專利名稱：一種全方位移動(dòng)履帶及其平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于移動(dòng)機(jī)械裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于移動(dòng)機(jī)構(gòu)的具有全方位運(yùn)動(dòng)特性的移動(dòng)履帶及其平臺。
背景技術(shù)：
對于移動(dòng)機(jī)構(gòu)而言，全方位運(yùn)動(dòng)是指在空間坐標(biāo)系XYZ下，物體在XY平面上同時(shí)具有三個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，即沿X軸、Y軸的平動(dòng)和繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。它可以朝平面上的任意方向移動(dòng)而不需要改變平臺的姿態(tài)，也可實(shí)現(xiàn)以任意一點(diǎn)為中心、任意半徑的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。目前，全方位移動(dòng)平臺按其移動(dòng)機(jī)構(gòu)主要可劃分為輪式和履帶式兩類。輪式全方位移動(dòng)平臺有多種結(jié)構(gòu)，其中最為典型的是Mecanum輪式全方位移動(dòng)平臺，它已在軍事安全、航空航天、倉儲運(yùn)輸和社會服務(wù)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，例如軍艦彈藥運(yùn)載平臺、航空發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)載平臺、全方位移動(dòng)叉車和傷員換乘轉(zhuǎn)運(yùn)平臺等。然而，輪式全方位移動(dòng)平臺仍普遍存在一些工程問題，以全方位移動(dòng)叉車為例，主要如下:(I)車體振動(dòng)大，在高速行駛時(shí)尤為明顯；全方位移動(dòng)叉車的載重量大且與地面為點(diǎn)接觸，因此對路面的壓強(qiáng)很大，易造成全方位輪的磨損和對路面的破壞；(3)全方位移動(dòng)叉車的越障能力較差，難以克服臺階、溝槽等障礙；(4)全方位移動(dòng)叉車對路面條件要求高，必須是平坦路面，否則將難以完成有效的全方位運(yùn)動(dòng)。針對全方位輪結(jié)構(gòu)的上述缺陷，科技人員開始研究履帶式全方位移動(dòng)平臺以便通過結(jié)合傳統(tǒng)履帶結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢來解決目前輪式全方位平臺存在的問題。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)申請的發(fā)明專利“一種全方向移動(dòng)履帶”(申請?zhí)?201210230232.7)公開了一種全方向移動(dòng)履帶，如圖1所示，其包括履帶本體，所述履帶本體由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)輪帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，所述履帶本體由多塊履帶板前后相互鉸接構(gòu)成，所述履帶板的左右兩側(cè)安裝有可以繞軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)的行走輪，該發(fā)明由于行走輪可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)與地面的摩擦小，因此履帶功率消耗也小，提高行走的穩(wěn)定性。并且可以通過控制左右履帶的速度差，結(jié)合行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)平臺的橫向移動(dòng)，但同時(shí)也會伴隨中心轉(zhuǎn)向，從而導(dǎo)致平臺的姿態(tài)發(fā)生改變。該履帶的特征在于每個(gè)履帶板左右兩側(cè)安裝有中心線相互平行的行走輪，行走輪的中心軸線與履帶本體中心軸線所成夾角為0-90度。但是，該移動(dòng)平臺不是全方位移動(dòng)平臺，它不能滿足平面上完全的三自由度運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)學(xué)原理上，該平臺的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的雅克比矩陣列不滿秩，因此它不滿足全方位運(yùn)動(dòng)的必要條件。