CN202115610U - 一种螺旋行走运动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种螺旋行走运动机构，其行走体采用螺旋机构，螺旋机构与地表接触时螺旋接触线或螺旋接触面形成很强的摩擦副，螺旋线或螺旋面旋转时可以产生横向运动、纵向运动或者综合横向和纵向的任意给定运动，从而达到行走运动目的，这种与传统行走运动不同的驱动形式，具有很强的驱动能力，能翻越各种障碍、平稳爬升楼梯、不受各种道路限制、能适应野外复杂地形地貌越野驱动，可应用于路况复杂或路面不明的抢险救灾、地震救援、越障工具、人员或物资攀爬楼梯的交通工具等，新型螺旋行走运动机构原理简洁，可靠性高、成本低，应用适应领域广，可多样化实现，以及可组合多种功能和多种操作模式应用。

Description

一种螺旋行走运动机构

技术领域

本实用新型涉及一种新型的行走运动机构，更具体的是涉及一种采用螺旋机构作为行走体驱动的机构。 

背景技术

拖拽搬运物品，畜力拉撬是比较原始的一类行走驱动机构，可适应多种环境条件下的应用，但效率低，在现代社会中其应用已越来越少。轮式行走机构仍然是人类应用最广泛的运动机构，也获得了充分的发展，如自行车、汽车、时速高达400多千米/小时的高铁。轮式机构的行走速度快、机动灵活、工作效率高等优点，是其成为人们在行走运动驱动方式上首选应用对象的主要原因，但也经常面临挑战，例如需要解决逢山开路、遇水架桥的问题，其运动稳定性、轨迹控制以及功能的发挥与路面、环境存在依赖关系，适应复杂路况性能不良，存在不能越障、爬楼梯等问题，从而制约其应用。 

现代社会中，经常遇到复杂、变化的环境和条件，需要适应相应条件下的行走运动机构。例如，获得一种不受各种道路条件限制、能适应野外复杂地形地貌的越野驱动机构，同时还希望这种机构有强的驱动能力，能翻越各种障碍、平稳爬升楼梯，可应用于路况复杂或路面不明的情形。这些情形可能出现在抢险救灾、地震救援、越障工具、城市高层建筑缺电状况下人员或物资攀爬楼梯或输送伤员物质、野外探险侦测等等。 

发明内容

针对上述背景技术问题，本实用新型是一种新型螺旋行走运动机构，目的之一是使该装置在原理上能够产生强的驱动能力，从而实现能够在复杂、变化 的环境和条件下具有适应能力、获得行走运动驱动功能。 

本实用新型的另一个目的，是实现装置能够翻越各种障碍、能够在有道路或无道路条件下行走运动，能适应野外复杂地形地貌越野驱动。 

本实用新型还有一个目的是，是使装置能够平稳爬升楼梯，在建筑中不依赖电梯可进行物资、伤员等的输送。 

本实用新型的一种螺旋行走运动机构，工作原理如图1：行走驱动采用螺旋机构，通过螺旋机构与地面接触形成摩擦副，产生垂直于螺旋轴(y)方向的行走运动或平行于螺旋轴(x)方向的行走运动。 

本实用新型采用螺旋行走驱动，其中一种方案的说明如图2。图中采用4组螺旋副(1)，由支撑架(3)连接载物台(2)。4组螺旋副(1)中的每一组可独立驱动控制，由每一组螺旋副的正反方向旋转，决定螺旋行走机构的前进、后退、横向前后运动、左右旋转运动等各种动作，进行不同控制的组合，可以达到多种控制目的和实现多种功能任务。 

