CN218839614U - 多用途复合机动行走系统和四轮行走载具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多用途复合机动行走系统和四轮行走载具，属于轮系行走系统领域。该多用途复合机动行走系统包括两个或多个通过中间连接结构彼此连接的平行机动行走单元。每个平行机动行走单元包括两个或多个动力或非动力的行走轮系，各行走轮系通过转向机构保持彼此平行。转向机构可以采用齿轮啮合结构、皮带和滑轮结构、链轮和链条结构或刚性杆件结构实现。中间连接结构为刚性结构、线性位移结构、可旋转可调结构或者线性位移及回转位移可调节结构。可调节连接结构使得多个平行机动行走单元在共同承载状态下实现各行走单元之间的相对线位移或相对角位移。

Description

多用途复合机动行走系统和四轮行走载具

技术领域

本实用新型涉及轮系行走系统领域，特别是涉及多用途复合机动行走系统。

背景技术

通常来说，轮系行走系统或支撑并移动各种类型负载的系统是被人们所熟知的。然而，现有这些系统均有许多的局限性，如无法重新配置其结构形式，用以提供可调节的载荷支撑面或附加的横向支撑。此外，它们的转向系统局限于使用单一转向操纵机构，因此限制了现有轮系行走系统在商店、仓库、工厂或其他地方的通道里小范围近距离的行驶能力。

因此，本申请在现有技术基础上，提供一种多用途复合机动行走系统，使其既方便重新配置结构形式，又便于在狭窄通道里行驶，以解决上述现有问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供多用途复合机动行走系统，使其既方便重新配置结构形式，又便于在狭窄通道里行驶，从而克服现有的轮系行走系统的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种多用途复合机动行走系统，包括若干实施例，所述复合机动行走系统(MPMS)由多个平行机动行走单元组成。每个复合机动行走系统(MPMS)由两个以上的独立平行机动行走单元(PMUs)组成，彼此通过中间连接结构相互耦合。每个平行机动行走单元PMU包括两个或两个以上的动力或非动力行走轮系总成，各行走轮系总成由一个独立的转向机构保持彼此相互平行。独立的转向机构可以是齿轮啮合总成，皮带和皮带轮传动总成，链条和链轮传动总成或刚性平行杆件总成。独立的中间连接结构可以设计为长度可调、以及旋转可调，以及长度与旋转同时可调的形式结构。可调节的连接结构，在保持复合机动行走系统MPMS的整体负载支撑面的同时，也允许平行机动行走单元PMU之间的相对运动。

在复合机动行走系统MPMS的第二实施例中，两个独立的平行机动行走单元PMU刚性连接，每个PMU都有一个独立的转向动力机构。在第一实施例中，两个独立的平行机动行走单元PMU通过拉伸框架彼此连接，用以调整两个PMU二者之间的相对距离。与第二实施例一样，每个PMU都有一个独立的转向动力机构，沿相反方向驱动PMU的行走轮系总成，拉伸框架可以伸缩。当拉伸框架展开时，联动四个带有脚轮的安全支腿横向展开，为 MPMS整机提供辅助的稳定性，同时安全支腿在拉伸框架收回时一并合拢。在第三实施例中，四个平行机动行走单元PMU通过铰接形式相互连接，形成一个矩形结构。与前两个实施例中一样，每个PMU都有一个独立的转向动力机构，因此每个平行机动行走单元PMU可以相对于彼此进行移动从而完成所需要的行走配置。

双操纵控制器可用于控制具有两个独立平行机动行走单元PMU的MPMS。其中两个控制器可用于控制具有四个独立PMU的MPMS。其他类型的控制器，包括操纵杆类型和其他类型的可以用来控制方向盘和驱动行走轮系。

该实用新型的以上描述及其特点将结合附图进行详细说明。

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是多用途复合机动行走系统的整体透视图，展示的是其收合状态。

