车架底部分别设有支撑万向轮,所述支撑万向轮位于前车轮和后车轮之间。
本发明相比现有技术具有以下优点:
1、本发明提供的一种轮腿复合式无人变胞车,其将车身分为前车身和后车身两部分,并通过举升机构实现前车身与后车身的连接,并通过举升机构带动前车身相对于后车架上下翻转,同时配合折叠腿部机构的伸缩动作,从而实现了该无人变胞车从汽车态到类人态这两种状态的全局重构(即重构前后外形、构态差异巨大且重心及自由度有显著改变),进而在实现结构路面上的轮式高速行驶的同时保障了在非结构路面(沟壑、台阶等)上的高通过、强越障能力。
2、本发明提供的一种轮腿复合式无人变胞车,其举升机构中,通过设计特殊结构的举升支架,以及利用举升驱动机构与举升电动推杆的配合,既实现了前车架的翻转动作,又保证了在整个翻转过程中,前车架始终保持水平状态,有效避免了因前车身转动而导致失稳现象的发生,保证了整个重构过程中的稳定性。
3、本发明提供的一种轮腿复合式无人变胞车,其折叠轮机构的结构设置,当无人变胞车需要在行驶条件下实现汽车态到类人态的重构时,踝关节机构会做前摆运动,这时控制折叠轮向竖直方向放下呈展开状态,折叠轮会先与地面进行接触,减少了当脚底板与地面直接接触时产生的冲击与摩擦,从而避免了脚底板与地面直接接触造成足部机构的损坏,保护了无人变胞车的整体结构。此外,由于在足部机构设置了能收放的折叠轮,无人变胞车在进行由汽车态到类人态的重构时,无须在无人变胞车静止的状态下进行重构,而可以在无人变胞车行驶的过程中即可完成重构,大大节省了整个无人变胞车的重构时间。
4、本发明提供的一种轮腿复合式无人变胞车,其前车身中,通过转向驱动机构驱动转向连接件转动,从而可带动前车轮转向,即可实现汽车态的整车转向功能;其后车身中,通过设置制动卡钳与后车轮上的摩擦片相配合,即可实现汽车态的整车制动功能;保证了汽车态的整车的正常行驶、转弯和制动功能。
5、本发明提供的一种轮腿复合式无人变胞车,其在前车架和后车架底部分别设有支撑万向轮,在汽车态与类人态这两种状态相互转变的重构过程中,该支撑万向轮可短暂性的与地面接触起到支撑作用,进一步保证了重构过程的稳定性。
附图说明
图1是本发明处于汽车态的结构示意图。
图2是本发明处于正向重构过程中的支撑态的结构示意图。
图3是本发明处于类人态但折叠轮未收拢的结构示意图。
图4是本发明的前车身的结构示意图。
图5是本发明的后车身的结构示意图。
图6是本发明的举升机构的结构示意图。
图7是本发明的举升机构带动前车身处于低位的结构示意图。
图8是本发明的举升机构带动前车身处于高位的结构示意图。
图9是本发明的折叠腿部机构处于折叠状态的结构示意图。
图10是本发明的折叠腿部机构处于展开状态的结构示意图。
图11是本发明处于折叠轮展开状态的足部机构立体图。
图12是本发明处于折叠轮收拢状态的足部机构立体图。
图13是本发明的折叠轮机构的立体图。
图14是本发明的折叠轮驱动机构的立体爆炸图。
图15是本发明的折叠轮自锁机构处于解锁状态的立体图。
图16是本发明的折叠轮自锁机构处于锁定状态的立体图。
图中标号:
1前车身;11前车架;12前车轮;13前车架底板;14转向连接件;15固定板;16第二平面轴承;17前悬架;18上接头;19下接头;110转向电机;111转向拉杆;112齿轮;113齿条;114燕尾槽;115支撑万向轮;116侧板;117第一铰接孔;118第二铰接孔;
2后车身;21后车架;22后车轮;23后车架顶板;24调质心机构;25后车架底板;26后连接架;27后悬架;28制动卡钳;29摩擦片;
3举升机构;31举升盘;32第一举升杆;33第二举升杆;34举升电机;35举升电动推杆;
