CN202213648U - 滚动式螺旋行走运动机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种滚动式螺旋行走运动机构,这种机构采用螺旋线或螺旋面作为行走机构,当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。为了减少螺旋副的摩擦,其中与表面接触的螺旋线或螺旋面采用滚动摩擦副,从而大大提高效率。这种新型滚动式螺旋行走机构,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
技术领域
本实用新型涉及一种新型的螺旋行走机构,更具体的是涉及螺旋线或螺旋面采用滚动摩擦副,从而大大提高效率的螺旋行走驱动机构。
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滚动式螺旋行走机构,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。目的之一是采用螺旋线或螺旋面构成螺旋行走机构,实现能够在复杂、变化的环境和条件下具有适应能力。
本实用新型的另一个目的,是采用滚动摩擦副减少螺旋行走机构摩擦力,提高传输效率。
本实用新型还有一个目的是,是为了适应不同的应用环境和条件,滚动式螺旋行走机构中滚动机构可以分别采用滚珠式、滚柱式、滚轮式。
本实用新型的一种滚动式螺旋行走机构,工作原理如图1:采用滚动方式安装于螺旋线或螺旋面上构成螺旋滚动摩擦副,当螺旋绕轴顺时针或反时针旋转,(1)沿轴向(x轴)的正向或反向运动;(2)也可以产生沿垂直于轴向(y轴)的正向或反向运动。因此,控制螺旋的正反方向旋转,可以获得所需要的各种平面运动。图1是本发明采用的其中一种结构,采用对称式左右旋双螺旋驱动机构,由左右旋2副螺旋驱动系统(1),载物台及支持系统(2)和驱动电机及控制装置(3)组成。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2是本实用新型实施的其中一种采用滚轮的滚动式螺旋驱动结构。图中包含左旋和右旋2副螺旋驱动结构,每副螺旋驱动结构由滚轮(1),滚轮支架(2)和螺旋驱动轴(3)组成。螺旋驱动轴(3)转动时,滚轮滚动实现滚动式螺旋驱动,达到减少螺旋行走机构摩擦目的。
图3是本实用新型实施的另一种采用滚珠的滚动式螺旋驱动结构。图中装置由滚珠(1),控制装置(2)和载物支持系统(3)组成。螺旋驱动轴(3)转动时,滚珠滚动实现滚动式螺旋驱动,达到减少螺旋行走机构摩擦目的。
附图说明
图1是本实用新型的螺旋行走机构原理图。
其中:1-螺旋驱动系统;2-载物台及支持系统;3-驱动电机及控制装置。
图2是本实用新型的滚轮式螺旋行走机构结构说明图。
其中:1-滚轮;2-滚轮支架;3-螺旋驱动轴。
图3是滚珠式螺旋行走机构结构说明图。
其中:1-滚珠;2-滚珠保持架;3-螺旋驱动轴。
具体实施方式
图2和图3是本实用新型实施的其中二种滚动式螺旋行走机构方案。图2装置包含左旋和右旋2副螺旋驱动结构,每副螺旋驱动结构由滚轮(1),滚轮支架(2)和螺旋驱动轴(3)组成滚轮式螺旋驱动结构。
图3装置包含左旋和右旋螺旋驱动结构,旋驱动结构由滚珠(1),滚珠保持架(2)和螺旋驱动轴(3)组成滚珠式螺旋驱动结构。
采用图2结构工作时,螺旋驱动轴(3)转动,滚轮与表面接触,滚轮滚动从而实现滚动式螺旋驱动,达到减少螺旋行走机构摩擦目的。采用图3结构工作时,螺旋驱动轴(3)转动,滚珠与表面接触,滚珠滚动从而实现滚动式螺旋驱动,达到减少螺旋行走机构摩擦目的。
Claims (5)
1.一种滚动式螺旋行走运动机构,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所述的滚动式螺旋行走机构,其特征在于:螺旋机构与地面接触形成的摩擦副采用滚动摩擦副。
3.根据权利要求2所述的滚动式螺旋行走运动机构,其特征在于:与地面接触形成摩擦副的螺旋机构,在螺旋接触线或面上,安装滚轮形成滚轮螺旋线,当螺旋轴转动时与相对运动表面接触的滚轮滚动。
4.根据权利要求2所述的滚动式螺旋行走运动机构,其特征在于:与地面接触形成摩擦副的螺旋机构,在螺旋接触线或面上,安装滚珠形成滚珠螺旋线,当螺旋轴转动时与相对运动表面接触的滚珠滚动。
5.根据权利要求2所述的滚动式螺旋行走运动机构,其特征在于:与地面接触形成摩擦副的螺旋机构,在螺旋接触线或面上,安装滚柱形成滚柱螺旋线,当螺旋轴转动时与相对运动表面接触的滚柱滚动。
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
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