CN210284354U - 一种多功能行走结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多功能行走结构，车轮安装在轮叉架上，轮叉架与紧固板连接，电机与轮叉架连接，电机驱动轮叉架相对于紧固板在水平方向转动，以形成多动能行走结构的转弯功能；第一推杆安装在固定板上，第一推杆与紧固板连接，第一推杆驱动紧固板相对于固定板在竖直方向上摆动，以形成多动能行走结构的悬挂功能；第二推杆与固定板连接，支架与固定板连接，第二推杆驱动固定板相对于支架在水平方向上摆动，结合悬挂功能以形成多动能行走结构的步行功能。通过上述方案，利用电机实现独立的转向功能，利用第一推杆来实现的车轮的悬挂功能，同时进行悬挂后，利用第二推杆配合悬挂功能可以模拟动物的步行功能，可以适应多种路面的行进需要。

Description

一种多功能行走结构

技术领域

本实用新型涉及机械领域，尤其涉及一种多功能行走结构。

背景技术

在荒漠、戈壁及月球等行车环境较为恶劣的情况下，在需要进行探测或者拍摄的时候，需要对特定的环境进行探测车的定制，才能保证完成设定的任务，其中常见的路面情况可以分为硬化路面、草地、砂石、沙土、泥泞环境，普通的车辆行走结构明显难以同时满足上述要求。

基于上述应用的需求，这就需要探测车同时具备行进过程中的转向功能，遇到坑洼、石块的车轮悬挂功能，在软质沙地的步行功能，同时还要求每个车轮能实现独立的工作。

有鉴于此，现提出一种多功能行走结构来解决上述问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能行走结构，电机与两个推杆的组合使用，从而实现行走结构具有多个使用功能，能满足特殊环境的使用要求。

本实用新型采用的技术是：

一种多功能行走结构，包括紧固板、轮叉架、车轮及电机，车轮安装在轮叉架上，轮叉架与紧固板连接，电机与轮叉架连接，电机驱动轮叉架相对于紧固板在水平方向转动，以形成多动能行走结构的转弯功能；还包括第一推杆、固定板，第一推杆安装在固定板上，第一推杆与紧固板连接，第一推杆驱动紧固板相对于固定板在竖直方向上摆动，以形成多动能行走结构的悬挂功能；还包括第二推杆、支架，第二推杆与固定板连接，支架与固定板连接，第二推杆驱动固定板相对于支架在水平方向上摆动，结合悬挂功能以形成多动能行走结构的步行功能。

通过上述方案，利用电机直接驱动车轮转动，减少了传统转向系统的投入，也实现了独立的转向功能，利用第一推杆来实现的车轮的悬挂功能，同时进行悬挂后，对车轮进行转向，阻力极小，利用第二推杆实现了车轮进行行进方向的前后摆动，配合悬挂功能可以模拟动物的步行功能，可以适应多种路面的行进需要。

作为方案的进一步优化，还包括减震器与减震叉，减震叉一端与第一推杆连接，另一端与减震器连接，减震叉设于固定板顶部并与固定板连接，减震器将减震叉与紧固板连接，固定板设于第一推杆与减震器之间。

在上述的特殊环境行驶，减震是必须的功能，同时在车轮进行悬挂的在落地的时候，减震功能尤其必要。同时第一推杆通过减震叉来连接减震器，通过减震器将车轮抬起与放下。

作为方案的进一步优化，还包括上臂与下臂，上臂一端与固定板连接，另一端与紧固板连接，下臂一端与固定板连接，另一端与紧固板连接，紧固板与固定板平行设置，上臂与下臂平行设置，固定板、紧固板、上臂与下臂形成可变形的平行四边形结构。通过平行四边形结构，第一推杆能在实现悬挂功能的时候，保证车轮保证竖直状态，在放下车轮的时候能减少车轮的磨损及损坏。

