CN1333154A - 步行机 - Google Patents

Abstract

本发明提供的是一种用脚杆代替汽车轮子走路的两肢脚、四肢脚、八支脚步行机。它属于步行机械及运输机械领域。步行机它是将动力经过机械传动、转换机构代动脚杆伸展收缩两个循环过程,推动步行机向前一步一步的行走。它能在设计范围内行走汽车轮子不能运行的地方。两肢脚步行机:安装在机器人上,成为一个完整的步行机器人。四肢脚步行机:特别适应于山区丘陵、沙漠、农村没有公路的地方使用。八肢脚步行机:重型步行机,在设计范围内从事矿山、水下、海底进行重型运输作业。

Description

步行机

所属步行机械和运输机械领域。

本发明未提出之前的汽车运输机械的运行原理是将动力的圆周旋转运动带动汽车轮子作周而复始的圆周运动，利用汽车轮子的旋转半径与地面接触产生作用力，推动汽车向前运动。汽车轮子在水平面上运行时，只能作一条直线运动。所以汽车轮子只能在平坦硬质宽扩的公路上、20°以下的斜坡上，进行运输作业。其缺点：汽车轮子是固定的旋转半径，不能将汽车轮子的旋转直径增长和缩短。汽车轮子旋转一周360°，有效利用角度不大于20°，汽车轮子不能在大于20°的阶梯坡度、大角度的斜坡上、山间小路、水田、旱地、沙漠、草原、水下、海底水下从事运输和其他作业。

针对以上不足之处，根据人、鸡、鸭、马、猪、牛的行走动作着和两肢、四肢骨头结构、四边形能放大缩小的原理；杠杆能省力、省距离、往上举、向前推的原理，利用汽压、液压机械能升高降低的原理，发明设计了能伸展、收缩的行走机构，能升高降低的越野调控系统代替汽车轮子走路的步行机。

步行机的行走工作过程：由行走机构和越野调控系统两部分完成，行走机构行走固定宽度和高度100mm-200mm。不经过其他任何机构和系统，直接运行行走的高度和宽度，也就是步行机行走的高度和宽度。越野调控系统是应用升高和降低原理来增加步行机的垮越能力，适应复杂环境的需要。

行走机构上应用的基本原理

四边形能放大缩小及给四边形不同的动力方向发生不同的变化原理，四边形的变化原理是在对应角上，一端是动力推动点，另一端是固定点，当动力点发生变化，四边形就发生变化。

作实验一：将一个等边四边形的对角∠A、∠B，设∠A为动力推动点，∠B为固定点，给∠A点一个上下的作用力，四边形就随力的变化升高、压缩。附实验简图1。

杠杆原理是省力、省距离、往上举、向前推。

作实验二：杠杆能将物体往上举、向前推的原理，将杠杆AB，平放在地面上，在AB之间选一点，把物体固定在上面。在A点上给他一个园弧力，当A点旋转90°时，AB杠杆垂直地面，AB之间的物体也旋转90°与地面垂直，这时物体既往上升高，又向前推动。附实验简图2。

行走机构是应用伸展、收缩的工作过程代替汽车轮子作圆周运动的工作过程。是将动力的圆周运动一周360°，转变成行走机构的伸展180°，收缩180°的两个循环的一个工作过程代替汽车轮子旋转一周360°的一个工作过程。附结构简图3。

组成：由推动杆[1]、推动连杆[2]、传力杆[3]、收缩杆[4]、行走杆[5]、行走支承杆[6]、支承杆、[7]支承连片[101]、拉簧[102]、平衡杆[8]组成。

制作：推动杆[1]、传力杆[3]、收缩杆[4]、行走杆[5]、行走支承杆[6]、平衡杆[8]制作成有动臂、阻力臂、支点的杜杆。

推动连杆[2]、收缩杆[4]、行走杆[5]、平衡杆[8]制成单件，构造形状园简、槽形。附结构简图4。

推动杆[1]、传力杆[3]、行走支承杆[6]、支承杆[7]制作成双件，构造形状

拱园、园槽形，附结构简图5。

行走杆[5]的阻力臂一端制作成园形。附结构简图32。

支承杆[7]的一端制作成凹陷半园形。附结构简图33。

结构：由传力四边形、行走四边形、支承四边形构成。附行走机构结构简图6。

传力四边形

组成：由推动杆[1]的阻力臂，推动连杆[2]、传力杆[3]的动力臂，收缩杆[4]的动力臂组成。

结构：推动杆[1]的动力臂与转换机构的轴销连结，构成传力四边形的对应角的动力推动点。推动杆[1]的阻力臂与收缩杆[4]的动力臂连结，推动连杆[2]的一端与支点连结、另一端与传力杆[3]的动力臂连结。传力杆[3]的支点与收缩杆[4]的支点连结。支点轴的一端与支点连结、另一端与支点立轴[72]连结。前肢脚传力四边形支点轴与前支点立轴[72]连结。后肢脚传力四边形支点轴与后支点立轴[72]连结。传力杆[3]的支点与收缩杆[4]的支点构成传力四边形的对应角固定点。

