CN212556571U - 一种车宽可调轮足复合式越障车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车宽可调轮足复合式越障车辆，所述越障车辆包括可变形的车体、设置于所述车体相对两侧的变形轮组件及用于驱动所述变形轮组件转动且安装于所述车体上的驱动电机；该越障车辆通过设置可变形的车体和可变形的变形轮组件能够实现车体和车轮均变形。变形车轮通过变形调整直径大小，正常类轮状态下变形车轮直径最小，适用于平坦路面高速行进，变形后变形车轮外观改变、直径变大，具备良好的越障能力，适用于坎坷或碎石等复杂路面环境。

Description

一种车宽可调轮足复合式越障车辆

技术领域

本实用新型属于越障车领域，特别涉及一种车宽可调轮足复合式越障车辆。

背景技术

轮式车辆是最常用的车辆，但是在越障、遇到沟壑或狭小空间时，现有的轮式车辆很难通过。可变形的轮式车辆可通过调整自身的形态以适应多种任务或不确定的环境，用于侦察、救援等。例如CN110253593A公开了一种具有可变形车体结构的轮式越障机器人，该机器人具有可变形的车体结构，通过车体的变形实现越障的攀爬功能，但是该机器人的车轮无法实现变形，进而影响其越障能力。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种车宽可调轮足复合式越障车辆。

本实用新型其中一个技术方案提供一种车宽可调轮足复合式越障车辆，所述越障车辆包括可变形的车体、设置于所述车体相对两侧的变形轮组件及用于驱动所述变形轮组件转动且安装于所述车体上的驱动电机。

进一步改进的方案中，所述驱动电机通过电机支架固定于所述车体上；所述驱动电机通过联轴器与所述变形轮组件连接，所述联轴器的一端与所述驱动电机的输出轴固定连接。

进一步改进的方案中，所述车体包括四连杆结构和用于控制所述四连杆结构变形的第一变形电机，所述四连杆结构由首尾依次铰接的第一连杆和第二连杆组成；所述第一变形电机的输出轴与其中一个所述第二连杆的端部固定连接，与所述第二连杆铰接的第一连杆的端部转动连接。

进一步改进的方案中，所述变形轮组件包括变形车轮及用于控制变形车轮变形的第二变形电机。

进一步改进的方案中，所述变形车轮包括第一三角盘、第二三角盘、六个V型连接盘和三个折角，所述第一三角盘与联轴器的另一端固定连接，所述第二变形电机的输出轴穿过所述第一三角盘的中心后与所述第二三角盘固定连接，所述第一三角盘和第二三角盘的三个顶角分别与所述V型连接盘的中心铰接，所有V型连接盘的首尾依次铰接；与第二三角盘铰接的V型连接盘的两端分别与折角的一端和中心固定连接。

进一步改进的方案中，所述第一连杆的端部侧面设有球槽，所述第二连杆与第一连杆对应的端部侧面设有与球槽配合的球体。

进一步改进的方案中，所述变形车轮还包括第二折角，与所述第一三角盘铰接的V型连接盘的两端分别与第二折角的一端和中心固定连接，所述折角和第二折角的自由端均连接有圆形片。

本实用新型提供的一种车宽可调轮足复合式越障车辆具有如下优点：

1)一种车宽可调轮足复合式越障车辆，变形车轮通过变形调整直径大小，正常状态下变形车轮直径最小，适用于平坦路面高速行进，变形后变形车轮外观改变，直径变大，具备良好的越障能力，适用于坎坷或碎石等复杂路面环境。