該平臺雖然可以改善傳統(tǒng)履帶平臺轉(zhuǎn)向功率消耗大的問題，但平臺只能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的縱向運(yùn)動(dòng)，而不能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的橫向運(yùn)動(dòng)或中心轉(zhuǎn)向，因此它的運(yùn)動(dòng)軌跡難以控制，不能完成準(zhǔn)確定位。發(fā)明專利“全方位移動(dòng)履帶”(申請?zhí)枮?01210347201.X)和“履帶式全方位移動(dòng)平臺”(申請?zhí)?201210347188.8)公開了一種新的履帶式全方位移動(dòng)平臺。該全方位移動(dòng)履帶主要由主動(dòng)輪、履帶板、輥?zhàn)印⒇?fù)重輪、拖帶輪和誘導(dǎo)輪等六部分組成，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。輥?zhàn)又行妮S線與主動(dòng)輪中心軸線形成一定的偏置角，偏置角范圍(-90°，0° )或(0°，90° )，優(yōu)選±45°。該履帶式全方位移動(dòng)平臺的移動(dòng)機(jī)構(gòu)由多條全方位移動(dòng)履帶構(gòu)成。要實(shí)現(xiàn)平臺的全方位運(yùn)動(dòng)，一般需要三條或三條以上的全方位移動(dòng)履帶。履帶式全方位移動(dòng)平臺通常采用四條全方位移動(dòng)履帶且履帶組布局為縱向?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。圖3中小矩形框代表全方位移動(dòng)履帶，框中一連串的斜線則表示履帶上一連串接地輥?zhàn)拥妮S線方向，四條虛線則表示主動(dòng)輪的軸線方向。由于“全方位移動(dòng)履帶”的特殊結(jié)構(gòu)，平臺上的履帶需要采取正反兩種安裝方式，所以平臺上的輥?zhàn)悠媒怯袃煞N，通常為±45°。圖3中I和3號履帶的棍子偏置角相同，而2和4號的棍子偏置角則剛好相反。但是，上述全方位履帶移動(dòng)平臺仍然存在如下缺陷:(I)越障能力有限，履帶式全方位移動(dòng)平臺的越障能力有限，由于全方位移動(dòng)履帶上沒有設(shè)計(jì)接地角，所以它的越障能力會受到主動(dòng)輪半徑大小的限制。(2)不平路面的適應(yīng)能力有限。由于履帶式全方位移動(dòng)平臺上沒有設(shè)計(jì)懸掛裝置，在不平路面運(yùn)動(dòng)引起劇烈振動(dòng)時(shí)，容易導(dǎo)致負(fù)重輪與履帶板的脫離，從而出現(xiàn)某條或者多條履帶懸空的現(xiàn)象，這將影響平臺的運(yùn)動(dòng)軌跡，難以有效地完成全方位運(yùn)動(dòng)，因此履帶式全方位移動(dòng)平臺對不平路面的適應(yīng)能力仍有限。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有履帶式移動(dòng)平臺所存在的上述缺陷，進(jìn)一步提高履帶式全方位移動(dòng)平臺的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性、對不平路面的適應(yīng)能力、以及越障能力，本發(fā)明提供了一種在履帶環(huán)上具有多排輥?zhàn)拥娜轿灰苿?dòng)履帶。本發(fā)明提供了一種全方位移動(dòng)履帶，其包括主動(dòng)輪1、履帶板2、輥?zhàn)?、負(fù)重輪4、拖帶輪5、誘導(dǎo)輪6、以及平衡肘7，所述履帶板2由多個(gè)履帶子板拼接而成，其特征在于，在所述每個(gè)履帶子板上具有多排輥?zhàn)又Ъ?3，每排所述輥?zhàn)又Ъ?3的支架軸線12相互平行，所述輥?zhàn)?安裝于所述輥?zhàn)又Ъ?3上，所述輥?zhàn)涌衫@所述輥?zhàn)又Ъ?3的支架軸線12自由轉(zhuǎn)動(dòng)。所述輥?zhàn)?的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與所述全方位移動(dòng)履帶的主動(dòng)輪I的軸線設(shè)置成一定的夾角，形成所述輥?zhàn)?的偏置角。所述履帶子板上具有雙排、三排、或四排所述輥?zhàn)又Ъ?3，所述輥?zhàn)?安裝于所述輥?zhàn)又Ъ?3上。所述履帶板2被裝配為使履帶整體的橫向截面為倒梯形結(jié)構(gòu)，所述履帶板2的豎向部分板體與所述履帶板2的接地部分板體形成一個(gè)接地角。