作用：是将动力旋转一周360°的一个力，由推动杆[1]的阻力臂，支点经推动连杆[2]分成两个力，传给传力杆[3]的动力臂和收缩杆[4]的动力臂。

行走四边形

组成：由传力杆[3]的阻力臂、收缩杆[4]的阻力臂、行走杆[5]的动力臂、行走支承杆[6]的动力臂组成。

结构：传力杆[3]的阻力臂与行走杆[5]的动力臂连结，收缩杆[4]的阻力臂与行走支承杆[6]的动力臂连结。行走杆[5]的支点与行走支承杆[6]的支点连结。支点与支点轴连结，构成行走四边形对应角的动力推动点。

作用：行走四边形是以收缩杆[4]、行走杆[5]为主体，在伸展、收缩两个循环过程中，收缩杆[4]起到省距离、行走杆[5]起到省力的作用。在运行过程中，使收缩杆[4]省距离消耗的动力，由行走杆[5]省力得到补充，使省力、省距离相互补充，相互利用，达到二力平衡，将原始动力不损耗的传给支承四边形。

支承四边形

组成：由行走支承杆[6]的阻力臂、行走杆[5]的阻力臂、支承杆[7]、支承连片[101]、拉簧[102]、平衡杆[8]组成。

结构：行走支承杆[6]的阻力臂与平衡杆[8]的动力臂连结。支承杆凹陷半园形的一端与行走杆[5]的阻力臂连结，另一端与平衡杆[8]的支点连结，构成支承四边形。支承连片[101]的一端与行走支承杆连结，另一端与支承杆[7]连结。拉簧[102]的一端与支承杆[7]连结另一端与行走杆[5]的阻力臂连结。

作用：一方面是将行走四边形的收缩杆[4]、行走杆[5]分别传来的两个力传给平衡杆[8]，合成一个推动力，以一定的倾斜度、平衡的接触地面产生作用力。另一方面是将行走四边形的收缩[4]、行走杆[5]传来的两个力合成一个力，代动平衡装置，以90°的园弧线升高，以180°半园弧线向前跨进。

行走机构的作用：在伸展过程中，将动力的园周运动，顺时针旋转180°，代动弯曲的行走机构，以一定的倾角向地面伸开与地面平衡的接触产生作用力，推动机身向前运动。在收缩过程中，将动力继续旋转的园周运动，顺时针继续旋转180°，推动伸展的行走机构弯曲收缩，以90°的园弧曲线将行走机构升高，以180°的半园弧曲线向前跨进。的半园弧曲线向前垮进。

行走机构的伸展过程就是做功过程，旋转角度为180°有效利用角度为180°，是将机身向前推进。

行走机构的收缩过程就是准备过程。旋转角度为180°是将行走机构收缩提高90°的园弧曲线，以180°的半园弧曲线向前垮进，也就是步行机行走的高度和宽度为100mm-200mm，不超过200mm。

越野调控系统：推动杆、支点立轴、联合升降等三种结构方式。

升降系：汽压、液压、机械三种结构升降方式。

推动杆升降系统

组成：由推动杆[1]、升降系组成。

结构：推动杆[1]与升降系升降部件的一端连结，另一端与转换部件的轴销连结。

作用：增长推动杆[1]的长度，加大行走机构的行走角度，提高越野高度，这种结构的越野高度为100mm-300mm。越野高度升高，垮越宽度随之减少。

用途：推动杆升降系统，只能用于垮越总高度为500mm的步行机上。

支点立轴升降系统

组成：支点立轴[100]、机架[99]升降系组成。

结构：支点立轴[100]与升降系升降部件的一端连结，升降部件与机架[99]连结。

作用：增长移动支点立轴[100]位置，加大行走机构的行走角度，提高越野高度。这种结构的越野高度仍然是100mm-300mm，越野高度升高，垮越宽度随之减少。

联合升降系统

组成：推动杆支点立轴升降系两大系组成。

作用：通过两个升降系同时将步行升高来，提高步行机的越野高度。这种结构的越野高度100mm-500mm。

用途：联合升降系统，使用于垮越总高度为800mm的步行机上。

行走机构、越野调控系统的用途：行走机构的做功工作过程，时效角度为180°，比汽车轮子的有效角度20°提高了160°。准备工作过程，时效角度为180°，比汽车轮子的效时角度340°降低了160°。步行机就是应用伸展过程的有效利用角度和收缩过程降低的时效角度循环的差距：越野调控系统升降的越野高度，行走阶梯坡度、山间小路、大角度的浓度、水田、旱地、沙漠、草原、水下、海底水下还能从事运输和其它作业。

为了达到上述的目的，本发明设计的两肢脚、四肢脚、八肢脚的步行机，由动力装备、变速系统、传动系统、转换机构、行走机构、平衡装置、导向机构、电气系统、越野调控系统、固定装置组成。

动力装备：(略)

变速系统：(略)

传动系统：单轴传动系统、双轴传动系统、双轴双分力传动系统三种结构方式。

单轴传动系统；转向离合杀车系和竖传动系两部分构成。

转向离合杀车系：(略)