作为方案的进一步优化，减震器通过下臂与紧固板连接，还包括限位条，限位条一端与减震叉连接，另一端设有直槽口用于连接下臂。限位条能在实现悬挂功能的时候，起到主要受力，能保护减震器。直槽口能在实现减震的时候提供运动空间。

作为方案的进一步优化，还包括减速机、电机固定座与联轴器，电机与减速机连接，减速机通过电机固定座安装在紧固板上，减速机通过联轴器与轮叉架连接。减速机与联轴器能增大扭矩，对电机强度要求降低。

作为方案的进一步优化，轮叉架上设有止转板，止转板与刹车枪架连接，刹车枪架与车轮的轴连接，还包括刹车盘，刹车盘与车轮连接。采用刹车盘结构，能在满足制动需要情况下减少结构的复杂性与整体的重量。

作为方案的进一步优化，还包括转连杆，转连杆将第二推杆与固定板连接。转连杆用于为第二推杆提供作用力点。

作为方案的进一步优化，车轮为轮毂电机轮。当行走结构作为动力轮的时候，采用轮毂电机轮为提供动力的结构，结构简便，重量轻巧，节省发动机、电机等大型动力组件与转接组件的成本。

作为方案的进一步优化，电机为直流伺服电机。直流伺服电机可以低压运行，安全系数高，可以采用蓄电池进行供电。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过上述方案，利用电机直接驱动车轮转动，减少了传统转向系统的投入，也实现了独立的转向功能，利用第一推杆来实现的车轮的悬挂功能，同时进行悬挂后，对车轮进行转向，阻力极小，利用第二推杆实现了车轮进行行进方向的前后摆动，配合悬挂功能可以模拟动物的步行功能，可以适应多种路面的行进需要。

本新型行走结构，采用轻巧的设计，实现独立行走、转动的效果，可以进行悬挂、步行等功能。

采用轻便型动力元器件，保证整体重量小，可以采用蓄电池作为供电源。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种多功能行走结构的结构示意图之一；

图2为本实用新型提供的一种多功能行走结构的结构示意图之二；

图3为本实用新型提供的一种多功能行走结构的结构示意图之三。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

实施例1：

参照附图1-3所示，一种多功能行走结构，包括紧固板1、轮叉架2、车轮3及电机4，车轮3安装在轮叉架2上，轮叉架2与紧固板1连接，电机4与轮叉架2连接，电机4驱动轮叉架2相对于紧固板1在水平方向转动，以形成多动能行走结构的转弯功能；还包括第一推杆20、固定板5，第一推杆20安装在固定板5上，第一推杆20与紧固板1连接，第一推杆20驱动紧固板1相对于固定板5在竖直方向上摆动，以形成多动能行走结构的悬挂功能；还包括第二推杆6、支架7，第二推杆6与固定板5连接，支架7与固定板5连接，第二推杆6驱动固定板5相对于支架7在水平方向上摆动，结合悬挂功能以形成多动能行走结构的步行功能。

以月球车或者沙漠戈壁探测车、摄影车等的应用环境来说，在车辆行进的过程中，砂质、碎石、大石块及坑洼等路况是比较多的，其中车辆采用传统的行驶方式明显不能满足使用要求，这就需要要求车辆的车轮3或行走结构能具有生物脚部的抬起与步行功能，在此称为悬挂及步行功能。

在动物遇到坑洼或者石块等阻挡时，可以从侧面绕性，这就需要车辆具有转向功能；也可以从顶面跨越，这就需要车轮3能被提起，也就是悬挂功能；当遇到沙地较软的路面时，车轮3容易打滑，这就需要车辆采用动物步行或爬行的状态，也就是需要步行功能。

通过上述的需求分析，可以发现车辆的车轮3需要进行功能上的独立才能实现，因此，在本实施例中提出了一种多功能行走结构，通过多个行走结构可以模拟生物的行走功能。

转向功能，传统的车辆都是采用转向系统连接两个车轮3来实现，但是在这些特殊环境中，就不能够满足使用了，可以看到可移动的椅子下的轮子都是独立转向的，因此移动非常方便，在本实施例中，一个本多功能行走结构的车轮3都采用独立电机4进行转向控制。通过电机4带取代转向系统，在结构上尽可能的小型化。