所述履帶子板由板體8、導(dǎo)向齒9、嚙合軸11、銷孔10、以及輥?zhàn)又Ъ?3構(gòu)成，其中所述嚙合軸11與所述主動(dòng)輪I上的齒圈相互嚙合以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的轉(zhuǎn)換，所述銷孔10用于將多個(gè)履帶子板拼接成一條完整的履帶。所述輥?zhàn)?的偏置角范圍在(0°，90° )或(-90°，0° )之間。所述輥?zhàn)?的偏置角優(yōu)選為±45°。本發(fā)明還提供了一種履帶式全方位移動(dòng)平臺，其包括移動(dòng)機(jī)構(gòu)、懸掛系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)和電源子系統(tǒng)，其中所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)由多個(gè)上述全方位移動(dòng)履帶構(gòu)成，其特征在于，所述多個(gè)全方位移動(dòng)履帶以類似汽車的四輪輪組縱向?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)排布，在由所述多個(gè)全方位移動(dòng)履帶構(gòu)成的縱向?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)中，處于一對角線上的兩個(gè)全方位移動(dòng)履帶的偏置角相同，位于另一與之相交的對角線上的兩個(gè)全方位移動(dòng)履帶的偏置角與前述偏置角相反。[0014]所述懸掛系統(tǒng)用于將移動(dòng)平臺主體和負(fù)重輪連接起來，所述懸掛系統(tǒng)包括彈性元件、減振元件、限制器、導(dǎo)向裝置。所述全方位移動(dòng)履帶的平衡肘7將所述全方位移動(dòng)履帶的負(fù)重輪4與移動(dòng)平臺主體連接。本發(fā)明的全方位移動(dòng)履帶與前述現(xiàn)有技術(shù)的移動(dòng)履帶相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):(I)進(jìn)一步提升了全方位移動(dòng)平臺運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。本發(fā)明方案將履帶板上的輥?zhàn)佑蓡闻旁鲋岭p排，三排，四排甚至更多排，這樣可以增大履帶的接地面積，從而進(jìn)一步提升平臺運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。(2)進(jìn)一步提升了全方位移動(dòng)平臺對不平路面的適應(yīng)能力。本發(fā)明方案在平臺的總體結(jié)構(gòu)中加入了懸掛裝置。懸掛裝置可以緩和或吸收負(fù)重輪的顛簸與沖擊，從而減小平臺的振動(dòng)，提高平臺在不平路面上運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。同時(shí)，利用懸掛裝置還可以使四條履帶與不平路面形成耦合，防止出現(xiàn)履帶懸空的現(xiàn)象，這樣是為了保證平臺在不平路面上全方位運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性和適應(yīng)能力。(3)進(jìn)一步提升了全方位移動(dòng)平臺的越障能力。本發(fā)明方案在履帶結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)了接地角，從而進(jìn)一步提升全方位移動(dòng)平臺的越障能力且不再受主動(dòng)輪半徑的限制。

圖1:現(xiàn)有技術(shù)的全方向移動(dòng)履帶結(jié)構(gòu)示意圖；圖2:現(xiàn)有技術(shù)的全方位移動(dòng)履帶結(jié)構(gòu)示意圖；圖3:現(xiàn)有技術(shù)的履帶式全方位移動(dòng)平臺結(jié)構(gòu)示意圖；圖4:本發(fā)明的具有雙排輥?zhàn)咏Y(jié)構(gòu)的全方位移動(dòng)履帶結(jié)構(gòu)示意圖；圖5:本發(fā)明的具有多排輥?zhàn)咏Y(jié)構(gòu)的全方位移動(dòng)履帶結(jié)構(gòu)示意圖；圖6:本發(fā)明的全方位移動(dòng)履帶的主動(dòng)輪結(jié)構(gòu)示意圖；圖7:本發(fā)明的全方位移動(dòng)履帶的履帶子板結(jié)構(gòu)示意圖；圖8:本發(fā)明的全方位移動(dòng)履帶的輥?zhàn)咏M結(jié)構(gòu)示意圖；圖9:本發(fā)明的全方位移動(dòng)履帶的負(fù)重輪結(jié)構(gòu)示意圖；圖10:本發(fā)明的全方位移動(dòng)履帶的平衡肘結(jié)構(gòu)示意圖；圖11:本發(fā)明的全方位移動(dòng)履帶接地角示意圖；圖12:本發(fā)明的全方位移動(dòng)平臺的移動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖；圖13:本發(fā)明的全方位移動(dòng)平臺履帶組布局結(jié)構(gòu)示意圖；圖14:本發(fā)明的全方位移動(dòng)平臺的總體結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明方案的履帶結(jié)構(gòu)是對現(xiàn)有“全方位移動(dòng)履帶”的一種改進(jìn)方案，它是一種在履帶環(huán)上具有多排輥?zhàn)拥娜轿灰苿?dòng)履帶，棍子的排數(shù)可由原來的單排可以增加到雙排，三排，四排甚至更多排。圖4和圖5分別示出了雙排和四排輥?zhàn)拥穆膸ЫY(jié)構(gòu)，它們的結(jié)構(gòu)基本相同。下面主要以四排輥?zhàn)拥娜轿灰苿?dòng)履帶為例進(jìn)行說明。本發(fā)明方案的履帶結(jié)構(gòu)主要由主動(dòng)輪1、履帶板2、輥?zhàn)?、負(fù)重輪4、平衡肘7、托帶輪5和誘導(dǎo)輪6等七部分組成。(I)主動(dòng)輪主動(dòng)輪采用雙排齒圈結(jié)構(gòu)，如圖6所示，主動(dòng)輪的軸線17。它的功用是，通過齒圈與履帶板的嚙合，將電機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)扭矩轉(zhuǎn)換成履帶的牽引力，從而帶動(dòng)整個(gè)履帶運(yùn)動(dòng)。[0033](2)履帶板履帶板由多個(gè)履帶子板構(gòu)成，履帶子板之間采用單銷式連接。每個(gè)履帶子板分為以下幾個(gè)部分:板體、導(dǎo)向齒、銷孔、嚙合軸和輥?zhàn)又Ъ?，如圖7所示。板體用于支撐負(fù)重輪和托帶輪，相當(dāng)于它們運(yùn)動(dòng)的軌道；導(dǎo)向齒則起到了導(dǎo)向作用，保證了負(fù)重輪及拖帶輪不偏離板體軌道；嚙合軸與主動(dòng)輪上的齒圈相互嚙合，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力的轉(zhuǎn)換，由于主動(dòng)輪是雙齒圈結(jié)構(gòu)，所以一個(gè)履帶子板上具有一對嚙合軸；銷孔用于履帶板之間的連接，最后組成一條完整的履帶；輥?zhàn)又Ъ芪挥诎弩w下方，用于固定輥?zhàn)?，每個(gè)履帶子板上具有多排輥?zhàn)又Ъ?，每排支架的軸線相互平行，它們與主動(dòng)輪軸線構(gòu)成相同的角度，優(yōu)選設(shè)計(jì)為±45°。(3)輥?zhàn)虞佔(zhàn)邮锹膸У慕拥夭糠郑饕ㄟ^它與地面的相互作用來實(shí)現(xiàn)全方位運(yùn)動(dòng)，其外輪廓為一個(gè)圓柱體。多個(gè)輥?zhàn)訛橐唤M，并安裝于輥?zhàn)又Ъ苌希鼈兛衫@支架軸線自由轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖8所示。由于輥?zhàn)又Ъ艿妮S線與主動(dòng)輪軸線成一定的角度，所以輥?zhàn)右簿哂幸欢ǖ钠媒牵浞秶鸀?0°，90° )或(-90°，0° )，優(yōu)選為±45°。⑷負(fù)重輪負(fù)重輪的功用是，支撐車體在履帶接地段上滾動(dòng)，并將平臺的重力較均勻地分配在整個(gè)履帶接地段上。通常，一條履帶上具有多個(gè)負(fù)重輪，增加負(fù)重輪的數(shù)量，可以使履帶支撐面上的壓力分布均勻，使該機(jī)構(gòu)在承載能力差的地面上的通過性變好，減小了對地面的破壞程度，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖9所示。(5)平衡肘平衡肘是連接負(fù)重輪與平臺主體的部件。如果平臺主體中還具有懸掛裝置，那么平衡肘也是在懸掛裝置中起導(dǎo)向作用的部件。它決定了負(fù)重輪相對于平臺主體的運(yùn)動(dòng)軌跡；并將來自履帶作用于負(fù)重輪的力的分量傳遞給懸掛裝置，例如彈性元件、減振器等，或者直接傳遞給平臺主體。