竖传动系：齿轮链条、齿轮、三角带、杠杆、汽压、液压六种传动方式。

齿轮链条传动系统

组成：动力输出装置[9]、链条[10]、传动系[11]的齿轮组成。

结构：链条[10]的一端与动力输出装置[9]连结、另一端与传动系[11]的齿轮连结。附结构框图7。

三角带传动系统

组成：动力输出装置[9]的三角带皮带轮、三角带[12]、传动系[11]的三角带皮带轮组成。

结构：与单轴齿轮链条传动系统结构相同。附结构框图8。

齿轮传动系统

组成：动力输出装置[9]的齿轮、传动齿轮组[13]、传动系[11]的齿轮组成。

结构：传动齿轮组[13]的动力臂与动力输出装置[9]的阻力臂连结、阻力臂与传动系[11]齿轮的动力臂连结。齿轮盘与齿轮轴、齿轮轴的一端与机架[71]连结。附结构框图9。

杠杆传动系统：单级杠杆、杠杆组传动两种传动方式。

单级杠杆传动系统

组成：动力输出装置[9]、动力杠杆[14]、传动系[11]的动力臂组成。

结构：动力杠杆[14]的动力臂与动力输出装置[9]、阻力臂与传动系[11]的动力臂连结，支点轴的一端与支点连结，另一端与机架[99]连结。附结构框图10。

杠杆组传动系统

组成：动力输出装置[9]、动力杠杆组[15]、传动系[11]的动力臂组成。

结构：动力杠杆组[15]的动力臂与动力输出装置[9]连结。支点与支点轴连结、支点轴的一端与机架[99]连结：阻力臂与传动系[11]的动力臂连结。附结构框图11。

汽压传动系统：(略)

液压传动系统：(略)

单轴传动系统的作用：是将动的园周旋转运动的一个力，通过齿轮链条、三角带、齿轮组、杠杆、汽压、液压六种传动方式，经转换机构转变成步行机所需要的圆周旋转运动或杠杆往复运动的两个力。

单轴传动系统的用途：单轴传动系统与转换部件组成两肢脚步行机的转换机构，使用在两肢脚步行机上。

双轴传动系统：由前传动系、后传动系、竖传动系三部分构成。

前传动系：导向离合和转向离合杀车系两种结构方式。

导向离合系；前传动双十字轴承和竖传动轴十字轴承两种结构方式。

前传动轴双十字轴承导向离合系。

组成：十字轴承[20]、轴[21]、单轴[22]、齿轮[23]、离合轮[24]、旋转轮[25]、压缩管[26]组成。

制作：离合轮[24]、旋转轮[25]制作成半园轮。

结构：十字轴承[20]的一端与轴[21]连结，另一端与转换部件连结、平轴承[22]与轴[21]连结、旋转轮[25]与动力齿轮[23]的轴连结、离合轮[24]与离合轮轴连结、离合轮轴与轴[21]连结、压缩管[26]的一端与离合轮[24]连结，另一端与轴承固架连结。附结构图13。

作用：将前肢脚及转换部件通过导向机构摆动导向。

竖传动轴十字轴承导向离合系

组成：竖传动轴[27]、旋转轮[28]、离合轮[29]、压缩簧[30]、十字轴承[31]、前传动轴[32]组成。

结构：竖传动轴[27]与旋转轮[28]连结、离合轮[29]与离合轮轴连结、十字轴承[31]与离合轮轴连结、另一端与前传动轴[32]连结、压缩簧[30]的一端与离合轮[29]连结，另一端与十字轴承[31]的固架连结。附结构简图14

作用：是将前传动轴及前肢脚整体摆动导向。

转向离合杀车系

组成：连结轴[33]、平轴承[34]、杀车装置[35]、旋转轮[37]、离合轮[36]、离合轮空心轴[38]、压缩簧[39]、动力齿轮[40]组成。

结构：连结轴[33]与平衡承[34]连结，杀车装置[35]与平轴承[34]的固架连结、离合轮[36]与离合轮空心轴[38]连结。离合轮空心轴[38]的一端与连结轴[33]连结、另一端与动力齿轮[40]连结。旋转轮[31]与动力齿轮[40]轴连结。旋转轮[37]与动力齿轮[40]的轴连结、压缩簧[39]的一端与连结轴[33]连结、另一端离合轮空心轴[38]连结。附结构图15

作用：是将动力分离后，把行走机构脚杆、杀住控制在一定的工作过程便于转弯导向。

用途：转向离合杀车系，主要用于两肢脚步行机上。

后传动系

组成：连结[41]、平轴承[42]、离合轮[43]、离合轮空心轴[44]、压缩簧[45]、旋转轮[46]、动力齿轮[47]组成。

结构：连结轴[41]与平轴承[42]连结。离合轮[43]与离合轮空心轴[44]连结。离合轮空心轴[44]的一端与连结轴[41]连结、另一端与动力齿轮[47]连结。压缩簧[45]的一端与连结轴[41]连结、另一端与离合轮空心轴[44]连结。旋转轮[46]与动力齿轮[47]的轴连结。附结构简图16