悬挂功能，在车轮3遇到较高的阻挡物无法前进时，通过抬起车轮3能进行避让，同时在步行功能上，形成步行中的抬腿动作。

步行功能，模拟蜥蜴等在沙漠上行走的动物，分为悬挂功能中实现的抬腿，与第二推杆6作用形成的迈腿动作。

通过上述方案，利用电机4直接驱动车轮3转动，减少了传统转向系统的投入，也实现了独立的转向功能，利用第一推杆20来实现的车轮3的悬挂功能，同时进行悬挂后，对车轮3进行转向，阻力极小，利用第二推杆6实现了车轮3进行行进方向的前后摆动，配合悬挂功能可以模拟动物的步行功能，可以适应多种路面的行进需要。

实施例2：

请参照图1-3所示，本实施例与实施例1的区别是，通过完善减震系统与悬挂系统的结构，有利于本多功能行走结构的应用效果。

在本实施例中，还包括减震器9与减震叉8，减震叉8一端与第一推杆20连接，另一端与减震器9连接，减震叉8设于固定板5顶部并与固定板5连接，减震器9将减震叉8与紧固板1连接；减震叉8与固定板5的连接点为第一连接点，减震叉8在第一推杆20的作用下，以第一连接点为支点进行转动，固定板5设于第一推杆20与减震器9之间。

在上述的特殊环境行驶，减震是必须的功能，同时在车轮3进行悬挂的在落地的时候，减震功能尤其必要。同时第一推杆20通过减震叉8来连接减震器9，通过减震器9将车轮3抬起与放下。减震器9为对称设计，减震叉8呈Y形，形成稳定的减震系统。

作为方案的进一步优化，还包括上臂10与下臂11，上臂10一端与固定板5连接，另一端与紧固板1连接，下臂11一端与固定板5连接，另一端与紧固板1连接，紧固板1与固定板5平行设置，上臂10与下臂11平行设置，固定板5、紧固板1、上臂10与下臂11形成可变形的平行四边形结构。通过平行四边形结构，第一推杆20能在实现悬挂功能的时候，保证车轮3保证竖直状态，在放下车轮3的时候能减少车轮3的磨损及损坏。当遇到阶梯式路面时，进行悬挂的车轮3保持竖直状态才能进行连贯的行进。

作为方案的进一步优化，减震器9通过下臂11与紧固板1连接，还包括限位条12，限位条12一端与减震叉8连接，另一端设有直槽口用于连接下臂11。限位条12能在实现悬挂功能的时候，起到主要受力，能保护减震器9。直槽口能在实现减震的时候提供运动空间。

实施例3：

请参照图1-3所示，本实施例与实施例1的区别是，本实施例给出详细的转向系统来实现更好的实际使用效果。

在本实施例中，还包括减速机13、电机固定座15与联轴器14，电机4与减速机13连接，减速机13通过电机固定座15安装在紧固板1上，减速机13通过联轴器14与轮叉架2连接。减速机13与联轴器14能增大扭矩，对电机4强度要求降低。减低电力能耗，能延长蓄电池的使用时长。

作为方案的进一步优化，轮叉架2上设有止转板16，止转板16与刹车枪架17连接，刹车枪架17与车轮3的轴连接，还包括刹车盘18，刹车盘18与车轮3连接。采用刹车盘18结构，能在满足制动需要情况下减少结构的复杂性与整体的重量。

在车辆需要进行步行功能的时候，车轮3不能进行转动，此时就需要固定车轮3，在本实施例中，采用刹车枪架17作为碟刹组件的安装结构，因为探测车在这些特殊环境中的行进速度交底，因此采用刹车盘18的碟刹即可满足要求。