4折叠腿部机构;41大腿构件;42小腿构件;43足部机构;44髋关节机构;45膝关节机构;46踝关节机构;47折叠轮;48折叠轮支架;49折叠轮驱动电机;410电机座;411第一安装环;412第一太阳轮;413第一行星轮;414第一齿圈;415自锁基座;416滑块;;417锁紧杆;418限位块;419第一弹性复位件;420推动块;421电磁体;422永磁体吸盘;423推杆;424第二弹性复位件;425第一主连杆;426锁紧连杆;427锁紧支座;428锁紧孔;429脚底板。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
参见图1至图16,本实施例公开了一种轮腿复合式无人变胞车,包括前车身1、后车身2、举升机构3、折叠腿部机构4。
前车身1包括前车架11以及设置在前车架11底部的前车轮12,后车身2包括后车架21以及设置在后车架21底部的后车轮22,前车架11与后车架21之间通过举升机构3相连接,通过举升机构3带动前车架11相对于后车架21向后上方翻转或向前下方翻转,且翻转过程中前车架11始终保持水平状态。
举升机构3包括设置在后车架21左右两侧的两个举升支架,每个举升支架包括举升盘31以及固定在举升盘31前侧的上下两个举升杆,举升盘31转动安装在后车架21顶部,两个举升杆向前延伸构成V字形,两个举升杆分别为上下排布的第一举升杆32和第二举升杆33,前车架11的左右两侧分别设有侧板116,侧板116上开有呈上下排布的第一铰接孔117和第二铰接孔118,第一举升杆32前端与举升电动推杆35的顶杆相铰接,举升电动推杆35的缸体底部与前车架11的侧板116上的第一铰接孔117相铰接,第二举升杆33前端与前车架11的侧板116上的第二铰接孔118相铰接,通过举升驱动机构驱动举升盘31转动,进而通过整个举升支架带动前车架11相对于后车架21向上翻转,翻转过程中前车架11始终保持水平状态。举升驱动机构可采用举升电机34,通过安装在后车架21上的举升电机34驱动举升盘31转动。
折叠腿部机构4包括从上往下依次连接的大腿构件41、小腿构件42和足部机构43,大腿构件41顶端通过髋关节机构44安装在后车架21上,小腿构件42顶端通过膝关节机构45安装在大腿构件41底部,足部机构43顶端通过踝关节机构46安装在小腿构件42底部,整个折叠腿部机构4能折叠收纳在后车架21内部以及能展开向下伸出至后车架21的后车轮22之下。折叠腿部机构4的具体结构可参考公开号为CN108556957A的专利授权文本,不同之处在于,本实施例对其脚底板429做了进一步的改进,本实施例在脚底板429上增设了折叠轮机构,脚底板429和其上的折叠轮机构共同形成本无人变胞车的足部机构43。
本实施例的折叠轮机构包括设置在脚底板429左右两侧的左右两个折叠轮单元,每个折叠轮单元包括前后排列的至少两个折叠轮47,每个折叠轮47转动安装在折叠轮支架48上,每个折叠轮47的折叠轮支架48顶端通过第一铰接轴转动安装在脚底板429上,第一铰接轴沿左右方向延伸,每个折叠轮单元的若干折叠轮支架48通过一组连杆机构连接在一起,通过折叠轮驱动机构带动其中一个折叠轮支架48绕对应的第一铰接轴转动,在连杆机构的带动下单个折叠轮单元的若干折叠轮支架48同步转动,从而实现整个折叠轮单元的展开动作或收拢动作。通过折叠轮驱动机构带动折叠轮支架48前后摆动,从而带动折叠轮47动作,折叠轮47向下伸出脚底板429之下的状态为折叠轮47展开状态,折叠轮47向上摆动至不超出脚底板429底端的状态为折叠轮47收拢状态。