本發(fā)明方案為了在平臺中加入懸掛裝置，因此在履帶結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)了平衡肘，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖10所示。(6)拖帶輪拖帶輪與負(fù)重輪結(jié)構(gòu)相似，但尺寸相對較小。它對上支履帶段起到支撐作用，這樣可以減小上支履帶段的擺動(dòng)，從而減小履帶板鉸接處的功率損失。一般一條履帶上也具有多個(gè)拖帶輪，具體數(shù)量可根據(jù)上支履帶段的長度來確定。(7)誘導(dǎo)輪通常，誘導(dǎo)輪的功用是用來支撐上支履帶段和改變上支履帶段的運(yùn)動(dòng)方向，它與拖帶輪的結(jié)構(gòu)相似，但尺寸較大。然而，圖4、5中所示的誘導(dǎo)輪雖然與主動(dòng)輪結(jié)構(gòu)相同，但其不具有主動(dòng)驅(qū)動(dòng)能力。然而，如果想增大履帶的驅(qū)動(dòng)力時(shí)，可將該誘導(dǎo)輪直接地變換為主動(dòng)輪，則整條履帶由兩個(gè)主動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)，這可根據(jù)實(shí)際需求來確定。本發(fā)明的全方位移動(dòng)履帶還采用接地角設(shè)計(jì)，所謂接地角，即所述履帶板(2)被裝配為使履帶整體的橫向截面為倒梯形結(jié)構(gòu)，如圖11所示，所述履帶板(2)的豎向部分板體(15)與所述履帶板(2)的接地部分板體(16)形成一個(gè)夾角，該夾角即為接地角。根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)解析，構(gòu)成一個(gè)全方位移動(dòng)臺至少需要三條或三條以上的本發(fā)明方案的履帶機(jī)構(gòu)，因此，本發(fā)明方案中平臺的移動(dòng)機(jī)構(gòu)由四條多排輥?zhàn)尤轿灰苿?dòng)履帶構(gòu)成，如圖11所示。[0047]平臺履帶組的布局結(jié)構(gòu)，采用類似汽車的四輪輪組布局結(jié)構(gòu)，即縱向?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)，如圖12所示。圖中每個(gè)小矩形框代表一條履帶，框中多排斜線則表示履帶上多排接地輥?zhàn)拥妮S線方向，四條虛線則表示主動(dòng)輪的軸線方向。由于“全方位移動(dòng)履帶”的特殊結(jié)構(gòu)，平臺上的履帶需要采取正反兩種安裝方式，所以平臺上的輥?zhàn)悠媒怯袃煞N，通常為±45°。圖12中I和3號履帶的棍子偏置角相同，而2和4號的棍子偏置角則剛好相反。除了移動(dòng)機(jī)構(gòu)外，平臺還包括控制子系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)、電源子系統(tǒng)和懸掛裝置四個(gè)部分，平臺的總體結(jié)構(gòu)如圖13所示。(2)控制子系統(tǒng)平臺的控制子系統(tǒng)由操縱桿、綜合控制器及四個(gè)電機(jī)控制器組成?？刂谱酉到y(tǒng)的工作流程如下:首先綜合控制器利用AD轉(zhuǎn)換模塊將操縱桿的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并計(jì)算出每個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向；接著，綜合控制器通過CAN總線將每個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向指令發(fā)送對應(yīng)的電機(jī)控制器；最后，電機(jī)控制器根據(jù)接收的指令調(diào)節(jié)每個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向，同時(shí)也會反饋給綜合控制器每個(gè)電機(jī)當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)際轉(zhuǎn)速。(3)驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)平臺的驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)由四組電機(jī)和減速器組成。