作用：当左转弯时，切断左肢动力使左肢无动力，加大右肢行走距离，便于左转弯。当右转弯时，切断右肢动力，加大左肢行走距离，便于右转弯，当紧急杀车时，切断左右后肢动力，使后肢脚自行收缩降低高度减少惯性冲力。

竖传动系：齿轮链条、齿轮、三角带、杠杆、传动轴、汽压、液压七种结构方式。

齿轮链条传动系统

组成：由前传动系[16]前传动链条[17]、动力输出装置[9]、后传动系[19]、后传动系[19]、后传动链条[18]组成。

结构：前传动链条[17]的一端与支力输出装置[9]的前传动齿轮，另一端与前传动系[16]的齿轮连结。后传动链条[18]的一端与后传动齿轮连结、另一端与后传动系[19]的齿轮连结。附结构图12

齿轮传动系统

组成：由前传动系[16]、前传动齿轮组[48]、动力输出装置[9]、后传动系[19]、后传动齿轮组组成。

结构：动力输出装置[9]齿轮的一端与前传动齿轮组[48]的动力臂连结、另一端与后传动齿轮组[49]的动力臂连结。前传动齿轮组[48]的阻力臂与前传动轴[16]的齿轮动力臂连结。后传动齿轮组[49]的阻力臂与后传动轴[19]的动力臂连结。前传动齿轮组[48]、后传动齿轮[49]的齿轮盘与齿轮轴连结、齿轮轴与机架[99]连结。附结构图17

三角带传动系统

组成：由前传动轴[16]、前传动三角带[50]、动力输出装置[9]、后传动三角带[51]、后传动轴[9]组成。

结构：动力输出装置[9]的三角带皮代轮与前传动三角带[50]的一端连结，后传动三角带皮代轮与后传动三角带[51]的一端连结。前传动三角带[50]的另一端与前传动轴[16]的三角带皮代轮连结，后传动三角带[51]的另一端与后传动轴[19]的三角带皮代轮连结。附结构图18

单级杠杆传动系统

组成：前传动系[16]、前传动杠杆[52]、动力输出装置[9]、后传动杠杆[53]、后传动系[19]组成。

结构：动力输出装置[9]与前传动杠杆[52]的动力臂、后传动杠杆[53]的动力臂连结。前传动杠杆[52]的支点、后传动杠杆[53]的支点与支点轴连结、支点轴与机架[99]连结。前传动杠杆[52]的阻力臂与前传动轴[16]的动力臂连结。后传动杠杆[53]的阻力臂与后传动轴[19]的动力臂连结。附结构框图19

杠杆组传动系统

组成：由前传动轴[16]、前传动杠杆组[54]、动力输出装置[9]、后传动杠杆组[55]、后传动轴[19]组成。

结构：动力输出装置[9]与前传动杠杆组[54]的动力臂、后传动杠杆组[55]的动力臂连结。前传动杠杆组[54]的支点、后传动杠杆组[55]的支点与支点轴连结。支点轴与机架[99]连结。前传动杠杆组[54]的动力臂与前传动轴[16]的动力臂连结。后传动杠杆组[55]的阻力臂与后传动轴[19]的动力臂连结。附结构框图20

双轴传动系统的作用：是将动力的园周旋转运动，通过齿轮链条、齿轮、三角带、杠杆、传动轴、汽压、液压七种传动方式经转换机构转变成步行机需要的双轴园周旋转运动的四个力或双轴杠杆往复运动的四个力。

双轴传动系统的用途：双轴传动系统与转换部件构成四肢脚转换机构，使用在四肢脚的步行机上。

双轴双分力传动系统

组成：由双轴传动系统[56]、前端分力系统[57]、后端分力系统[58]组成。

结构：双轴前分力系统[57]与后端分力系统[58]的结构相同，与双轴传动系统[56]的结构相同。附结构框图21

双轴双分力传动系统的作用：是将动力的园周旋转运动经过两次齿轮链条、齿轮、三角带、杠杆、传动轴、汽压、液压七种传动方式，经转换机构转变成步行所需要双轴双分力系统的园周旋转运动或杠杆往复运动的八个力。

双轴双分力传动系统的用途：双轴双分力系统与转换部件构成八肢脚转换机构，使用在八肢脚步行机上。

转换机构：两肢脚、四肢脚、八肢脚转换机构三种结构方式。

两肢脚转换机构

组成：由单轴传动系统[59]、左转换部件[60]、轴销[61]、右转换部件[62]、轴销[63]组成。

结构：左转换部件[60]的一端与单轴传动系[59]的左端连结、另一端与轴销[61]连结。右转换部件[62]的一端与单轴传动系[59]的右端连结、另一端与轴销[63]连结。左转换部件[60]、右转换部件[62]与单轴传动系[59]连结角度为对称角的180°。附结构简图22

