一種翻轉(zhuǎn)式越障車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種越障車，尤其是一種具有手動控制模式和自動控制模式的翻轉(zhuǎn)式越障車。
【背景技術(shù)】
[0002]在狹小、危險(xiǎn)的復(fù)雜地形情況下，工作人員都無法直接進(jìn)入探測內(nèi)部情況，導(dǎo)致沒辦法完成任務(wù)。例如，在狹小的地下溶洞中進(jìn)行地質(zhì)探測，在火災(zāi)現(xiàn)場中進(jìn)行先行檢測，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中進(jìn)行復(fù)雜地形情況下的軍情偵測等等。當(dāng)面對這些特殊情況，使用機(jī)器設(shè)備幫助人們完成相應(yīng)的工作，不僅能大幅度提高工作效率，更能盡可能地避免人員傷亡。但在地面環(huán)境復(fù)雜，地形特點(diǎn)多樣的情況下，一般的四驅(qū)車和履帶車根本無法完成越障要求。
[0003]根據(jù)對各種復(fù)雜地形的分析研宄，發(fā)現(xiàn)主要難以翻越的地形一般是多層階梯、狹小的縫隙、較寬的溝壑，一般的機(jī)器小車因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡單和運(yùn)動方式單一的限制，都只能完成簡單的平路移動，對于翻轉(zhuǎn)、傾斜車體等難度動作無法完成。
[0004]國內(nèi)外已有的越障小車，主要都是針對極為崎嶇的路面，如有很多碎石的砂石路，大部分都會選擇采用多個(gè)獨(dú)立輪或者是機(jī)械腳來完成越障，但是對于階梯溝壑和狹縫就很難完成越障，具有較高的越障限制。其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)都極為復(fù)雜，會占用很多可以用于裝載設(shè)備的空間，并且大多小車都采用類似汽車的形狀，裝載設(shè)備的平臺都是在輪子所支撐的平臺上，雖然有較大的空間，但裝載設(shè)備的靈活度很低。
[0005]無論是遠(yuǎn)距離操控機(jī)器設(shè)備，還是實(shí)現(xiàn)機(jī)器設(shè)備的自動控制，都需要機(jī)器設(shè)備本身具備極強(qiáng)的越障能力，強(qiáng)大的靈活性和一定的載體性，從而適應(yīng)各種特殊地質(zhì)環(huán)境，并能裝載各種偵測設(shè)備。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提出了一種翻轉(zhuǎn)式越障車。本翻轉(zhuǎn)式越障車具備極強(qiáng)越障能力、強(qiáng)大靈活性和一定的載體性。
[0007]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種翻轉(zhuǎn)式越障車，包括兩個(gè)對稱設(shè)置的履帶式車輪、及夾在兩個(gè)履帶式車輪之間的自由轉(zhuǎn)動的中軸，所述中軸上固定連接有翻轉(zhuǎn)車體，翻轉(zhuǎn)車體與中軸同步轉(zhuǎn)動；
[0009]所述翻轉(zhuǎn)車體包括兩根旋轉(zhuǎn)桿、及自由輪，所述兩根旋轉(zhuǎn)桿并行排布組成了翻轉(zhuǎn)車體的框架結(jié)構(gòu)，自由輪轉(zhuǎn)動連接在框架結(jié)構(gòu)的頂端；
[0010]所述翻轉(zhuǎn)車體上設(shè)有控制電路系統(tǒng)，控制電路系統(tǒng)用于判斷路況、控制兩個(gè)履帶式車輪的行進(jìn)、及翻轉(zhuǎn)車體的翻轉(zhuǎn)越障。
[0011]進(jìn)一步地，翻轉(zhuǎn)式越障車還包括兩個(gè)行進(jìn)電機(jī)、一個(gè)翻轉(zhuǎn)電機(jī)、及一個(gè)自由輪角度控制電機(jī)；
[0012]所述兩個(gè)行進(jìn)電機(jī)分別驅(qū)動兩個(gè)履帶式車輪行進(jìn)；
[0013]所述翻轉(zhuǎn)電機(jī)安裝在翻轉(zhuǎn)車體上，所述翻轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸上固定有翻轉(zhuǎn)齒輪，所述中軸上固定有直徑大于翻轉(zhuǎn)齒輪的中軸齒輪，翻轉(zhuǎn)齒輪與中軸齒輪咬合，中軸齒輪放大翻轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩并帶動中軸翻轉(zhuǎn)；
[0014]所述自由輪角度控制電機(jī)用于調(diào)整自由輪到中軸的直線距離；