其中,折叠轮驱动机构包括折叠轮驱动电机49、第一行星齿轮112减速机构,脚底板429上固定有电机座410,折叠轮驱动电机49安装在电机座410上,折叠轮支架48顶端通过一个轴承转动套装在电机座410的第一安装环411上,第一行星齿轮112减速机构包括第一太阳轮412、围绕第一太阳轮412的若干第一行星轮413、以及第一齿圈414,第一齿圈414固定在电机座410上,第一太阳轮412固定在折叠轮驱动电机49的输出轴上,若干第一行星轮413的行星轮轴固定在折叠轮支架48顶端上。通过折叠轮驱动电机49带动第一太阳轮412转动,第一太阳轮412带动各个第一行星轮413自转和公转,各个第一行星轮413的行星轮轴再带动折叠轮支架48前后摆动,实现折叠轮47的收起或展开。
通过折叠轮自锁机构对处于折叠轮47展开状态的折叠轮支架48进行锁定,折叠轮自锁机构包括固定在脚底板429上的自锁基座415,自锁基座415的滑槽内滑动设置有左右两个滑块416,两个滑块416能在滑槽内左右滑动,两个滑块416外端分别设有向外延伸的锁紧杆417,每个锁紧杆417上设有侧向凸出的限位块418,每个限位块418与自锁基座415之间设有第一弹性复位件419,自然状态下,两个第一弹性复位件419分别向内拉动两个滑块416相互靠近,两个滑块416内端之间设有推动块420,推动块420左右两端分别与两个滑块416之间呈斜面配合,通过自锁驱动机构驱动推动块420沿前后方向来回移动,在斜面配合的作用下,推动块420再带动两个滑块416相互远离或相互靠近,当两个滑块416相互远离时,每个锁紧杆417外端分别插入对应侧的折叠轮支架48的锁紧孔428中或连杆机构的锁紧孔428中,实现对处于折叠轮47展开状态的折叠轮支架48的锁定。
自锁驱动机构包括电磁体421、永磁体吸盘422,电磁体421固定在脚底板429上,电磁体421的中心孔中滑动穿设有前后延伸的推杆423,推杆423两端分别连接永磁体吸盘422和推动块420,永磁体吸盘422和基座之间设有两个第二弹性复位件424,两个第二弹性复位件424分列在电磁体421左右两侧,自然状态下,通过第二弹性复位件424推动永磁体吸盘422远离电磁体421,通过给电磁体421通入正向电流或反向电流,从而带动永磁体吸盘422向靠近电磁体421的方向或远离电磁体421的方向移动,进而通过推杆423带动推动块420沿前后方向同步移动。
折叠轮自锁机构中,与锁紧杆417配合锁定的结构形式可采用如下两种的其中一种:
第一种锁定的结构形式为:每组连杆机构包括一根沿前后延伸的第一主连杆425以及一根锁紧连杆426,每个折叠轮单元的各个折叠轮支架48中段分别通过第二铰接轴与第一主连杆425铰接,第二铰接轴沿左右方向延伸,脚底板429上设有用于支撑锁紧杆417的锁紧支座427,锁紧杆417滑动穿射在锁紧支座427的支撑孔中,锁紧连杆426上端铰接在锁紧支座427上,锁紧连杆426下端铰接在第一主连杆425上,锁紧时,每个锁紧杆417外端插入至对应侧的锁紧连杆426的锁紧孔428中。
第二种锁定的结构形式为:每组组连杆机构包括一根沿前后延伸的第二主连杆,每个折叠轮单元的各个折叠轮支架48中段分别通过第三铰接轴与第二主连杆铰接,第三铰接轴沿左右方向延伸,锁紧时,每个锁紧杆417外端插入至对应侧的折叠轮支架48的锁紧孔428中。
前车身1中,前车架11底部设有前车架底板13,前车架底板13左右两侧分别设有前车轮12,每个前车轮12的轮轴固定在各自对应的转向连接件14上,前车架11底部铰接有固定板15,转向连接件14底部通过第一平面轴承与固定板15转动连接,转向连接件14上端通过前悬架17与前车架11顶部连接,前悬架17底端与转向连接件14上端铰接,前悬架17顶端通过一个连接组件与前车架11顶部连接,连接组件包括上接头18、下接头19,上接头18铰接在前车架11顶部,下接头19与前悬架17顶端铰接,上接头18与下接头19之间通过第二平面轴承16转动连接;通过转向驱动机构驱动转向连接件14转动,从而带动前车轮12转向。