2)一种车宽可调轮足复合式越障车辆，采用四连杆结构作为车体结构，通过车体变形可适应多种狭窄通道。

附图说明

图1为车宽可调轮足复合式越障车辆的主视立体结构示意图；

图2为车宽可调轮足复合式越障车辆的翻转立体结构示意图；

图3为变形轮组件的结构示意图；

图4为变形车轮的结构示意图；

图5为变形车轮的等轴爆炸图；

图6为车宽可调轮足复合式越障车辆的变形车轮直径最小，快速行驶时的状态图；

图7为车宽可调轮足复合式越障车辆的第二变形电机驱动第二三角盘顺时针转动时，变形车轮直径逐渐变大时的状态图；

图8为车宽可调轮足复合式越障车辆的变形车轮直径最大时的状态图；

图9为车宽可调轮足复合式越障车辆的越障原理图；

其中，a至d为越障过程中车辆的变形越障示意图；

图10为车宽可调轮足复合式越障车辆在平坦路面快速行进状态图；

图11为车宽可调轮足复合式越障车辆通过狭窄通道时车体变窄状态图；

图12为第一连杆的结构示意图；

图13为第二连杆的结构示意图；

图14为另一些实施例中变形车轮的结构示意图。

以上各附图的结构都进行了不同程度的缩放，为了便于观察细小的结构，所有的部件在不同视图中结构尺寸可能存在不统一的情况。

具体实施方式

下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型其中一些实施例提供一种车宽可调轮足复合式越障车辆。如图1所示，所述越障车辆包括可变形的车体10和设置于车体10相对两侧的变形轮组件20。如图2所示，所述越障车辆还包括用于驱动变形轮组件20转动且安装于车体10上的驱动电机30，其中变形轮组件20的数量为4个，对称设置于车体10的相对两侧，每一变形轮组件20均对应一个驱动电机30。继续参考图2，在一些优选的实施例中，驱动电机30通过电机支架31固定于车体10上；所述驱动电机30通过联轴器40与所述变形轮组件20连接，联轴器40的一端与驱动电机30的输出轴固定连接；继续参考图2，在一些优选的实施例中，所述车体10包括四连杆结构11和用于控制四连杆结构11变形的第一变形电机12，其中四连杆结构11由首尾依次铰接的第一连杆13和第二连杆14组成，在一些优选的实施例中，第一连杆13和第二连杆14的长度可以相同也可以不同；其中，第一变形电机12的输出轴与其中一个第二连杆14的端部固定连接，与第二连杆14铰接的第一连杆13的端部转动连接，第一连杆13和第二连杆14其余的铰接方式可以通过销轴铰接，也可以通过螺栓和螺母铰接；变形轮组件20优选设置于第二连杆14的底部；如图3所示，在一些优选的实施例中，所述变形轮组件20包括变形车轮21及用于控制变形车轮21变形的第二变形电机22，第二变形电机22固定于联轴器40内；如图4和图5所示，在一些优选的实施例中，所述变形车轮21包括第一三角盘23、第二三角盘24、六个V型连接盘25和三个折角26，其中，第一三角盘23与联轴器40的另一端固定连接，第二变形电机22的输出轴穿过第一三角盘23的中心后与第二三角盘24固定连接，所述第一三角盘23和第二三角盘24的三个顶角分别与V型连接盘25的中心铰接，所有V型连接盘25的首尾依次铰接；与第二三角盘24铰接的V型连接盘25的两端分别与折角26的一端和中心固定连接，优选通过螺钉27固定连接。在一些优选的实施例中，V型连接盘25的夹角为150°。在一些优选的实施例中，第一三角盘23和/或第二三角盘24与V型连接盘25之间设有垫片，提高变形的稳定性。为了提高减震效果，折角26采用柔性材料制成，优选橡胶。

车宽可调轮足复合式越障车辆行进原理：越障车辆行进依靠四个驱动电机30驱动，每个驱动电机30驱动一个变形轮组件20，驱动电机30固定在车体10上，驱动电机30传递动力到联轴器40上，联轴器40固定在变形轮组件20上，最终将动力传递给变形轮组件20，实现行进。

车宽可调轮足复合式越障车辆变形原理：车体10采用四连杆结构，变形依靠第一变形电机驱动第一连杆和第二连杆相对转动，改变四连杆形状，实现变形。变形车轮21变形通过四个第二变形电机22，每个第二变形电机22驱动一个变形车轮21，通过改变变形车轮21形状，实现变形。

车宽可调轮足复合式越障车辆转向原理：通过控制驱动电机30的速度，使车体10两侧变形车轮21产生速差，速度快的一侧为转弯外侧，实现转向。此外，车宽可调轮足复合式越障车可实现差动转向，不但通过控制驱动电机的速度进行转向，还可控制两边变形车轮直径的大小不同在两驱动电机转速相同的情况下进行差动转向。