图2是图1所示多用途复合机动行走系统的整体透视图，展示的是其展开状态。

图3是图1所示多用途复合机动行走系统在收合状态下的透视图，为显示其内部细节，其外端盖被移除。

图4是图3所示多用途复合机动行走系统在支腿打开状态下的整体透视图。

图5为图3所示多用途复合机动行走系统中连杆与安全支腿开合机构的透视图。

图6是多用途复合机动行走系统第二实施例的透视图。

图7是多用途复合机动行走系统的第三实施例在收合状态下的透视图。

图8是图7所示多用途复合机动行走系统的第一种中间过渡结构配置状态的透视图。

图9是图7所示多用途复合机动行走系统第二种中间过渡结构配置状态的透视图。

图10是图7所示多用途复合机动行走系统在横向中间过渡结构配置状态的透视图。

图11是图7所示多用途复合机动行走系统的中间过渡连杆机构与旋转机构并行配置状态的透视图。

图12是多用途复合机动行走系统的第四实施例的透视图。

图13是针对图12所示多用途复合机动行走系统中平行机动行走单元之一的透视图。

图14A是单行走轮系转向机构的第一透视图。

图14B是单行走轮系转向机构的第二透视图。

图15A是平行行走轮系转向机构第一实施例的第一透视图。

图15B是图15A所示平行行走轮系转向机构的第二透视图

图16A是平行行走轮系转向机构第二实施例的第一透视图。

图16B是图16A所示平行行走轮系转向机构的第二透视图。

图17A是平行行走轮系转向机构第三实施例的第一透视图。

图17B是图17A所示平行行走轮系转向机构的第二透视图。

图18A是多用途复合机动行走系统的操纵杆控制总成的第一透视图。

图18B是图18A中操纵控制总成的第二透视图，为了清晰显示控制器内部构件，部分零件被移除。

图19是多用途复合机动行走系统电控系统的方框图。

图20A-20E显示了具有一个双平行轮机动行走单元和一个三平行轮机动行走单元构成的多用途复合机动行走系统的各个动态转向形式。

在附图中，各个附图标识与有关特征一一相互对应。

具体实施方式

图1所示为多用途复合机动行走系统第一实施例100的收合状态，图2所示为其完全展开状态。多用途复合机动行走系统100是一种复合平行机动行走系统(MPMS)，包括第一平行机动行走单元(PMU)102和第二平行机动行走单元104。每个平行机动行走单元102和104都包括承重面板106、左右侧板 108和前后面板110。平行机动行走单元102和104还包括左右两个可拆卸的安全支腿总成。每个安全支腿总成包括一个水平杆112，水平杆112的近端铰接于各自的平行机动行走单元上，如图3-5所示。垂直立柱114的上端与水平杆112的末端连接并从其向下延伸，脚轮116可旋转安装在垂直立柱114 的底端，与地面接触并滚动。如图1所示，多用途复合机动行走系统100处于收合状态，安全支腿总成呈合拢状态，这时的水平杆112与侧板108平行并贴近。在这种配置下，多用途复合机动行走系统100适宜于在通道类的狭小空间内操作。如图2所示，安全支腿总成呈扩展状态，此时的水平杆112 垂直于侧板108，这样，为了增加额外的横向稳定性，脚轮116展延至多用途复合机动行走系统100的两侧。为了控制平行机动行走单元102和104，操作人员O使用控制手柄118，如下图18A-18B所示。虽然控制手柄118通过缆线120连接到多用途复合机动行走系统100上，但应该指出的是，如果需要，控制手柄118和多用途复合机动行走系统也可以采用无线遥控连接。

在图3-4中，移除承重面板106、左右侧板108以及前后面板110，从而凸显多用途复合机动行走系统100的内部结构。平行机动行走单元102包括一个底盘300与两个轮系总成304(此处仅显示一个轮系总成)，轮系总成环绕安装在底盘300上的垂直转向轴旋转，并通过水平滚动轴(未显示)安装在轮系总成的轮毂306上。类似地，平行机动行走单元104包括一个底盘302与两个行走轮系总成304，轮系总成环绕安装在底盘302上的垂直转向轴旋转，通过水平滚动轴(未显示)安装在轮系总成轮毂306上。平行机动行走单元 102、104的转向和驱动方式与下面描述的以及图15A-17B所示的平行机动行走单元操作方式相同。在底盘300、302的上部安装了一个安全支腿开合机构和一个长度可调连接结构。长度可调连接结构是一种线性伸缩机构，使底盘300和底盘302可以沿二者的相对距离长度方向做相对运动从而改变二者的距离长度。安全支腿开合机构和长度可调连接结构包括安装在底盘300 顶部的第一框架308和安装在底盘302顶部的第二框架310。框架308、310通过水平销轴328旋转地安装到各自的底盘300、302的顶部，以便在不平路面行驶时为平行机动行走单元102、104之间提供相对上下摆动运动。

线性伸缩机构细节如图3-图5所示。所述线性伸缩机构包括两根纵向延伸梁312，通过横向延伸梁314相互连接，横向延伸梁314位于纵向延伸梁312 的近似中心位置。所述纵向延伸梁312的端部可滑动地安装在框架308、310 侧面的槽316中。纵向延伸梁312在其端部附近的侧板中包括通孔500。所述纵向延伸梁312还包括其侧板中与横向延伸梁314相邻的通孔504。定位锁定机构400包括插入通孔500的销钉(没有显示)，以将伸缩机构锁定在其伸展位置，使得平行机动行走单元102和104保持最大距离。位置锁定的销钉插入通孔504，可将伸缩机构锁定在其收缩位置，使得平行机动行走单元102 和104保持最小距离。通过锁定伸缩机构，多用途复合机动行走系统100在收缩与伸展状态的稳定性都得到了提高。为了在伸缩状态之间转换，定位锁定机构400的销钉被收回，从而解锁伸缩机构。

为了将多用途复合机动行走系统100从其收缩状态(图3)转换到其伸展状态(图4),操作员O使用控制手柄118转向和驱动平行机动行走单元102的行走轮系总成304，使其远离平行机动行走单元104,或转向和驱动平行机动行走单元104的行走轮系总成304，使其远离平行机动行走单元102。或转向和驱动平行机动行走单元102的行走轮系总成304使其远离平行机动行走单元104，同时转向和驱动平行机动行走单元104的行走轮系总成304使其远离平行机动行走单元102。为了将多用途复合机动行走系统100从伸展状态(图 4)转换到其收缩状态(图3),操作员O使用控制手柄118转向和驱动平行机动行走单元102的行走轮系总成304，使其靠近平行机动行走单元104,或转向和驱动平行机动行走单元104的行走轮系总成304，使其靠近平行机动行走单元102。或转向和驱动平行机动行走单元102的行走轮系总成304使其靠近平行机动行走单元104，同时转向和驱动平行机动行走单元104的行走轮系总成304使其靠近平行机动行走单元102。