转向驱动机构包括转向电机110、齿轮齿条机构、两个转向拉杆111,齿轮齿条机构包括上下啮合的齿轮112和齿条113,齿条113通过燕尾槽114滑动安装在前车架底板13上且能沿左右方向滑动,齿轮112固定在转向电机110的输出轴上,两个转向拉杆111分别对称设置在齿条113的左右两端,且转向拉杆111一端与齿条113铰接,另一端与对应侧的转向连接件14铰接,通过电机驱动齿轮112转动,齿轮112带动齿条113左右移动,齿条113再通过转向拉杆111拉动对应的转向连接件14水平转动,转向连接件14再带动前车轮12转向。
后车身2中,后车架21顶部设有后车架顶板23,后车架顶板23上安装有调质心机构24。后车架21底部设有后车架底板25,后车架底板25左右两侧分别设有后车轮22,每个后车轮22的轮轴固定在后连接架26上,后连接架26铰接在后车架21上,后连接架26上端通过后悬架27与后车架21相连接,后悬架27上下两端分别与后车架21和后连接架26相铰接,后连接架26上安装有制动卡钳28,通过制动卡钳28与后车轮22上的摩擦片29相配合,实现对后车轮22的制动。调质心机构24和制动卡钳28均为现有部件,此处不再赘述其具体结构。
前车架11和后车架21底部分别设有支撑万向轮115,支撑万向轮115位于前车轮12和后车轮22之间。在汽车态状态下,该支撑万向轮115与地面接触起到辅助支撑车身的作用;在汽车态与类人态这两种状态相互转变的重构过程中,该支撑万向轮115与地面接触起到辅助支撑的作用,进一步保证了重构过程的稳定性。
该无人变胞车具有汽车态与类人态两种状态,当在易于通行的平坦路面时,该车可重构为汽车态快速行驶;当在道路难于通行的非平坦路面譬如野外、台阶、沟壑等时,该车可由汽车态重构为类人态进行跨步行走,从而提高了其在复杂路面的通过性。
该无人变胞车的重构包括正向重构及逆向重构,由汽车态变换为类人态的重构过程为正向重构,由类人态变换为汽车态的重构过程为逆向重构。
正向重构时,首先将折叠轮机构向下展开使得各个折叠轮47伸出至脚底板429之下,使得折叠腿部机构4的各个折叠轮47支撑到地面上,此时为该车正向重构过程的支撑态,为后续的重构阶段增加支撑,提高重构的稳定性。然后通过举升机构3带动前车身1向后上方翻转,前车身1翻转到位后,折叠腿部机构4再展开向下伸出至后车架21的后车轮22之下,后车轮22以及后车架21底部的支撑万向轮115离开地面,此时完全通过折叠腿部机构4的各个折叠轮47对整机进行支撑,之后再将折叠轮47向上收拢,通过脚底板429与地面接触,即完成由汽车态变换为类人态的重构过程,此时该车可进行跨步行走。
逆向重构时,首先将折叠腿部机构4向上折叠收纳在后车架21内部,此时整机通过后车轮22以及后车架21底部的支撑万向轮115进行支撑;然后通过举升机构3反向动作,带动前车身1反向翻转,直至前车身1与后车身2呈前后并排形成整体车身,即完成由类人态变换为汽车态的重构过程,此时该车可实现正常的直线行驶、转弯、制动等功能。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轮腿复合式无人变胞车,其特征在于:包括前车身(1)、后车身(2)、举升机构(3)、折叠腿部机构(4);
前车身(1)包括前车架(11)以及设置在前车架(11)底部的前车轮(12),后车身(2)包括后车架(21)以及设置在后车架(21)底部的后车轮(22),前车架(11)与后车架(21)之间通过举升机构(3)相连接,通过举升机构(3)带动前车架(11)相对于后车架(21)向后上方翻转或向前下方翻转,且翻转过程中前车架(11)始终保持水平状态;