图3是本实用新型实施的其中一种双螺旋行走驱动装置，采用左旋螺旋和右旋螺旋组成一对双螺旋机构。装置由两组螺旋副驱动系统(1)，载物台及支持系统(2)和控制装置(3)组成。左旋螺旋和右旋螺旋反向旋转时双螺旋机构沿平行于螺旋轴线的左、右方向运动。机构沿垂直于螺旋轴的前、后方向行走运动，采用左旋螺旋和右旋螺旋同向旋转。机构转向或沿着设定方向行走运动采用左旋螺旋和右旋螺旋的差速同向旋转或反向旋转。通过对每一组螺旋驱动系统(1)的驱动控制，可以实现螺旋行走机构的前进、后退、横向前后运动、左右旋转运动等各种动作。 

本实用新型的一种螺旋行走运动机构，可以采用多组左旋螺旋和右旋螺旋组成复合螺旋机构，构成螺旋行走驱动机构。螺旋结构可以包括截面为梯形、三角形、方形以及曲面形状。 

附图说明

图1是本发明的螺旋行走运动原理图。 

图2是本发明的其中一种螺旋行走机构结构说明图。 

其中：1-螺旋机构；2-载物台；3-支撑架。 

图3是本发明的其中一种双螺旋行走机构实施案例。 

其中：1-螺旋驱动系统；2-载物台及支持系统；3-控制装置。 

具体实施方式

图3是本实用新型实施的其中一种双螺旋行走驱动装置。图中装置由两组螺旋副驱动系统(1)，载物台及支持系统(2)和控制装置(3)组成。两组螺旋副驱动系统(1)采用左旋螺旋和右旋螺旋组成一对双螺旋机构。左旋螺旋和右旋螺旋反向旋转时双螺旋机构沿平行于螺旋轴线的左、右方向运动，左旋螺旋和右旋螺旋同向旋转时机构沿垂直于螺旋轴的前、后方向前进、后退，左旋螺旋和右旋螺旋的差速同向或反向旋转时机构转向或沿着设定方向行走运动。 

实施以上各种运动，可以采用以下各种步骤： 

1.通过控制装置(3)，使2组螺旋副驱动系统(1)产生同向旋转，螺旋行走驱动装置实现垂直于螺旋轴方向的前、后运动。 

2.通过控制装置(3)，使2组螺旋副驱动系统(1)产生不同向的旋转，螺旋行走驱动装置实现沿螺旋轴方向的前进、后退运动。 

3.通过控制装置(3)，使2组螺旋副驱动系统(1)产生不同向旋转、且转速不同，螺旋行走驱动装置实现向左、向右运动。 

4.通过控制装置(3)，使2组螺旋副驱动系统(1)产生不同组合的旋转，螺旋行走驱动装置实现多种规定的动作。 

5.螺旋行走驱动装置可以在楼梯上攀爬。 

6.螺旋行走驱动装置可以在地震废墟以及其它各种障碍攀越。 

Claims (6)

1.一种螺旋行走运动机构，其特征在于：行走驱动采用螺旋机构，螺旋绕其轴旋转时，通过螺旋机构与地面接触形成摩擦副，产生垂直于螺旋轴方向的行走运动或平行于螺旋轴方向的行走运动。

2.根据权利要求1所述的螺旋行走运动机构，其特征在于：沿平行于螺旋轴方向的行走运动采用左旋螺旋和右旋螺旋组成一对双螺旋机构，左旋螺旋和右旋螺旋反向旋转时双螺旋机构沿平行于螺旋轴线的左、右方向运动。

3.根据权利要求2所述的螺旋行走运动机构，其特征在于：机构沿垂直于螺旋轴的前、后方向行走运动，采用左旋螺旋和右旋螺旋同向旋转。

4.根据权利要求2所述的螺旋行走运动机构，其特征在于：机构转向或沿着设定方向行走运动采用左旋螺旋和右旋螺旋的差速同向或反向旋转。

5.根据权利要求1所述的螺旋行走运动机构，其特征在于：采用多组左旋螺旋和右旋螺旋组成复合螺旋机构，构成螺旋行走驱动机构。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的螺旋行走运动机构，其特征在于：螺旋结构包括截面为梯形、三角形、方形以及曲面形状。

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