安全支腿及安全支腿开合机构的细节如图3-5所示。安全支腿开合机构由伸缩机构操纵，以确保其在合拢状态时收回摆臂水平杆112，而在扩展状态时伸出摆臂水平杆112。安全支腿开合机构包括垂直立柱114，其上端连接于摆臂水平杆112的远端并从其远端开始向下延伸，其下端安装脚轮116 保持其在地面上自由滚动。摆臂水平杆112通过铰轴320连接到框架308、310 的角落外部。摆臂水平杆112包括与摆臂水平杆112近端垂直连接的第一连杆318。第二连杆322的近端通过铰轴324可旋转地连接到第一连杆318的远端，第二连杆322的远端通过铰轴326可旋转地连接到纵向延伸梁312的末端。铰轴324可以是紧固件(螺母/螺栓，铆钉等)的形式穿过第一连杆318的远端孔和第二连杆322的近端孔。铰轴326可以使用紧固件(螺母/螺栓、铆钉等) 形式穿过第二连杆322的远端孔，也穿过图5所示靠近纵向延伸梁312端部的孔502。

在操作过程中，当平行机动行走单元102和104彼此远离时,纵向延伸梁 312脱离各自的轨道316并拉动第二连杆322和相连的第一连杆318的远端向复合平行机动行走系统100的中心靠近,从而向外旋转支腿摆臂水平杆112。相反,当平行机动行走单元102和104彼此靠近时,纵向延伸梁312进入各自的轨道316并推动第二连杆322和相连的第一连杆318的远端远离复合平行机动行走系统100的中心,从而向内旋转支腿摆臂水平杆112。通过拆卸铰轴320和铰轴326，然后将连杆318、322从框架308、310的角孔中移除，整个安全支腿组件可从复合平行机动行走系统100中拆除。

多用途复合平行机动行走系统的第二实施例600如图6所示。本实施例适用于不需要平行机动行走单元之间相对线性运动的场合。第一平行机动行走单元602通过刚性承重面板606连接第二平行机动行走单元604。平行机动行走单元602、604通过水平铰轴608连接到承重面板606，当路面不平时可提供602与604之间的相对垂直运动。在本实施例中，平行机动行走单元602包括三个行走轮系总成610，绕各自垂直转向轴可旋转地安装在底盘上，并通过水平滚动轴(未显示)安装在轮毂612上。类似地，平行机动行走单元604包括三个行走轮系总成610，绕各自垂直转向轴可旋转地安装在底盘上，并通过水平滚动轴(未显示)安装在轮毂612上。平行机动行走单元602、 604的转向和驱动机制与下文描述的以及图15A-17B所示的平行机动行走单元相一致。一个或多个行走轮系总成610可包括驱动动力单元614，用于驱动轮系绕水平滚动轴滚动。需要说明的是，虽然平行机动行走单元602显示有三个行走轮系总成，平行机动行走单元604显示有两个行走轮系总成，但每个平行机动行走单元可以使用任何数量的行走轮系总成，多用途复合平行机动行走系统的各种实施例可使用任何指定数量的行走轮系总成。

多用途复合平行机动行走系统的第二实施例700如图7-10所示。其中图 7所示为收缩状态。多用途复合平行机动行走系统700包括第一平行机动行走单元702和第二平行机动行走单元704。第一平行机动行走单元702包括一个底盘，两个行走轮系总成718绕各自垂直转向轴旋转地安装到底盘上，并通过水平滚动轴(未显示)安装在其轮毂720上。类似地，第二平行机动行走单元704包括一个底盘，两个行走轮系总成718绕各自垂直转向轴旋转地安装到底盘上，并通过水平滚动轴(未显示)安装在其轮毂720上。平行机动行走单元702与704都有一个凹口800(如图10所示)，当复合平行机动系统 700处于收缩状态时，凹口800的尺寸和形状正好可以将第三和第四平行机动行走单元712和714定位其中。第三平行机动行走单元712包括一个底盘，两个行走轮系总成718(只显示了一个)绕各自垂直转向轴可旋转地安装到底盘上，并通过水平滚动轴(未显示)安装在其轮毂720上(未显示)。类似地，平行机动行走单元714包括一个底盘，两个行走轮系总成718绕各自垂直转向轴可旋转地安装到底盘上，并通过水平滚动轴(未显示)安装在其轮毂上 (仅显示一个)。平行机动行走单元702、704的转向和驱动方式与下文描述的以及图15A-17B中所示的平行机动行走单元一致。一个或多个行走轮系总成718可包括驱动动力单元726，用于驱动车轮绕其滚动轴滚动。平行机动行走单元702、704、712、714通过一个旋转和双向线性平移机构716彼此连接。

图8-11展示了双向线性位移及回转(RDLT)机构716的细节。RDLT机构 716包括第一线位移长度可调结构，其形式为伸缩机构，作为平行机动行走单元702和704之间的连接结构。RDLT机构716的伸缩机构如第一实施例中所述的伸缩机构，如图3-5所示。与第一实施例一样，RDLT机构716的伸缩机构包括两个纵向延伸梁706，这两个纵向延伸梁706通过横向延伸梁708相互连接，横向延伸梁708在纵向延伸梁706的近似中心之间延伸。纵向延伸梁706的两端可在平行机动行走单元702与704的滑道上滑动。定位锁定机构 710将伸缩机构锁定在其展开位置或缩回位置。与第一实施例一样，为了在两个状态之间转换，定位锁定机构710的销钉(未显示)被收回，从而解锁伸缩机构并允许平行机动行走单元702与704之间的相对线位移运动。