折叠腿部机构(4)包括从上往下依次连接的大腿构件(41)、小腿构件(42)和足部机构(43),大腿构件(41)顶端通过髋关节机构(44)安装在后车架(21)上,小腿构件(42)顶端通过膝关节机构(45)安装在大腿构件(41)底部,足部机构(43)顶端通过踝关节机构(46)安装在小腿构件(42)底部,整个折叠腿部机构(4)能折叠收纳在后车架(21)内部以及能展开向下伸出至后车架(21)的后车轮(22)之下;所述足部机构(43)包括脚底板(429)以及设置在脚底板(429)上的折叠轮机构,折叠轮机构包括设置在脚底板(429)上的多个折叠轮(47),每个折叠轮(47)转动安装在折叠轮支架(48)上,折叠轮支架(48)另一端转动安装在脚底板(429)上,通过折叠轮驱动机构带动折叠轮支架(48)前后摆动,从而带动折叠轮(47)动作,折叠轮(47)向下伸出脚底板(429)之下的状态为折叠轮(47)展开状态,折叠轮(47)向上摆动至不超出脚底板(429)底端的状态为折叠轮(47)收拢状态。
2.如权利要求1所述的一种轮腿复合式无人变胞车,其特征在于:所述举升机构(3)包括设置在后车架(21)左右两侧的两个举升支架,每个举升支架包括举升盘(31)以及固定在举升盘(31)前侧的上下两个举升杆,举升盘(31)转动安装在后车架(21)顶部,两个举升杆向前延伸构成V字形,两个举升杆分别为上下排布的第一举升杆(32)和第二举升杆(33),前车架(11)的左右两侧分别设有侧板(116),侧板(116)上开有呈上下排布的第一铰接孔(117)和第二铰接孔(118),第一举升杆(32)前端与举升电动推杆(35)的顶杆相铰接,举升电动推杆(35)的缸体底部与前车架(11)的侧板(116)上的第一铰接孔(117)相铰接,第二举升杆(33)前端与前车架(11)的侧板(116)上的第二铰接孔(118)相铰接,通过举升驱动机构驱动举升盘(31)转动,进而通过整个举升支架带动前车架(11)相对于后车架(21)向上翻转,翻转过程中前车架(11)始终保持水平状态。
3.如权利要求1所述的一种轮腿复合式无人变胞车,其特征在于:所述折叠轮机构包括设置在脚底板(429)左右两侧的左右两个折叠轮单元,每个折叠轮单元包括前后排列的至少两个折叠轮(47),每个折叠轮(47)的折叠轮支架(48)顶端通过第一铰接轴转动安装在脚底板(429)上,第一铰接轴沿左右方向延伸,每个折叠轮单元的若干折叠轮支架(48)通过一组连杆机构连接在一起,通过折叠轮驱动机构带动其中一个折叠轮支架(48)绕对应的第一铰接轴转动,在连杆机构的带动下单个折叠轮单元的若干折叠轮支架(48)同步转动,从而实现整个折叠轮单元的展开动作或收拢动作。
4.如权利要求3所述的一种轮腿复合式无人变胞车,其特征在于:通过折叠轮自锁机构对处于折叠轮(47)展开状态的折叠轮支架(48)进行锁定,所述折叠轮自锁机构包括固定在脚底板(429)上的自锁基座(415),自锁基座(415)的滑槽内滑动设置有左右两个滑块(416),两个滑块(416)能在滑槽内左右滑动,两个滑块(416)外端分别设有向外延伸的锁紧杆(417),每个锁紧杆(417)上设有侧向凸出的限位块(418),每个限位块(418)与自锁基座(415)之间设有第一弹性复位件(419),自然状态下,两个第一弹性复位件(419)分别向内拉动两个滑块(416)相互靠近,两个滑块(416)内端之间设有推动块(420),推动块(420)左右两端分别与两个滑块(416)之间呈斜面配合,通过自锁驱动机构驱动推动块(420)沿前后方向来回移动,在斜面配合的作用下,推动块(420)再带动两个滑块(416)相互远离或相互靠近,当两个滑块(416)相互远离时,每个锁紧杆(417)外端分别插入对应侧的折叠轮支架(48)的锁紧孔(428)中或连杆机构的锁紧孔(428)中,实现对处于折叠轮(47)展开状态的折叠轮支架(48)的锁定。