作用：将园周旋转运动的一个力，经转换机构变成两肢脚步行机所需要的两个力。

四肢脚转换机构：由前肢脚、后肢脚转换机构两个部分构成。附结构简图23

前肢脚转换机构

组成：由前传动系[16]、左转换部件[64]、轴销[65]、右转换部件[66]、轴销[67]组成。

结构：左转换部件[64]与前传动系[16]的右端连结、另一端与轴销[65]连结、右转换部件[66]的一端与传动系[16]的右端连结、另一端与轴销[67]连结。左转换部件[64]、右转换部件[66]与前传动系[16]连结角度为对称角的180°。

后肢脚转换机构

组成：传动系[19]、左转换部件[68]、轴销[69]、右转换部件[70]、轴销[71]组成。

结构：后肢脚与前肢脚转换机构的结构相同。前肢脚左转换部件[64]与后肢脚左转换部件[68]连结角度为对称角的180°。前肢脚右转换部件[66]与后肢脚部件[70]连结角度为对称角的180°。

作用：是将双轴传动系统的两个园周旋转运动的两个力经过前肢脚，后肢脚转换机构转变成四肢脚步行机所需要的四个力。

八肢脚转换机构：由前端和后端转换机构两部分构成。附结构简图24

前端转换机构：由前端前肢脚和前端后肢脚两部分构成。

前端前肢脚转换机构

组成：由传动系[16]、左转换部件[72]、轴销[73]、右转换部件[74]、轴销[75]组成。

结构：右转换部件[72]的一端与传动系[16]右端连结、另一端与轴销[73]连结。右转换部件[74]的一端与传动系[16]的右端连结、另一端与轴销[75]连结。左转换部件[72]、右转换件[74]连结为同一角度。

前端后肢脚转换机构

组成：由传动系[19]、右转换部件[76]、轴销[77]、右转换部件[78]、轴销[79]组成。

结构：左转换部件[76]的一端与传动系[19]的左端连结、另一端与轴销[77]连结。右转换部件[78]的一端与传动系[19]的右端连结、另一端与轴销[79]连结。左转换部件[76]与右转换部件[78]连结为同一角度。

前端前肢脚左转换部件[72]与前端后肢脚左转换部件[76]连结角度为对称角的180°。左端与右端结构相同连结同一角度。

后端转换机构：前肢脚和后肢脚转换机构两部分构成。

后端前肢脚转换机构

组成：由传动系[16]、左转换部件[80]、轴销[81]、右转换部件[82]、轴销[83]组成。

结构：后端前肢脚与前端前肢脚转换机构的结构相同，连结同一角度。

后端后肢脚转换机构。

组成：由传动系[19]左转换部件[85]；右转换部件[86]、轴销[87]组成。

结构：后端后肢与前端后脚转换机构结构相同，连结同一角度。

八肢脚转换机构的作用：是将双轴双分力传动系的四个旋转力转变成八肢脚步行机所需要的八个力。

行走机构：又叫脚杆

平衡装置：又叫脚，可以制造园形、半园形、椭园形。

组成；由脚掌[88]、左趾[89]、右趾[90]、前趾[91]、辅助趾[92]组成。

制作：脚掌[88]为六棱形。∠A、∠B为90°的一端为前端。∠D、∠E为115°或112°的一端为后端。附结构简图25。

左趾[89]、右趾[90]、前趾[91]、辅助趾[92]为三角形、扇形、附结构简图26。

结构：左趾[89]、右趾[90]、前趾[91]与脚掌[88]的左端、右端、前端连结。辅助趾[92]与脚掌[88]后端的斜面连结、构成空心脚底。

辅助趾[92]在脚掌[88]的右端斜面上的为左脚；连结在左端的为右脚。附结构简图27。

左脚辅助趾[92]与左趾[89]连结角度为180°；。与前趾[91]、右趾[92]连结角度分别为60°。

右脚辅助趾[92]与右趾[90]连结角度为180°与前趾[91]、左趾[92]连结角度分别为60°。

左趾[89]、右趾[90]、前趾[91]、辅助趾[92]构造形状是三角形结构的平衡装置称为瓜式脚。是扇形结构的平衡装置称为扇形脚。

平衡装置的作用：一个平衡装置与行走机构连结支称步行机的一部分重量和重力，保证步行机在行走过程中平衡和稳定。

平衡装置的用途：瓜式脚行走容易打滑的地方和比较硬质的地方。扇形脚行走水田、旱地、沙漠比较容易旱脚的地方。

导向机构

组成：由操作杆或方向盘[93]、立轴[94]立轴套[95]、推动杆[96]、横推杆[97]、竖推杆[98]组成。

结构：立轴[94]的一端与操作杆或方向盘[93]连结另一端与推动杆[96]的一端连结。立轴[94]与立轴套[95]连结、立轴套[95]与机架[99]连结。推动杆[96]的另一端与横推杆[97]的一端连结。横推杆[97]的另一端与竖推杆[98]的一端连结，竖推杆[98]的另一端与支点立轴升降部件[100]连结。附结构简图28。