作为方案的进一步优化，还包括转连杆19，转连杆19将第二推杆6与固定板5连接。转连杆19用于为第二推杆6提供作用力点。

作为方案的进一步优化，车轮3为轮毂电机轮。当行走结构作为动力轮的时候，采用轮毂电机轮为提供动力的结构，结构简便，重量轻巧，节省发动机、电机4等大型动力组件与转接组件的成本。有利于在保证强度的前提，尽量降低本新型行走结构的整体重量，有利于减少耗电量，延长蓄电池的使用时间，虽然白天可以依靠太阳能进行供电来源，但在阴天与晚上，车辆需要执行任务，只能依靠蓄电池。

作为方案的进一步优化，电机4为直流伺服电机。直流伺服电机可以低压运行，安全系数高，可以采用蓄电池进行供电。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种多功能行走结构，其特征在于，包括紧固板（1）、轮叉架（2）、车轮（3）及电机（4），所述车轮（3）安装在所述轮叉架（2）上，所述轮叉架（2）与所述紧固板（1）连接，所述电机（4）与所述轮叉架（2）连接，所述电机（4）驱动所述轮叉架（2）相对于所述紧固板（1）在水平方向转动；

还包括第一推杆（20）、固定板（5），所述第一推杆（20）安装在所述固定板（5）上，所述第一推杆（20）与所述紧固板（1）连接，所述第一推杆（20）驱动所述紧固板（1）相对于所述固定板（5）在竖直方向上摆动；

还包括第二推杆（6）、支架（7），所述第二推杆（6）与所述固定板（5）连接，所述支架（7）与所述固定板（5）连接，所述第二推杆（6）驱动所述固定板（5）相对于所述支架（7）在水平方向上摆动。

2.根据权利要求1所述的一种多功能行走结构，其特征在于，还包括减震器（9）与减震叉（8），所述减震叉（8）一端与所述第一推杆（20）连接，另一端与所述减震器（9）连接，所述减震叉（8）设于所述固定板（5）顶部并与所述固定板（5）连接，所述减震器（9）将所述减震叉（8）与所述紧固板（1）连接；所述固定板（5）设于所述第一推杆（20）与所述减震器（9）之间。

3.根据权利要求2所述的一种多功能行走结构，其特征在于，还包括上臂（10）与下臂（11），所述上臂（10）一端与所述固定板（5）连接，另一端与所述紧固板（1）连接，所述下臂（11）一端与所述固定板（5）连接，另一端与所述紧固板（1）连接，所述紧固板（1）与所述固定板（5）平行设置，所述上臂（10）与所述下臂（11）平行设置，所述固定板（5）、紧固板（1）、上臂（10）与下臂（11）形成可变形的平行四边形结构。

4.根据权利要求3所述的一种多功能行走结构，其特征在于，所述减震器（9）通过所述下臂（11）与所述紧固板（1）连接，还包括限位条（12），所述限位条（12）一端与所述减震叉（8）连接，另一端设有直槽口用于连接所述下臂（11）。

5.根据权利要求1-4之一所述的一种多功能行走结构，其特征在于，还包括减速机（13）、电机固定座（15）与联轴器（14），所述电机（4）与所述减速机（13）连接，所述减速机（13）通过所述电机固定座（15）安装在所述紧固板（1）上，所述减速机（13）通过联轴器（14）与所述轮叉架（2）连接。

6.根据权利要求5所述的一种多功能行走结构，其特征在于，所述轮叉架（2）上设有止转板（16），所述止转板（16）与刹车枪架（17）连接，所述刹车枪架（17）与所述车轮（3）的轴连接，还包括刹车盘（18），所述刹车盘（18）与所述车轮（3）连接。

7.根据权利要求6所述的一种多功能行走结构，其特征在于，还包括转连杆（19），所述转连杆（19）将所述第二推杆（6）与所述固定板（5）连接。

8.根据权利要求7所述的一种多功能行走结构，其特征在于，所述车轮（3）为轮毂电机轮。

9.根据权利要求8所述的一种多功能行走结构，其特征在于，所述电机（4）为直流伺服电机。

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