RDLT机构716还包括第二线位移长度可调节结构，其形式为剪叉杆件机构，作为平行机动行走单元712与714之间的连接结构。所述剪叉杆件机构包括上横梁802和下横梁804。上横梁802和下横梁804通过它们中心的一个垂直枢轴彼此连接。如图11所示，滑块1104通过角托架1106连接到十字横梁802、804的两端。平行机动行走单元712和714的内壁上设置有上轨道1100 和下轨道1102。轨道1100、1102横截面采用U字形状，用于接收其中的滑块 1104。上横梁802的滑块1104在上滑道1100中滑动,下横梁804的滑块1104在下滑道1102中滑动。中心连杆1108具有近端和远端，近端可旋转地连接到平行机动行走单元712与714内壁，远端可旋转地连接到十字横梁802或804 的上表面。当剪叉杆件机构展开时，滑块1104向轨道1100、1102的中心滑动，当剪叉杆件机构收缩时，滑块1104向轨道1100、1102的远端滑动。中心连杆1108通过限制滑块1104向轨道1100、1102的末端滑动的范围来保证滑块1104在轨道1100、1102内。

旋转机构或轴承806将上横梁802的上中心连接到横向延伸梁708的下中心，使平行机动行走单元702、704和712、714之间可以相对旋转。在旋转机构或轴承806上安装旋转制动器808，以锁住旋转机构或轴承806，保持伸缩机构相对于剪叉杆件机构的旋转位置。旋转机构或轴承806和旋转制动器808的结构与崔等人于2021年5月25日发布的美国专利11015664中所示和描述的结构相似，特此全文引用。

将多用途复合机动行走系统700从其收缩状态(图7)过渡到横向配置 (图10),操作者O通过控制手柄118转向和驱动平行机动行走单元702的行走轮系总成718疏离平行机动行走单元704，同时转向和驱动平行机动行走单元704的行走轮系总成718疏离平行机动行走单元702,直到伸缩机构达到如图8所示的最大展开位置。然后，操作员O通过控制手柄118向第一方向转向和驱动平行机动行走单元712的行走轮系总成718，同时向与第一方向相反的第二方向转向和驱动平行机动行走单元714的行走轮系总成718，从而使得平行机动行走单元712、714与剪叉杆件机构相对于平行机动行走单元702、 704与伸缩机构进行旋转。操作员O转向和驱动平行机动行走单元712、714 的轮系总成718，使第一方向偏离第二方向，从而增大平行机动行走单元712、 714之间的距离，同时驱使平行机动行走单元712、714与剪叉杆件机构相对于平行机动行走单元702、704与伸缩机构进行旋转，产生如图8所示的第一中间过渡结构。继续这个过程，平行机动行走单元712、714之间的距离随着平行机动行走单元712、714相对于702、704旋转而增加，产生如图9所示的第二中间过渡结构。在这种状态下，平行机动行走单元712、714之间的距离处于或接近最大值，剪叉杆件机构已完全展开。然后，操作员O通过控制手柄118向第一方向转向和驱动平行机动行走单元712的轮系总成718，向与第一方向相反的第二方向转向和驱动平行机动行走单元714的轮系总成718，从而使得平行机动行走单元712、714相对于702、704旋转,产生如图 10所示的横向结构。需要注意的是，多用途复合机动行走系统700可以使用许多不同的转向运动来实现从不同状态的过渡，以上所述的过程仅供示范。此外，多用途复合机动行走系统700还能实现多种不同的配置，如图7-10所示。

图12显示了多用途复合机动行走系统的第四实施例1200的中间状态。在所示的实施例中，多用途复合机动行走系统1200包括4个复合平行机动行走单元1202、1204、1206、1208，当然，其他实施例也可以采用2个、3个、 5个或更多的平行机动行走单元。每个平行机动行走单元1202、1204、1206、 1208包括带有转向动力单元1216的底盘1210，两个行走轮系总成1218安装到底盘1210的垂直转向轴旋转，并且通过水平滚动轴(没有显示)安装在其轮毂1220上。每个平行机动行走单元1202、1204、1206、1208的一个或两个行走轮系总成1218各自携带一个驱动动力单元1230，用于围绕其水平滚动轴驱动行走轮系总成1218。平行机动行走单元1202、1204、1206、1208 的转向和驱动机构的操作方式与下文描述的以及图15A-17B所示的一致。每个平行机动行走单元1202、1204、1206、1208还包括一个承重面板1212，通过一个球面关节或轴承1214安装在底盘1210的顶部。球面轴承1214允许承重面板1212相对于底盘1210旋转和倾斜。

每个平行机动行走单元1202、1204、1206、1208的承重面板1212通过多个连杆1222相互连接。连杆1222具有一个近端，可旋转连接到从承重面板1212的边角处延伸的凸耳上，垂直销轴1224穿过凸耳的孔和连杆1222的近端。连杆1222的远端通过垂直销轴1226可旋转地连接到相邻连杆1222的远端，形成围绕多用途复合机动行走系统1200的完整回路。由于垂直销轴 1224、1226只允许水平运动，所有的承重面板1212和连杆1222基本上在同一平面上。球面轴承1214允许承重面板1212倾斜和旋转，用以补偿地面不平导致的平行机动行走单元1202、1204、1206、1208上下颠簸。