[0015]所述行進(jìn)電機(jī)、翻轉(zhuǎn)電機(jī)、及自由輪角度控制電機(jī)分別連通控制電路系統(tǒng)。
[0016]進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)桿的頂端連接有角度控制軸，角度控制軸連接有并行排布的角度調(diào)整桿，所述自由輪連接在角度調(diào)整桿的頂端，所述自由輪角度控制電機(jī)安裝在角度調(diào)整桿上，自由輪角度控制電機(jī)的輸出軸上固定有角度控制齒輪，所述角度控制軸上固定有直徑大于角度控制齒輪的角度控制軸齒輪，角度控制齒輪與角度控制軸齒輪咬合，角度控制軸齒輪放大自由輪角度控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩并帶動角度調(diào)整桿轉(zhuǎn)動，改變自由輪到中軸的直線距離，實(shí)現(xiàn)不同的越障動作。
[0017]進(jìn)一步地，所述翻轉(zhuǎn)車體上安裝有電源，電源為行進(jìn)電機(jī)、翻轉(zhuǎn)電機(jī)、及控制電路系統(tǒng)上電；
[0018]所述中軸上套接有四個(gè)導(dǎo)通環(huán)，四個(gè)導(dǎo)通環(huán)包括兩個(gè)用于導(dǎo)電的電源正極環(huán)和電源負(fù)極環(huán)、及兩個(gè)用于通信的串口通信TXD環(huán)和RXD環(huán)，翻轉(zhuǎn)車體上設(shè)有四個(gè)與導(dǎo)通環(huán)適配的導(dǎo)通觸頭，導(dǎo)通觸頭與導(dǎo)通環(huán)導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)車體旋轉(zhuǎn)動作過程中兩個(gè)行進(jìn)電機(jī)、翻轉(zhuǎn)電機(jī)和自由輪角度控制電機(jī)的通電，保證控制電路系統(tǒng)的控制信號傳遞。
[0019]進(jìn)一步地，所述兩個(gè)履帶式車輪均包括首端的驅(qū)動輪、中間的支撐輪、及尾端的從動輪，所述驅(qū)動輪、支撐輪、及從動輪上覆蓋有履帶，所述驅(qū)動輪、支撐輪、及從動輪的輪軸兩側(cè)分別連接有輪軸連桿；
[0020]所述行進(jìn)電機(jī)安裝在驅(qū)動輪內(nèi)側(cè)。
[0021]進(jìn)一步地，所述翻轉(zhuǎn)車體上安裝有用于判斷方向角度的三軸數(shù)字羅盤、及用于判斷車體運(yùn)動狀態(tài)的三軸加速度傳感器，所述中軸兩側(cè)固定有用于測定周圍障礙物的測障傳感器；
[0022]所述三軸數(shù)字羅盤、三軸加速度傳感器、及測障傳感器均連通控制器，控制器通過無線通訊模塊連接有遙控器。
[0023]進(jìn)一步地，所述測障傳感器有兩組，每組有三個(gè)測障傳感器，其中一組的三個(gè)測障傳感器分別測前方、上方、及下方的障礙物，另一組的三個(gè)測障傳感器分別測后方、上方、及下方的障礙物。
[0024]進(jìn)一步地，所述無線通訊為無線藍(lán)牙通訊或/可見光通訊；
[0025]所述遙控器為無線手柄或/手機(jī)終端或/上位機(jī)。
[0026]進(jìn)一步地，所述并行排布的兩根旋轉(zhuǎn)桿之間預(yù)留有安裝空間，預(yù)留的安裝空間安裝有攝像頭、紅外探測儀、及機(jī)械爪。
[0027]更進(jìn)一步地，所述角度調(diào)整桿一端安裝自由輪，另一端安裝有機(jī)械爪，機(jī)械爪用于承載物品；
[0028]所述自由輪角度控制電機(jī)帶動角度調(diào)整桿繞角度控制軸轉(zhuǎn)動，翻轉(zhuǎn)式越障車在越障或行進(jìn)時(shí)，機(jī)械爪在并行排布的兩根旋轉(zhuǎn)桿之間靜止或者上下轉(zhuǎn)動；翻轉(zhuǎn)式越障車停止機(jī)械爪裝卸物品時(shí)，自由輪角度控制電機(jī)帶動角度調(diào)整桿繞角度控制軸轉(zhuǎn)動，使機(jī)械爪向外轉(zhuǎn)動位于翻轉(zhuǎn)式越障車一端。
[0029]采用如上技術(shù)方案取得的有益技術(shù)效果為:
[0030]翻轉(zhuǎn)式越障車具備極強(qiáng)越障能力、強(qiáng)大靈活性和一定載體性，能實(shí)現(xiàn)針對復(fù)雜地形下的越障偵查與運(yùn)輸工作，在極為簡單負(fù)載框架使車體可以負(fù)載很多重量，在車體自帶的旋轉(zhuǎn)中軸上，可以方便地添加攝像頭，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測。
【附圖說明】