5.如权利要求4所述的一种轮腿复合式无人变胞车,其特征在于:所述自锁驱动机构包括电磁体(421)、永磁体吸盘(422),电磁体(421)固定在脚底板(429)上,电磁体(421)的中心孔中滑动穿设有前后延伸的推杆(423),推杆(423)两端分别连接永磁体吸盘(422)和推动块(420),永磁体吸盘(422)和基座之间设有两个第二弹性复位件(424),两个第二弹性复位件(424)分列在电磁体(421)左右两侧,自然状态下,通过第二弹性复位件(424)推动永磁体吸盘(422)远离电磁体(421),通过给电磁体(421)通入正向电流或反向电流,从而带动永磁体吸盘(422)向靠近电磁体(421)的方向或远离电磁体(421)的方向移动,进而通过推杆(423)带动推动块(420)沿前后方向同步移动。
6.如权利要求1所述的一种轮腿复合式无人变胞车,其特征在于:所述前车身(1)中,前车架(11)底部设有前车架底板(13),前车架底板(13)左右两侧分别设有前车轮(12),每个前车轮(12)的轮轴固定在各自对应的转向连接件(14)上,前车架(11)底部铰接有固定板(15),转向连接件(14)底部通过第一平面轴承与固定板(15)转动连接,转向连接件(14)上端通过前悬架(17)与前车架(11)顶部连接,前悬架(17)底端与转向连接件(14)上端铰接,前悬架(17)顶端通过一个连接组件与前车架(11)顶部连接,连接组件包括上接头(18)、下接头(19),上接头(18)铰接在前车架(11)顶部,下接头(19)与前悬架(17)顶端铰接,上接头(18)与下接头(19)之间通过第二平面轴承(16)转动连接;通过转向驱动机构驱动转向连接件(14)转动,从而带动前车轮(12)转向。
7.如权利要求6所述的一种轮腿复合式无人变胞车,其特征在于:所述转向驱动机构包括转向电机(110)、齿轮齿条机构、两个转向拉杆(111),齿轮齿条机构包括上下啮合的齿轮(112)和齿条(113),齿条(113)滑动安装在前车架底板(13)上且能沿左右方向滑动,齿轮(112)固定在转向电机(110)的输出轴上,两个转向拉杆(111)分别对称设置在齿条(113)的左右两端,且转向拉杆(111)一端与齿条(113)铰接,另一端与对应侧的转向连接件(14)铰接,通过电机驱动齿轮(112)转动,齿轮(112)带动齿条(113)左右移动,齿条(113)再通过转向拉杆(111)拉动对应的转向连接件(14)水平转动,转向连接件(14)再带动前车轮(12)转向。
8.如权利要求1所述的一种轮腿复合式无人变胞车,其特征在于:所述后车身(2)中,后车架(21)底部设有后车架底板(25),后车架底板(25)左右两侧分别设有后车轮(22),每个后车轮(22)的轮轴固定在后连接架(26)上,后连接架(26)铰接在后车架(21)上,后连接架(26)上端通过后悬架(27)与后车架(21)相连接,后悬架(27)上下两端分别与后车架(21)和后连接架(26)相铰接,后连接架(26)上安装有制动卡钳(28),通过制动卡钳(28)与后车轮(22)上的摩擦片(29)相配合,实现对后车轮(22)的制动。
9.如权利要求1所述的一种轮腿复合式无人变胞车,其特征在于:所述后车架(21)顶部设有后车架顶板(23),所述后车架顶板(23)上安装有调质心机构(24)。
10.如权利要求1所述的一种轮腿复合式无人变胞车,其特征在于:所述前车架(11)和后车架(21)底部分别设有支撑万向轮(115),所述支撑万向轮(115)位于前车轮(12)和后车轮(22)之间。
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