電機(jī)通過減速器與移動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，接收電機(jī)控制器的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向指令，從而驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)全方位運(yùn)動(dòng)。另外，由于“多排輥?zhàn)尤轿灰苿?dòng)履帶”上的誘導(dǎo)輪也可作為主動(dòng)輪，所以在需要的情況下，也可采用八組電機(jī)和減速器，則每條履帶將由兩組電機(jī)和減速器同時(shí)驅(qū)動(dòng)。(4)電源子系統(tǒng)電源子系統(tǒng)為平臺的控制、驅(qū)動(dòng)等提供電源，通常采用直流電源作為平臺的動(dòng)力電源。這里選用動(dòng)力電池組。(5)懸掛裝置平臺的懸掛裝置是指將平臺主體和負(fù)重輪連接起來的所有部件的總稱，它包括彈性元件、減振元件、限制器、導(dǎo)向裝置和其他輔助零件。懸掛裝置的功用是把平臺主體和負(fù)重輪彈性地連接起來，傳遞作用在負(fù)重輪和平臺主體間的一切力和力矩，緩和平臺行駛時(shí)經(jīng)負(fù)重輪傳到平臺主體的沖擊力。本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有全方位履帶相比，具有如下顯著的技術(shù)效果:(I)進(jìn)一步提升了全方位移動(dòng)平臺運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性本發(fā)明方案將履帶板上的輥?zhàn)佑蓡闻旁鲋岭p排，三排，四排甚至更多排，這樣可以增大履帶的接地面積，從而進(jìn)一步提升平臺運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。(2)進(jìn)一步提升了全方位移動(dòng)平臺對不平路面的適應(yīng)能力本發(fā)明方案在平臺的總體結(jié)構(gòu)中加入了懸掛裝置。當(dāng)全方位移動(dòng)平臺在不平路面上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)，負(fù)重輪沿著不平路面上下運(yùn)動(dòng)，負(fù)重輪將承受強(qiáng)烈顛簸與沖擊，若將負(fù)重輪與平臺主體剛性連接，必將引起平臺的劇烈振動(dòng)，從而影響平臺的穩(wěn)定性。這時(shí)利用懸掛裝置可以緩和或吸收負(fù)重輪的顛簸與沖擊，從而減小平臺的振動(dòng)，提高平臺在不平路面上運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。同時(shí)，利用懸掛裝置還可以使四條履帶與不平路面形成耦合，防止出現(xiàn)履帶懸空的現(xiàn)象，這樣是為了保證平臺在不平路面上全方位運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性。總之，利用懸掛裝置進(jìn)一步提升了全方位移動(dòng)平臺對不平路面的適應(yīng)能力。(3)進(jìn)一步提升了全方位移動(dòng)平臺的越障能力[0063]本發(fā)明方案在履帶結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)了接地角，如圖11所示，從而進(jìn)一步提升全方位移動(dòng)平臺的越障能力且不再受主動(dòng)輪半徑的限制。另外，利用懸掛裝置可緩解或吸收平臺越障時(shí)所受的沖擊力，從而提升平臺越障的穩(wěn)定性。雖然本發(fā)明已經(jīng)參照多個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)ι鲜鰧?shí)施例中涉及的部件進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合形成新的實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行的各種明顯的修改和變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種全方位移動(dòng)履帶，其包括主動(dòng)輪(I)、履帶板(2)、輥?zhàn)?3)、負(fù)重輪(4)、拖帶輪(5)、誘導(dǎo)輪(6)、以及平衡肘(7)，所述履帶板(2)由多個(gè)履帶子板拼接而成，其特征在于，在所述每個(gè)履帶子板上具有多排輥?zhàn)又Ъ?13)，每排所述輥?zhàn)又Ъ?13)的支架軸線(12)相互平行，所述輥?zhàn)?3)安裝于所述輥?zhàn)又Ъ?13)上，所述輥?zhàn)涌衫@所述輥?zhàn)又Ъ?13)的支架軸線(12)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的全方位移動(dòng)履帶，其特征在于，所述輥?zhàn)?3)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與所述全方位移動(dòng)履帶的主動(dòng)輪(I)的軸線設(shè)置成一定的夾角，形成所述輥?zhàn)?3)的偏置角。