图13显示了另一种平行机动行走单元1300，可代表任何平行机动行走单元1202、1204、1206、1208，类似地，1300也包括一个底盘1310与转向动力单元1316，两个行走轮系总成1318绕安装到底盘1310上的垂直转向轴旋转(没有显示)，并且通过安装在轮毂上的水平滚动轴1320滚动。其中一个或两个行走轮系总成1318可以携带驱动动力单元1330，用于围绕其滚动轴驱动行走轮系总成1318行走。平行机动行走单元1300的转向和驱动机构的操作与下面描述的以及图15A-17B所示的平行机动行走单元一致。平行机动行走单元1300还包括一个承重面板1312，通过一个球形接头或轴承安装在底盘1310的顶部。球面轴承包括带有上凸球面的下半部分1314，上凸球面安装在球面轴承的上半部分1324的下凹球面轴承(未显示)座中。球面轴承允许承重面板1312相对于底盘1310旋转和倾摆。图13还显示了平行机动行走单元1300的凸耳1326的结构细节，凸耳1326包括用于穿入垂直销轴 1224的通孔1328，与上述的多用途复合机动行走系统1200一致。

图14A-17B描述了一系列机动行走单元和平行机动行走单元，其中机动行走单元的部分结构已被移除，以显示其转向机构的结构细节。

图14A-14B为单行走轮系总成1400的转向机构细节。单行走轮系总成 1400包括一个框架1402，它可以是机动单元底盘的一部分。传动轴1404的顶端带有一个主动齿轮1406。从动轴1408的顶端带有一个从动齿轮1410。传动轴1404由转向动力单元1416通过直齿轮箱1412驱动。从动轴1408穿过转向轭1414，并连接到水平板1422的一端。一个向下延伸的支架1424连接到水平板1422的另一端。轮系总成1418安装在轮毂1420轴上(没有显示)旋转的。当转向动力单元1416动作时，它驱动传动轴1404和主动齿轮1406。主动齿轮1406驱动从动齿轮1410和从动轴1408，从而使平板1422、支架1424 和轮系总成1418转至所需的方向。轮系总成1418可以由驱动动力单元1426 驱动，这取决于安装了单轮机动单元1400的多用途复合平行机动行走系统的配置。

图15A-15B显示了双轮平行行走轮系总成第一实施例1500的转向机构的细节。平行行走轮系总成1500包括一个框架1502，可以是平行机动行走单元底盘的一部分。传动轴1504的顶端安装一个主动齿轮1506。两个从动轴1508的顶端安装从动齿轮1510。传动轴1504由转向动力单元1516通过直角齿轮箱1512带动。从动轴1508穿过转向轭1514连接到水平板1522的一端。向下延伸的支架1524连接到水平板1522的另一端。行走轮系总成1518旋转安装在轮毂1520的轴上(没有显示)。当转向动力单元1516动作时，驱动传动轴1504和主动齿轮1506。主动齿轮1506带动从动齿轮1510和从动轴1508，从而使水平板1522、支架1524和行走轮系总成1518转向所需的方向。其中一个或两个行走轮系总成1518可以由驱动动力单元1526驱动，这取决于安装了平行机动行走单元1500的多用途复合平行机动行走系统的配置。应当说明的是，虽然1500显示采用了两个行走轮系总成1518，但也可以添加三个或更多个轮系总成，并配备仅受空间限制的相应硬件。不论行走轮系的数量多少，转向机构都使所有的行走轮系状态保持彼此平行。

图16A-16B显示了双轮平行机动行走单元第二实施例1600转向机构的细节。平行机动行走单元1600包括一个框架1602，可以是平行机动行走单元底盘的一部分。传动轴1604的顶端安装一个主动滑轮或链轮1606。两个从动轴1608的顶端安装从动滑轮或链轮1610。在主动滑轮或链轮1606和从动滑轮或链轮1610周围环绕链条或环形带1611，用于使它们联动。驱动轴 1604由转向动力单元1616通过直角齿轮箱1612驱动。驱动轴1608向下穿过转向轭1614,连接到水平板1622的一端。向下延伸的支架1624连接到水平板 1622的另一端。行走轮系总成1618通过轮毂上的轴(没有显示)可旋转地安装在轮毂1620上。当转向动力单元1616启动时，它驱动主动轴1606和主动皮带轮或链轮1606。主动皮带轮或链轮1606带动链条或皮带1611、从动皮带轮或链轮1610和从动轴1608，从而将水平板1622、支架1624和车轮1618 调至转向所需的方向。需要注意的是，该实施例包括皮带和滑轮系统以及链条和链轮系统。其中一个或两个行走轮系总成1618可以由驱动动力单元1626驱动，这取决于安装了平行机动行走单元1600的多用途复合平行机动行走系统的配置。应当指出的是，虽然1600显示有两个行走轮系总成1618，行走轮系总成可以增加到三个或更多的行走轮系总成及其配件，数量只受空间限制。不管有多少个轮系总成1618，转向机构都使所有的行走轮系彼此平行。

图17A-17B展示了一个三轮平行机动行走单元第三实施例1700转向机构的细节。平行机动行走单元1700包括一个框架1702，这可以是平行机动行走单元底盘的一部分。驱动曲柄1704有一个主动销1706安装在其顶部表面的一端。三个从动曲柄1708顶端安装从动销1710。一种刚性连杆1711上有四个安装孔，所述主动销1706和从动销1710从孔中穿过，使各个行走轮系总成转向轴相互联动。曲柄1704由转向动力单元1716通过直角齿轮箱 1712驱动。从动曲柄1708相对于从动销1710的另一端插入转向轴(没有显示)。转向轴穿过转向轭1714，并连接到连接板1722的一端。向下延伸的支架1724连接到连接板1722的另一端。行走轮系总成1718通过滚动轴(没有显示)可旋转地安装在轮毂1720上。当转向动力单元1716启动时，它驱动主动曲柄1704和主动销1706。主动销1706驱动刚性连杆1711，从动销1710和它们各自的曲柄1708，从而将水平板1722、支架1724和行走轮系总成1718转至所需的方向。一个或多个行走轮系总成1718可以由驱动动力单元1726驱动，这取决于安装平行机动行走单元1700的多用途复合平行机动行走系统的配置。应当说明的是，虽然1700显示有三个行走轮系总成1718，但也可以为两个或添加更多行走轮系总成，以及相应的配件，行走轮系总成的数量仅受空间限制。不管行走轮系总成1718的数量，转向机构都将使所有的行走轮系总成保持彼此平行。