导向机构的作用：主要转弯导向。

固定装置：由车架和车身两部构成。

车架：由机架[99]、支点立轴[100]两大部构成。附四肢脚机架结构简图29。

步行机的行走装置：由左肢脚、右肢脚，前肢脚、后肢脚组成。

左肢脚与右肢脚，前肢脚与后肢脚结构相同。

组成：由行走机构、平衡装置、外套组成。

结构：行走机构的平衡杆[8]与脚掌[88]连结。行走机构连结在外套内。外套的一端与脚掌[88]连结、另一端与车架连结。

两肢脚步行机

组成：转换机构、左肢脚、右肢脚组成。

结构：转换机构的左端轴销[61]、右端轴销[63]与左肢脚、右肢脚推动杆[1]的动力臂升降部件连结。外套的一端与车架连结、另一端与平衡装置脚掌[88]链结。

工作原理；将动力的圆周旋运动经过变速系统、传动系统传给转换机构转变成两肢脚步行机的行走工作过程，使左肢脚伸展、右肢脚收缩的两个循环过程，推动步行机一步一步的向前行走。

用途：两肢脚步行机，能在一定的坡度和设计范围的阶梯坡度，进行特殊作业。它能安装在机器上，成为一个完整的步行机器人。

两肢脚步行机与轮子运行相比具有独特的优点。使用轮子运行，就是在圆周转运动的同一根轴上或同一旋转系统上，也就是一条直线旋转运动的轴上安装两个轮子运行，轮子是无法支撑车架和车身站立运行，只有车架和车身拖地而行。轮子运行，只有在两根轴上，安装两个轮子才能支撑车架和车身，站立运行。如摩托车、自行车的支撑运行原理。在同一根圆周旋转运动的轴上或同一旋转系统上，一条直线旋转运动的轴上，安装上两肢脚的步行机就能支撑车架和车身，站立向前行走。这就是两肢脚步行机独特的优点。

四肢脚步行机

组成：前肢脚、后肢脚转换机构；左前肢脚、右前肢脚：左后肢脚、右后肢脚组成。附模型样机图30。

结构：前肢脚转换机构左端轴销[65]、右端轴销[67]与左肢脚、右肢脚推动杆[1]的动力臂升降部件连结。后肢脚转换机构左端轴销[69]、右端轴销[71]与左肢脚、右肢脚推动杆的动力臂升降部件连结。附结构简图31。

工作原理：是将动力的圆周旋转运动经过变速系统、传动系统传给转换机构转变成四肢脚步行机的行走工作过程。使四肢脚步行机的对角两肢脚伸展，对角两肢脚收缩的两个循环过程，推动步行机一步一步的向前行走。

用途：四肢脚步行机，它能在设计范围的斜坡、阶梯坡度、山间小路、水田、旱地、沙漠、草原上进行运输和其他作业。在平坦更质的公路上，挂拖车可以进行重型运输。特别适用于山区、丘陵、沙漠、农村没有公路的地方使用。

八肢脚步行机

组成：由前端前肢脚、后肢脚转换机构。前端前肢左肢脚、右肢脚；前端后肢左肢脚、右肢脚。后端前肢左肢脚、右肢脚；后端后肢左肢脚、右肢脚组成。

结构；前端前肢脚转换机构左端轴销[73]、右端轴销[75]与左肢脚、右肢脚推动杆[1]的动力臂升降部件连结。前端后肢脚转换机构左端轴销[77]、右端轴销[79]与左肢脚、右肢脚推动杆[1]的动力臂升降部件连结。后端前肢脚转换机构左端轴销[81]、右端轴销[83]与左肢脚、右肢脚推动杆的动力臂升降部件连结。后端后肢脚转换机构右端轴销[85]、右端轴销[87]与左肢脚、右肢脚推动杆[1]的动力臂升降部件连结。

工作原理：是将动力的园周旋转运动经过变速系统，传动系统转换机构转换成八肢脚步行机的行走工作过程。使八肢脚步行机的前端前肢脚、后端后肢脚作伸展，前端后肢脚、后端后肢脚作收缩的两个循环过程，推动步行机一步一步的向前行走。

用途：八肢脚步行机是笨重型步行机，它本身能进行重型运输。除有四肢脚步行机的动能外，还可以从事矿山井下斜坡运输、水下、海底水下进行运输和其它作业。

《步行机》缺点：

一、步行机是一种越野性能较强的运输机械和其他作业机构。不管设计大小动行作业时不管是上坡、下坡，还是平地的行步都必须有动力代动，才能行走。

二、与汽轮子相比，不能切断动力进行下坡滑行。

三、动行作业时，只能前进，不能后退，后退最多只有半个循环，就是二分之一步。

四、必须有灵活的转弯装置和机构。

五、步行机切断动力，立即停止运行，必须有防惯性冲力装置和机构。

Claims (24)

1、本发明所述的步行机：两肢脚、四肢脚、八肢脚步行机。由动力装备，传动系统，传动系统：前传动系、后传动系、竖传动系，转换机构：两肢脚、四肢脚、八肢脚转换机构，行走机构，越野调控系统：推动杆升降系统、支点立轴升降系统，平衡装置，导向机构，电气设备，固定装置组成。