3.如權(quán)利要求1所述的全方位移動(dòng)履帶，其特征在于，所述履帶子板上具有雙排、三排、或四排所述輥?zhàn)又Ъ?13)，所述輥?zhàn)?3)安裝于所述輥?zhàn)又Ъ?13)上。
4.如權(quán)利要求1所述的全方位移動(dòng)履帶，其特征在于，所述履帶板(2)被裝配為使履帶整體的橫向截面為倒梯形結(jié)構(gòu)，所述履帶板(2)的豎向部分板體與所述履帶板(2)的接地部分板體形成一個(gè)接地角。
5.如權(quán)利要求1至4之一所述的全方位移動(dòng)履帶，其特征在于，所述履帶子板由板體(8)、導(dǎo)向齒(9)、嚙合軸(11)、銷孔(10)、以及輥?zhàn)又Ъ?13)構(gòu)成，其中所述嚙合軸(11)與所述主動(dòng)輪(I)上的齒圈相互嚙合以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的轉(zhuǎn)換，所述銷孔(10)用于將多個(gè)履帶子板拼接成一條完整的履帶。
6.如權(quán)利要求5所述的全方位移動(dòng)履帶，其特征在于，所述輥?zhàn)?3)的偏置角范圍在(O。，90。)或(-90。，0。)之間。
7.如權(quán)利要求6所述的全方位移動(dòng)履帶，其特征在于，所述輥?zhàn)?3)的偏置角為±45°。
8.一種履帶式全方 位移動(dòng)平臺，其包括移動(dòng)機(jī)構(gòu)、懸掛系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)和電源子系統(tǒng)，其中所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)由多個(gè)如權(quán)利要求1-7之一所述的全方位移動(dòng)履帶構(gòu)成，其特征在于，所述多個(gè)全方位移動(dòng)履帶以類似汽車的四輪輪組縱向?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)排布，在由所述多個(gè)全方位移動(dòng)履帶構(gòu)成的縱向?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)中，處于一對角線上的兩個(gè)全方位移動(dòng)履帶的偏置角相同，位于另一與之相交的對角線上的兩個(gè)全方位移動(dòng)履帶的偏置角與前述偏置角相反。
9.如權(quán)利要求8所述的履帶式全方位移動(dòng)平臺，其特征在于，所述懸掛系統(tǒng)用于將移動(dòng)平臺主體和負(fù)重輪連接起來，所述懸掛系統(tǒng)包括彈性元件、減振元件、限制器、導(dǎo)向裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的履帶式全方位移動(dòng)平臺，其特征在于，所述全方位移動(dòng)履帶的平衡肘(7)將所述全方位移動(dòng)履帶的負(fù)重輪(4)與移動(dòng)平臺主體連接。
專利摘要一種全方位移動(dòng)履帶，其包括主動(dòng)輪(1)、履帶板(2)、輥?zhàn)?3)、負(fù)重輪(4)、拖帶輪(5)、誘導(dǎo)輪(6)、以及平衡肘(7)，所述履帶板(2)由多個(gè)履帶子板拼接而成，在所述每個(gè)履帶子板上具有多排輥?zhàn)又Ъ?13)，每排所述輥?zhàn)又Ъ?13)的支架軸線(12)相互平行。所述履帶板(2)被裝配為使履帶整體的橫向截面為倒梯形結(jié)構(gòu)，所述履帶板(2)的豎向部分板體與所述履帶板(2)的接地部分板體形成一個(gè)接地角。以及一種利用多個(gè)所述全方位移動(dòng)履帶作為移動(dòng)機(jī)構(gòu)的全方位移動(dòng)平臺。
文檔編號B62D55/08GK203078622SQ20132005732
公開日2013年7月24日 申請日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者張?jiān)ツ? 黃濤, 顏南明, 尚穎輝, 李年裕, 張健, 李瀚飛, 蔡志遠(yuǎn), 宋小慶, 田鵬, 閆永寶, 李立宇, 劉亞龍, 張舒陽, 王恒 申請人:張?jiān)ツ?br>