图18A-18B显示了双操纵手柄控制器1800。双操纵手柄控制器1800可以控制带有两个独立平行机动行走单元的多用途复合平行机动行走系统，如多用途复合平行机动行走系统100和600。其中两个控制器1800可用于控制带有四个独立平行机动行走单元的多用途复合平行机动行走系统，如多用途复合平行机动行走系统700和1200。其他类型的控制器，包括操纵杆类型和其他类型的可以用来控制方向转动和驱动行走轮系总成。

双操纵手柄控制器1800包括两个分控制手柄1802、1804，分别控制两个平行机动行走单元。外壳1806顶部表面上开有透孔，第一操纵杆1808和第二操纵杆1810从透孔中伸出。1808和1810这两个操纵杆控制着各自平行机动行走单元的动力轮的行走速度，并以半圆柱体的形式存在，这样它们就可以独立旋转而不会相互干扰。第一操纵杆角度传感器1828产生信号显示第一操纵杆1808的角度位置，第二操纵杆角度传感器(未显示)产生信号显示第二操纵杆1810的角度位置。信号提供给电位端子1830。推动操纵杆 1808、1810向前会使行走轮系向前移动，而拉动1808、1810向后会使行走轮系向相反的方向移动。推或拉的快慢程度决定了轮子的速度。例如，如图18A-18B所示，操纵杆1808显示在其最大倒车位置，而操纵杆1810显示在其最大前进位置。每个操纵杆1808、1810的顶部有一个角度刻度显示器1812，用于显示操纵杆的倾斜角度。此外，角度刻度显示器1812可以帮助调整操纵杆，使多用途复合机动行走系统的所有行走轮系速度相同。当操纵杆1808、 1810直立或垂直于外壳1806顶面时，车轮保持静止不动。

安装在水平杆4远端的套筒角度传感器1824产生指示转向套筒1816相对于其各自水平杆1814的角度位置的信号。

操纵杆1808、1810包括水平圆柱杆1814，与操纵杆的圆柱形表面相连或集成，并垂直于其延伸。水平圆柱杆1814上安装可旋转的筒形转向套筒 1816。为提供操作人员较大的摩擦扭矩，转向套筒1816的外表面包括滚花或凹槽表面1822。套筒角度传感器1824安装在水平圆柱杆1814的远端，跟踪转向套筒1816相对于各自水平圆柱杆1814角度位置的变化信号。角度信号通过触点1826进行传递。每个水平圆柱杆1814还包括一个在其紧邻的操纵杆1808、1810的圆柱形表面端部上的位置锁定凸台1818。每个转向套筒 1816包括一个在其内表面接近其内部末端的位置锁定凹口1820。为了控制 PMU各自的行走轮系，操作人员可以将转向套筒1816相对于水平圆柱杆1814 在认定的第一方向左转以及认定的第二相反的方向右转。当位置锁定凹口 1820与位置锁定凸台1818对齐时，相关PMU的行走轮系沿MPMS的纵向方向转动，如图20A-E所示。如图所示，两个转向套筒1816都处于主动模式，可以各自控制其相关PMU行走轮系的转向。当操作人员沿轴向向内推动转向套筒 1816,将凸台1818与凹口1820位置锁定,转向套筒1816进入随动模式,相对于其各自的水平圆周杆1814,和它们相关的PMU的行走轮系将保持MPMS的纵向方向。

图19是多用途双平行机动行走单元PMU的MPMS电气控制系统1900的框图。在本例中，双控制器，如图18A-18B所示和上面描述的双操纵手柄控制器1800，被用来控制两个PMU(PMUI和PMU2)。控制手柄1802的套筒角度传感器1824的信号被发送到PMU1的转向控制单元，控制手柄1804的套筒角度传感器1824发出的信号发送到PMU2的转向控制单元。转向控制单元控制着各自的转向机械动力单元(例如转向动力单元1516、1616、1716)，以使各自PMU的行走轮系朝着所需的方向转向。控制手柄1802的角度传感器1828的信号被发送到PMUI的行走轮系控制单元，控制手柄1804的角度传感器1828 的信号被发送到PMU2的行走轮系控制单元。行走轮系控制单元控制着各自的行走轮系的驱动动力单元(例如动力单元614、726、1526、1626、1726)，以期望的方向和速度驱动各自PMU的行走轮系动作。

图20A-20E显示了MPMS 2000的各种转向配置，其中三行走轮系PMU 2002 和两行走轮系PMU 2004通过一个中间连接结构2006连接。在图表中，PMU 2002的行走轮系2008相对于MPMS 2000的纵向轴转动第一个角度α1，PMU 2004的行走轮系2010相对于MPMS 2000的纵向轴转动第二个角度α2。

图20A中，α1＝α2≠0°，所有的行走轮系2008、2010相互平行并与 MPMS2000主体纵向轴线保持一斜线方向。采用双操纵手柄控制器1800，控制手柄1802、1804的转向套筒1816处于主动模式(此时锁定凸台1818与锁定凹口1820脱离)二者回转角度等量同步。