[0031]圖1為翻轉(zhuǎn)式越障車三維立體圖。
[0032]圖2為圖1的主視圖。
[0033]圖3為圖1的俯視圖。
[0034]圖4為圖1的左視圖。
[0035]圖5為翻轉(zhuǎn)車體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖6為區(qū)別視角的翻轉(zhuǎn)車體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]結(jié)合附圖1至5對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步說明:
[0038]一種翻轉(zhuǎn)式越障車，包括兩個(gè)對稱設(shè)置的履帶式車輪、及夾在兩個(gè)履帶式車輪I之間的自由轉(zhuǎn)動的中軸2，所述中軸上固定連接有翻轉(zhuǎn)車體3，翻轉(zhuǎn)車體與中軸同步轉(zhuǎn)動。全方位轉(zhuǎn)動的中軸使車體的重心位置可以在一定程度內(nèi)轉(zhuǎn)移，使小車能夠完成多種不同的翻轉(zhuǎn)越障動作。
[0039]翻轉(zhuǎn)車體包括兩根旋轉(zhuǎn)桿、及自由輪4，所述兩根旋轉(zhuǎn)桿并行排布組成了翻轉(zhuǎn)車體的框架結(jié)構(gòu)，自由輪4轉(zhuǎn)動連接在框架結(jié)構(gòu)的頂端。翻轉(zhuǎn)車體上設(shè)有控制電路系統(tǒng)，控制電路系統(tǒng)用于判斷路況、控制兩個(gè)履帶式車輪的行進(jìn)、及翻轉(zhuǎn)車體的翻轉(zhuǎn)越障。
[0040]翻轉(zhuǎn)式越障車包括兩個(gè)行進(jìn)電機(jī)、一個(gè)翻轉(zhuǎn)電機(jī)、及一個(gè)自由輪角度控制電機(jī)。兩個(gè)行進(jìn)電機(jī)22分別驅(qū)動兩個(gè)履帶式車輪I行進(jìn)。翻轉(zhuǎn)電機(jī)25安裝在翻轉(zhuǎn)車體3上，所述翻轉(zhuǎn)電機(jī)25的輸出軸上固定有翻轉(zhuǎn)齒輪24，所述中軸上固定有直徑大于翻轉(zhuǎn)齒輪24的中軸齒輪21，翻轉(zhuǎn)齒輪24與中軸齒輪21咬合，中軸齒輪21放大翻轉(zhuǎn)電機(jī)25的轉(zhuǎn)矩并帶動中軸2翻轉(zhuǎn)。自由輪角度控制電機(jī)43用于調(diào)整自由輪4到中軸2的直線距離。行進(jìn)電機(jī)、翻轉(zhuǎn)電機(jī)、及自由輪角度控制電機(jī)分別連通控制電路系統(tǒng)。
[0041]旋轉(zhuǎn)桿的頂端連接有角度控制軸41，角度控制軸41連接有并行排布的角度調(diào)整桿45，所述自由輪4連接在角度調(diào)整桿45的頂端，所述自由輪角度控制電機(jī)43安裝在角度調(diào)整桿45上，自由輪角度控制電機(jī)43的輸出軸上固定有角度控制齒輪44，所述角度控制軸上固定有直徑大于角度控制齒輪的角度控制軸齒輪42，角度控制齒輪44與角度控制軸齒輪42咬合，角度控制軸齒輪42放大自由輪角度控制電機(jī)43的轉(zhuǎn)矩并帶動角度調(diào)整桿45轉(zhuǎn)動，改變自由輪4到中軸2的直線距離，實(shí)現(xiàn)不同的越障動作。
[0042]翻轉(zhuǎn)車體上安裝有電源，電源為行進(jìn)電機(jī)、翻轉(zhuǎn)電機(jī)、自由輪角度控制電機(jī)、及控制電路系統(tǒng)上電。中軸上套接有四個(gè)導(dǎo)通環(huán)23，四個(gè)導(dǎo)通環(huán)包括兩個(gè)用于導(dǎo)電的電源正極環(huán)和電源負(fù)極環(huán)、及兩個(gè)用于通信的串口通信TXD環(huán)和RXD環(huán)，翻轉(zhuǎn)車體上設(shè)有四個(gè)與導(dǎo)通環(huán)適配的導(dǎo)通觸頭，導(dǎo)通觸頭與導(dǎo)通環(huán)導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)車體旋轉(zhuǎn)動作過程中兩個(gè)行進(jìn)電機(jī)、翻轉(zhuǎn)電機(jī)和自由輪角度控制電機(jī)的通電，保證控制電路系統(tǒng)的控制信號傳遞。
[0043]兩個(gè)履帶式車輪I均包括首端的驅(qū)動輪11、中間的支撐輪12、及尾端的從動輪13，所述驅(qū)動輪11、支撐輪12、及從動輪13上覆蓋有履帶15，所述驅(qū)動輪11、支撐輪12、及從動輪13的輪軸兩側(cè)分別連接有輪軸連桿14。行進(jìn)電機(jī)22安裝在驅(qū)動輪11內(nèi)側(cè)。<