[实用新型]履带与轮式结合的摆臂式菱形行走装置

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及到行走装置的设计领域，特指一种履带与轮式结合的摆臂式菱形行走装置，可适用于恶劣环境下的无人探测和矿石采集领域。

背景技术

目前，于恶劣环境下的进行无人探测和矿石采集时，普遍采用自动行走装置，比如用于完成月面探测和矿石采集的月球探测车。对于现有的国内月球探测车来说，其行动装置基本都是采用轮式结构。对于月面环境而言，由于其地面条件复杂未知，且多以软泥砂为主，这对探测器的行走装置有着特殊的要求：1、月球表面多为柔软的软性土壤，月球车必须要有很强的翻越障碍、跨越沟壕和软地行驶能力。现有的月球车均为采用轮式结构，由于与地面的接触面积较小，在软地行驶方面具有先天不足，这将会大大影响月球车的活动范围和增加能源消耗。2、在月面地形非常复杂的情况下，探测器必须要有很强的灵活性和机动性能，这对月球车的行走装置有很高的要求。目前的月球车的底盘布置多采用平行布置的方式，转向半径较大，灵活性不强，在月面环境下行驶还会有诸多不足。目前的月球车在以上两方面做得都还不够完善，尤其是在软地行驶和跨越沟壕能力方面有较大欠缺，其他领域的探测车辆也同样具有以上缺陷。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单紧凑、成本低廉、能适合各种恶劣环境下作业、适用范围广、稳定性好的履带与轮式结合的摆臂式菱形行走装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的解决方案为：一种履带与轮式结合的摆臂式菱形行走装置，其特征在于：它包括类菱形的车架以及安装于车架上的前轮、后轮和两个履带行动装置，前轮和后轮分别通过悬架装设于车架的前侧和后侧，两个履带行动装置分别通过履带行动装置悬架装设于车架的左侧和右侧，所述前轮和后轮内均装设有转向系统。

所述转向系统包括连接板、支持桥、转向减速机、转向电机、中心轴以及转动主销，车轮的轮毂通过连接板固定于中心轴上，转向减速机与支持桥固接，中心轴与转动主销固接，转向电机通过转向减速机与转动主销相连。

所述履带行动装置包括履带行动装置悬架、主动轮、连接件、导向轮、负重轮、履带环以及安装于主动轮中的独立驱动系统，所述履带环绕设于主动轮、导向轮和负重轮上，导向轮和负重轮位于同一侧，导向轮位于负重轮的上方，所叙主动轮、导向轮和负重轮通过连接件相连。

所述独立驱动系统包括驱动电机、内齿轮、小齿轮和支撑板，固定于支撑板上的驱动电机的输出轴与小齿轮相连，小齿轮与内齿轮啮合，内齿轮与主动轮轮毂固接。

所述履带行动装置悬架包括导向杆、减震弹簧以及解锁器，导向杆与连接件相连，减震弹簧套设于导向杆上，导向杆的底部设有解锁器。

所述解锁器采用电磁感应原理，跟步进电机的保持力矩原理一样，在通电时其输出轴相对解锁器固定，不能自由转动；断电时解锁，其输出轴可以自由转动。

所述解锁器通过螺栓与导向杆底部固连，履带行动装置的连接件通过连接销跟解锁器输出轴固连。

与现有技术相比，本实用新型的优点就在于：

1、本实用新型采用的底盘结构为摇臂式类菱形底盘，在同样的转向角度下，可以显著减小月球车的转向半径，提高月球车的转向灵活性。同时转向半径小，与周围环境的干涉几率会降低，从而提高月球车的适应性；

2、本实用新型底盘的中间轮被履带式行动装置所代替，可以提高履带车辆的越壕能力和越障能力，增强月球车的机动性能；另外，由于履带行动装置与地面的接触面积较大，更适合在月面的软性土壤上行驶；

3、本实用新型中履带行动装置作为一个整体，定位在锁住-解锁器上，锁住-解锁器固定在装有减震系统的悬架上，平时行走的时候，锁住-解锁器是解锁的，此时可以保证四个轮子一直与地面接触，保证其接地性能，提高车身的行驶平顺性。同时，由于履带是随动的，路面的起伏对车身的姿态变化影响较小，从而可以提高月球车行驶的稳定性；

4、本实用新型的前、后两轮均采用摇臂式悬架系统与车身相连，可以大大增强月球车的翻越障碍物的能力；

5、本实用新型相对较长的履带行动装置，越壕沟性能明显优越于其他月球车。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型中履带行动装置的结构示意图；

图3是本实用新型中前轮或后轮的结构示意图；

图4是本实用新型履带行动装置中主动轮的立体结构示意图；

图5是本实用新型履带行动装置中主动轮的主视结构示意图；

图6是本实用新型前轮或后轮中转向系统的结构示意图；

图7是本实用新型越障应用实例示意图一；