图20B中，α1＝α2＝0°，所有的行走轮系2008、2010相互平行并与MPMS 2000的主体纵向轴线保持平行。使用双操纵手柄控制器1800，旋转两个控制手柄1802、1804的圆柱形转向套筒1816，使锁定凸台1818与锁定凹口1820 对齐。转向套筒1816可以向外滑动并处于活动状态(锁定凸台1818位于锁止凹口1820外)，也可以向内滑动并处于非活动状态(锁定凸台1818位于锁止凹口1820内)。

图20C中，α1＝0°，α2≠0°，此状态下所有的行走轮系2008与MPMS 2000 的主体纵向轴线平行且转动角度为零，所有的行走轮系2010相互平行且可以与MPMS 2000的主体纵向轴线相对转动同一个角度。使用双操纵手柄控制器1800，旋转控制手柄1802的圆柱形转向套筒1816，使锁定凸台1818与锁定凹口1820对齐，此时行走轮系2008不可以转向。旋转控制手柄1804的圆柱形转向套筒1816，使其锁定凸台1818不对齐锁紧凹口1820，此时只有行走轮系2010可以转向。这样，操作多用途复合机动行走系统MPMS 2000就可以像操作普通车辆一样，轻轻插入控制手柄1802的转向套筒1816使得锁定凸台1818与锁定凹口1820锁紧，这时后轮系总成的转向功能锁死不能转向，进入普通车辆后轮锁死状态，将控制器1804的转向套筒1816轻轻拔出进入主动模式，调整前轮系总成的转向功能就可将多用途复合机动行走系统 MPMS 2000像操作普通车辆一样。

图20D中，α1≠α2≠0°，所有的行走轮系2008平行且与MPMS 2000的主体纵向轴线成第一斜向转动一个角度α1，所有的行走轮系2010平行且与 MPMS 2000主体纵向轴线成第二斜向转动一个角度α2。此时MPMS 2000各转向轮进入可调转向模式。特别当α1＝-α2时，这时行走轮系2008与2010 各自偏离MPMS 2000的主体纵向轴线相对等角度，MPMS 2000进入四轮转向状态。采用双操纵手柄控制器1800，控制手柄1802、1804的转向套筒1816 同时处于主动模式(此时锁定凸台1818与锁定凹口1820同时脱离)分别独立控制二行走轮系2008和2010回转。

图20E中，α1＝α2＝90°，所有的行走轮系2008、2010相互平行并与MPMS 2000主体纵向轴线相垂直(横向平行)。这个横向平移的功能最适宜将行走机构置于两个障碍物之间停靠。采用双操纵手柄控制器1800，控制手柄 1802、1804的转向套筒1816处于主动模式(此时锁定凸台1818与锁定凹口 1820脱离)二者回转角度同步并等量。

可以理解的是多用途复合机动行走系统并不仅仅局限于上述的各个案例，所有各个案例中使用概念性语言描述以及下述权利要求所定义的范畴，通过附图进行补充图解，使用权利要求中所涉及的领域或技术均可包络定义为多用途复合机动行走系统。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (15)

1.一种多用途复合机动行走系统，其特征在于，包括:

至少两个机动行走单元，所述至少两个机动行走单元包括第一机动行走单元和第二机动行走单元，第二机动行走单元为平行机动行走单元，第一机动行走单元包括:

第一底盘；

至少两个行走轮系，所述至少两个行走轮系包括第一行走轮系，所述第一行走轮系具有第一水平滚动轴，并围绕第一垂直转向轴旋转地连接到第一底盘上；

第一独立转向机构，用于驱动第一行走轮系绕第一垂直转向轴相对于第一底盘旋转至第一行走方向；以及

第二机动行走单元包括:

第二底盘；

至少两个行走轮系，所述至少两个行走轮系包括第二行走轮系和第三行走轮系，所述第二行走轮系具有第二水平滚动轴，并围绕第二垂直转向轴旋转地连接到第二底盘上；

所述第三行走轮系具有第三水平滚动轴，并围绕第三垂直转向轴旋转地连接到第二底盘上；

第二独立转向机构，用于驱动第二行走轮系和第三行走轮系分别绕第二垂直转向轴和第三垂直转向轴相对于第二底盘瞬时同步平行旋转至第二行走方向；

第一可调节连接结构，连接第一底盘和第二底盘，使第二底盘可相对第一底盘移动。

2.根据权利要求1所述的多用途复合机动行走系统，其特征在于，所述复合机动行走系统是一个复合平行机动行走系统；

所述第一机动行走单元是平行机动行走单元,所述第一机动行走单元还包括第四行走轮系，所述第四行走轮系具有第四水平滚动轴，并围绕第四垂直转向轴旋转地连接到第一底盘上；

第一独立转向机构驱动第一行走轮系和第四行走轮系分别围绕其第一垂直转向轴和第四垂直转向轴相对于第一底盘瞬时同步平行旋转至第一行走方向；第一独立转向机构保持第一行走轮系和第四行走轮系的行走方向彼此平行。

3.根据权利要求2所述的多用途复合机动行走系统，其特征在于，还包括:

第一驱动动力单元，用于驱动第一行走轮系和第四行走轮系中的至少一个行走轮系围绕其水平滚动轴转动；以及

第二驱动动力单元，用于驱动第二行走轮系和第三行走轮系中的至少一个行走轮系围绕其水平滚动轴转动。

4.根据权利要求2所述的多用途复合机动行走系统，其特征在于，其中，第一独立转向机构和第二独立转向机构采用齿轮啮合机构、皮带轮传动机构、链条链轮传动机构或刚性连杆组合机构实现各轮系的平行转向。