其特征是变速系统的动力输入端与动力装备连结、输出端与竖传动系连结。竖传动系与前传动系、后传动系连结。转换机构的转换部件一端与前传动系、后传动系的两端连结、另一端与推动杆升降系统升降部件的一端连结。推动杆升降系统的另一端与行走机构连结。行走机构的另一端与平衡装置连结。

支点轴升降系统部件的一端与支点立轴[100]的一端连结。

导向机构的一端与升降部件连结。

动力装备、变速系统、传动系统、转换机构、行走机构、越野调控系统、导向机构、电气设备与固定装置连结。

2、根据权利要求所述的前传动系：前传动轴双十字轴承导向离合系，由十字轴承[20]、轴[21]、平轴承[22]、离合轮[24]、旋转轮[25]、压缩簧[26]组成。其特征是十字轴承[20]的一端支与轴[21]连结另一端与转换部件连结。平轴承[22]与轴[21]连结，旋转轮[25]与动力齿轮[23]的轴连结。离合轮[24]与离合轮轴连结。离合轮轴与轴[21]连结。压缩簧[26]的一端与离合轮[24]连结、另一端与轴承固架连结。

3、根据权利要求所述的前传动系：竖传动轴十字轴承导向离合系，由竖传动轴[27]、旋转轮[28]、离合轮[29]、压缩簧[30]、十字轴承[31]、传动轴[32]组成。其特征是竖传动轴[27]与旋转轮[28]连结。离合轮[29]与离合轮轴连结。十字轴承[31]与离合轮轴连结、另一端与传动轴[32]连结。压缩簧[30]的一端与离合轮[29]连结、另一端与十字轴承[31]的固架连结。

4、根据要利要求所述的前传动系：转向离合杀车系，由连结轴[33]，平轴承[34]，杀车装置[35]，旋转轮[37]，离合轮[36]，离合空心轴[38]，压缩簧[39]，动力齿轮[40]组成。其特征是连结轴[33]与单轴承[34]连结。杀车装置[35]与平轴承[34]的固架连结。离合轮[36]与离合轮空心轴[38]连结。离合轮空心轴[38]的一端与连结轴[33]连结、另一端与动力齿轮[40]连结。旋转轮[37]与动力齿轮[40]连结。压缩簧[39]的一端与连结轴[33]连结、另一端与离合轮空心轴[38]连结。

5、根据权利要求所述的后转动系：由连结轴[41]、平轴承[42]、离合轮[43]、离合轮空心轴[44]、压缩簧[45]、旋转轮[46]、动力齿轮[47]组成。其特征是连结轴[41]与平轴承[42]连结。离合轮[43]与离合空心轴[44]连结。离合轮空心轴[44]的一端与连结轴[44]连结、另一端与动力齿轮[47]连结。压缩簧[45]的一端与连结轴[41]连结、另一端与离合空心轴[44]连结。旋转轮[46]与动力齿轮[47]连结。

6、根据权利要求所述的传动系统：离合轮其特征是半圆齿合轮。

7、根据权利要求所述的传动系统，旋转轮其特征是半园齿合轮。

8、根据权利要求所述的两肢脚转换机构：由单轴传动系[59]，左转换部件[60]；左转换部件[62]、轴销[63]组成。其特征是左转换部件[60]的一端与单轴传动系[59]的左端连结、另一端与轴销[61]连结。右转换部件[62]的一端与单轴传动系[59]的右端连结、另一端与轴销[63]连结。

9、根据权利要求所述的两肢脚转换机构：左转换部件[60]、左转换部件[62]，单轴传动系[59]组成。其特征是左转换部件[60]、右转换部件[62]与单轴传动系[59]的两端连结，连结角度为对称角的180 °。

10、根据权利要求所述的四肢转换机构：前传动系[16]、后传动系[1 9]，前肢左转换部件[64]，左转换部件[66]，后肢左转换部件[68]，左转换部件[70]组成。其特征是前肢左转换部件[64]、后肢左转换部件[68]；前肢右转换部件[66]、后肢右转换部件[70]与前传动系[16]、后传动系[19]的两端连结，角度为对称角的180°，前后连结角为对称角的180°。

11、根据权利要求所述八肢脚转换机构由前端前传动系[16]、后传动系[19]。后端前传动系[16]、后传动系[19]。前端前肢左转换部件[72]、右转换部件[74]。前端后肢左转换部件[76]、右转换部件[78]。后端前肢左转换部件[80]、左转换部件[82]。后端后肢左转换部件[84]、左转换部件[86]组成。其特征是前端前传动系[16]、后端前传动系[16]与左转换部件[72]、右转换部件[74]，左转换部件[80]、左转换部件[82]左右连结同一角度，前后连同一角度。前端后传动系[19]，后端后传动系[19]与前端后肢左转换部件[76]，右转换部件[78]。后端后肢左转换部件[84]、右转换部件[86]左右连结同一角度，前后连结同一角度。前传动系[16]与后传动系[19]的转换部件连结角度为对称角的180°。