本实用新型提供的一种车宽可调轮足复合式越障车辆，通过设置可变形的车体和可变形的变形轮组件能够实现车体和车轮均变形。变形车轮通过变形调整直径大小，正常状态下变形车轮直径最小，如图6所示，适用于平坦路面高速行进，变形后变形车轮外观改变、直径变大，如图7和图8所示，具备良好的越障能力，适用于坎坷或碎石等复杂路面环境。越障流程如图9所示。车体采用四连杆结构，在平坦路面快速行进状态如图10所示，通过车体变形可适应多种狭窄通道如图11所示。变形车轮采用柔性可变形结构设计，起到了很好的减震效果。

如图12所示，在一些优选的实施例中，所述第一连杆13的端部侧面设有球槽15，如图13所示，所述第二连杆14与第一连杆13对应的端部侧面设有与球槽配合的球体16，其中第一变形电机13的输出轴或螺栓穿过球槽及球体后，相对于球槽或球体转动。通过设置球槽和球体提高了变形的灵活性。

如图14所示，所述变形车轮21还包括第二折角28，与第一三角盘23铰接的V型连接盘25的两端分别与第二折角28的一端和中心固定连接，通过螺钉固定连接，所述折角26和第二折角28的自由端均连接有圆形片29。连接方式包括一体成型或可拆卸连接。通过设置第二折角及圆形片进一步提高了变形车轮的越障能力。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种车宽可调轮足复合式越障车辆，其特征在于，所述越障车辆包括可变形的车体(10)、设置于所述车体(10)相对两侧的变形轮组件(20)及用于驱动所述变形轮组件(20)转动且安装于所述车体(10)上的驱动电机(30)。

2.如权利要求1所述的车宽可调轮足复合式越障车辆，其特征在于，所述驱动电机(30)通过电机支架(31)固定于所述车体(10)上；所述驱动电机(30)通过联轴器(40)与所述变形轮组件(20)连接，所述联轴器(40)的一端与所述驱动电机(30)的输出轴固定连接。

3.如权利要求2所述的车宽可调轮足复合式越障车辆，其特征在于，所述车体(10)包括四连杆结构(11)和用于控制所述四连杆结构(11)变形的第一变形电机(12)，所述四连杆结构(11)由首尾依次铰接的第一连杆(13)和第二连杆(14)组成；所述第一变形电机(12)的输出轴与其中一个所述第二连杆(14)的端部固定连接，与所述第二连杆(14)铰接的第一连杆(13)的端部转动连接。

4.如权利要求3所述的车宽可调轮足复合式越障车辆，其特征在于，所述变形轮组件(20)包括变形车轮(21)及用于控制变形车轮(21)变形的第二变形电机(22)。

5.如权利要求4所述的车宽可调轮足复合式越障车辆，其特征在于，所述变形车轮(21)包括第一三角盘(23)、第二三角盘(24)、六个V型连接盘(25)和三个折角(26)，所述第一三角盘(23)与联轴器(40)的另一端固定连接，所述第二变形电机(22)的输出轴穿过所述第一三角盘(23)的中心后与所述第二三角盘(24)固定连接，所述第一三角盘(23)和第二三角盘(24)的三个顶角分别与所述V型连接盘(25)的中心铰接，所有V型连接盘(25)的首尾依次铰接；与第二三角盘(24)铰接的V型连接盘(25)的两端分别与折角(26)的一端和中心固定连接。

6.如权利要求5所述的车宽可调轮足复合式越障车辆，其特征在于，所述第一连杆(13)的端部侧面设有球槽(15)，所述第二连杆(14)与第一连杆(13)对应的端部侧面设有与球槽(15)配合的球体(16)。

7.如权利要求5所述的车宽可调轮足复合式越障车辆，其特征在于，所述变形车轮(21)还包括第二折角(28)，与所述第一三角盘(23)铰接的V型连接盘(25)的两端分别与第二折角(28)的一端和中心固定连接，所述折角(26)和第二折角(28)的自由端均连接有圆形片(29)。

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