5.根据权利要求2所述的多用途复合机动行走系统，其特征在于，还包括一个支撑负载的承重面板，通过铰接机构连接到多用途复合机动行走系统的上部,铰接机构允许承载面板相对于多用途复合机动行走系统的上下摆动。

6.根据权利要求1所述的多用途复合机动行走系统，其特征在于，其中，操控第一行走轮系沿第一行走方向运动，并操控第二行走轮系和第三行走轮系沿第二行走方向运动，且第一行走方向逆向于第二行走方向，会使得第二底盘相对于第一底盘移动。

7.根据权利要求2所述的多用途复合机动行走系统，其特征在于，其中，用于连接第一底盘到第二底盘的第一可调节连接结构采用变长度可调结构，从而第一底盘和第二底盘之间可做相对伸缩运动。

8.根据权利要求7所述的多用途复合机动行走系统，其特征在于，所述第一可调节连接结构包括一个多级伸缩机构。

9.根据权利要求8所述的多用途复合机动行走系统，其特征在于，还包括:

第三机动行走单元，第三机动行走单元是平行机动行走单元，包括:

第三底盘；

具有第五水平滚动轴的第五行走轮系，并围绕第五垂直转向轴旋转地连接到第三底盘上；

具有第六水平滚动轴的第六行走轮系，并围绕第六垂直转向轴旋转的安装到第三底盘上；

第三转向机构，驱动第五行走轮系和第六行走轮系围绕其对应的垂直转向轴相对于第三底盘旋转到第三行走方向，第三转向机构保持第五行走轮系和第六行走轮系彼此平行；

第四机动行走单元，第四机动行走单元是平行机动行走单元，其中包括:

第四底盘；

具有第七水平滚动轴的第七行走轮系，并围绕第七垂直转向轴旋转地连接到第四底盘上；

具有第八水平滚动轴的第八行走轮系，并围绕第八垂直转向轴旋转地连接到第四底盘上；

第四转向机构，驱动第七行走轮系和第八行走轮系围绕其对应的垂直转向轴相对于第四底盘旋转到第四行走方向，第四转向机构保持第七行走轮系和第八行走轮系彼此平行；

第二连接结构，用于将第三底盘连接到第四底盘，第二连接结构是线性可调结构，使得第三底盘和第四底盘可彼此延伸或收缩；以及

第三连接结构，用于将第二连接结构可旋转地连接到第一可调节连接结构。

10.根据权利要求9所述的多用途复合机动行走系统，其特征在于，其中，第三连接结构包括制动器，用于锁定第二连接结构相对于第一可调节连接结构的旋转。

11.根据权利要求8所述的多用途复合机动行走系统，其特征在于，还包括可拆装的安全支腿总成，所述安全支腿总成包括:

具有远端和近端的水平杆，所述水平杆的近端可旋转地连接到第一底盘或第二底盘上；

具有上端和下端的垂直立柱，所述垂直立柱的上端向下连接在水平杆的远端并从远端向下延伸；

可旋转地安装在所述垂直立柱下端的脚轮；以及

安全支腿开合机构，当第一底盘远离第二底盘时，安全支腿开合机构旋转垂直立柱远离第一底盘或第二底盘，当第一底盘靠近第二底盘时，安全支腿开合机构旋转垂直立柱靠近第一底盘或第二底盘。

12.根据权利要求8所述的多用途复合机动行走系统，其特征在于，其中，多级伸缩机构还包括用于将伸缩机构锁定在所需长度的锁定机构。

13.根据权利要求7所述的多用途复合机动行走系统，其特征在于，其中，第一可调节连接结构包括剪叉杆件机构。

14.根据权利要求2所述的多用途复合机动行走系统，其特征在于，其中，用于连接第一底盘和第二底盘的第一可调节连接结构是旋转可调整机构，使第一底盘和第二底盘之间相对彼此旋转。

15.一种四轮行走载具，其特征在于，包括:

至少两个平行机动行走单元，即第一平行机动行走单元和第二平行机动行走单元，第一平行机动行走单元包括:

第一底盘；

至少两个行走轮系，即第一行走轮系和第四行走轮系，所述第一行走轮系具有第一水平滚动轴，并围绕第一垂直转向轴旋转地连接到第一底盘上；

所述第四行走轮系具有第四水平滚动轴，并围绕第四垂直转向轴旋转地连接到第一底盘上；

第一转向机构，用于驱动第一行走轮系和第四行走轮系围绕各自的垂直转向轴相对于第一底盘旋转至第一行走方向，第一转向机构保持第一行走轮系和第四行走轮系彼此平行转动；

第二平行机动行走单元包括:

第二底盘；

至少两个行走轮系，即第二行走轮系和第三行走轮系，所述第二行走轮系具有第二水平滚动轴，并围绕第二垂直转向轴旋转地连接到第二底盘上；

所述第三行走轮系具有第三水平滚动轴，并围绕第三垂直转向轴旋转地连接到第二底盘上；以及

第二转向机构，用于将所述第二行走轮系和第三行走轮系围绕各自的垂直转向轴相对于第二底盘旋转至第二行走方向，第二转向机构保持第二行走轮系和第三行走轮系彼此平行转动；以及

可调节连接结构，用于将第一底盘连接到第二底盘，从而使得第二底盘相对于第一底盘移动。

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