12、根据权利要求所述的行走机构：由推动杆[1]、推动连杆[2]、传动杆[3]、收缩杆[4]、行走杆[5]、行走支承杆[6]、支承杆[7]、支承连片[101]、拉簧[102]平衡杆[8]组成。其特征是推动杆[1]、传力杆[3]、收缩杆[4]、行走杆[5]、行走支承杆[6]、平衡杆[8]具有动力臂、阻力臂、支点的杠杆。推动杆[1]的支点与推动连杆[2]的一端连结、阻力臂与收缩杆[4]的动力臂连结。推动杆[2]的另一端与传力杆[3]的动力臂连结。传力杆[3]的阻力臂与行走杆[5]的动力臂连结。收缩杆[4]的阻力臂与行走支承杆[6]的动力臂连结。传力杆[3]、收缩杆[4]的支点与支点轴连结，支点轴的另一端与支点立轴[100]连结。行走杆[5]、行走支承杆[6]的支点与支点轴连结。行走支承杆[6]的阻力臂与平衡杆[8]的动力臂连结。行走杆[5]的阻力臂与拉簧[102]的一端、支承杆的一端连结。拉簧[102]的另一端与支承杆[7]连结。支承杆[7]的另一端与平衡杆[8]的支点连结。支承片[101]的一端与支承杆[7]连结、另一端与行走支承杆[6]连结。

13、根据权利要求所述的行走机构：行走杆[5]其特征是行走杆[5]的阻力臂制作成园形。

14、根据权利要求所述的行走机构：支承杆[7]其特征是与行走杆[5]连结的一端制作凹陷半园形。

15、根据权利要求所述推动杆升降系统：由推动杆[1]、升降系组成。其特征是升降的升降部件的一端与推动杆[1]连结、另一端与转换部件的轴销连结。

16、根据权利要求所述的支点立轴升降系统：由支点立轴[100]、机架[99]，升降系组成。其特征是支立轴[100]与升降部件的一端连结。升降部件与机架[99]连结。

17、根据权利要求所述的平衡装置：由脚掌[88]、左趾[89]、右趾[90]、前趾[91]、辅助趾[92]组成。其特征是脚掌[88]为六椤形，90°的一端为前端。112°或115°的一端为后端。左趾[89]、右趾[90]、前趾[91]、辅助趾[92]与脚掌[88]的左端右端、前端连结。辅助趾[92]与脚掌[88]后端的斜面连结。构成空心脚底。

18、根据权利要求所述的平衡装置：左趾[89]、右趾[91]、辅助趾[62]其特征是形状为三角形。

19、根据权利要求所述的平衡装置：左趾[89]、右趾[91]、辅助趾[92]其特征是形状为扇形。

20、根据权利要求所述的导向机构：由操作杆或方向盘[93]、立轴[94]、立轴套[95]、推动杆[96]、横推杆[97]。竖推杆[98]组成。其特征是立轴[94]的一端与操作杆或方向盘[93]连结、另一端与推动杆[96]的一端连结。立轴[94]与立轴套[95]连结。立轴套[95]与机架[99]连结。推动杆[96]的另一端与横推杆[97]的一端连结。横推杆[97]的另一端与竖推杆[98]的一端连结。竖推杆[98]的另一端与支点立轴[100]升降部件连结。

21、根据权利要求所述的步行机：由左肢脚、右肢脚、前肢脚、后肢脚组成，其结构相同。由行走机构、平衡装置、外套组成。其特征是行走机构的平衡杆[8]与平衡装置的脚掌[88]连结，行走机构连结在外套内。外套的一端与脚掌[88]连结，另一端与车架连结。

22、根据权利要求所述的两肢脚步行机：由转换机构、左肢脚、右肢脚组成。其特征是转换机构的左端轴销[61]、右端轴销[63]与左肢脚、右肢脚推动杆[1]的动力臂升降部件连结。外套的一端与车架连结，另一端与平衡装置的脚掌[88]连结。左右肢脚的支点轴与支点立轴[100]连结。

23、根据权利要求所述的四肢脚步行机：由前肢脚、后肢脚转换机构；左前肢脚、右前肢脚；左后肢脚、右后肢脚组成。其特征是前肢脚转换机构左端轴销[65]、右端轴销[67]与左肢脚、右肢脚推动杆[1]的动力臂升降部件连结。左右、前后肢脚的支点轴与支点立轴[100]连结。

24、根据权利要求所述的八肢脚步行机：由前端前肢脚、后脚脚转换机构；后端前肢脚、后肢脚转换机构。前端前后左肢脚、右肢脚；后端前后左肢脚、右肢脚组成。其特征是前端前肢脚转换机构左端轴销[73]、右端轴销[75]与左肢脚、右肢脚推动杆[1]的动力臂升降部件连结。前端后肢脚转换机构左端轴销[77]、右端轴销[79]与左肢脚，右脚脚推动杆[1]的动力臂升降部件连结。后端前肢脚转换机构左端轴销[81]、右端轴销[83]与左肢脚、右肢脚推动杆[1]的动力臂升降部件连结。后端后肢脚转换机构左端轴销[85]，右端轴销[82]与左肢脚、右肢脚推动杆[1]的动力臂升降部件连结。前端前后左肢脚、右肢脚；后端前后左肢脚，右肢脚的支点轴与支点立轴[100]连结。

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