[发明专利]多功能球形行走器

说明书

本发明属于其他类不包括的载客用设备，特别是一种多功能球形行走器。

一般的载客用设备，或是轮式、履带式车辆，或是登阶梯用的小车，不仅只具有一种功能，限制其使用范围，而且在高速运行或斜坡运行承受动态外力时，动态外力产生的偏斜力矩往往使座椅处于倾斜位置，不仅需系上安全带以保证乘坐者安全，而且使乘坐者因体位随座椅倾斜而感不适。

本发明的目的是提供一种适合于各种环境下使用的、在动态外力作用下能保持动态稳定的多功能球形行走器。

本发明由壳体、自平衡稳定器、驾驶台、动力源、控制器、通风器和复数个驱动缸组成，壳体外表面呈球形，内表面呈横置的球面形桶板的桶形，桶形轴向中心线为本发明假想滚动轴线，在壳体的桶形内表面的一个侧平面处设有安装门的开口，在壳体周壁上均布设有嵌装透明板的视孔和与视孔间隔均布的缸座孔，壳体周壁内设有安装流体控制阀和管接件的容置腔；自平衡稳定器由稳定器台、滚珠保持架和滚珠组成，稳定器台为具有与壳体桶形内表面曲率相对应的球面形凸弧面的配重，其当量重心位于垂直几何中心线上，在球面形凸弧面上均布设有球面形凹穴；滚珠保持架为与稳定器台球面形凸弧面相吻合的球面形滚珠保持架；滚珠置于稳定器台球面形凸弧面上均布的球面形凹穴内，并藉助滚珠保持架滚动安装在稳定器台的球面形凸弧面上；稳定器台两侧平面之间的距小于壳体桶形内表面两平面之间的间距，在稳定器台内设有容置动力源的容置腔；驾驶台由安装在自平衡稳定器顶面的操纵台和座椅组成；动力源由安装在稳定器台容置腔内的蓄电池、电机和流体泵组成，流体泵的输出口与挠性流体管连接，挠性流体管的另一端与安装在壳体桶形内表面另一侧平面中心处的球形接头连接，球形接头的另一端经控制各驱动缸的流体控制阀与各驱动缸工作腔连接；控制器由操纵电机、流体控制阀、照明、通风器、通讯的控制开关组成；通风器置于壳体内并经位于壳体周壁上的进、排气孔与大气相通；驱动缸由置于壳体缸座孔内的缸套和多节套装的柱塞组成，中心柱塞的端部设有施力靴。

由于本发明由壳体、自平衡稳定器、驾驶台、动力源、控制器、通风器和复数个驱动缸组成，壳体外表面呈球形，内表面呈横置的球面形桶板的桶形，桶形轴向中心线为本发明假想滚动轴线，在壳体的桶形内表面的一个侧平面处设有安装门的开口，在壳体周壁上均布设有嵌装透明板的视孔和与视孔间隔均布的缸座孔，壳体周壁内设有安装流体控制阀和管接件的容置腔；自平衡稳定器由稳定器台、滚珠保持架和滚珠组成，稳定器台为具有与壳体桶形内表面曲率相对应的球面形凸弧面的配重，其当量重心位于垂直几何中心线上，在球面形凸弧面上均布设有球面形凹穴；滚珠保持架为与稳定器台球面形凸弧面相吻合的球面形滚珠保持架；滚珠置于稳定器台球面形凸弧面上均布的球面形凹穴内，并藉助滚珠保持架滚动安装在稳定器台的球面形凸弧面上；稳定器台上平面直径小于壳体桶形内表面两平面之间的间距，在稳定器台内设有容置动力源的容置腔；驾驶台由安装在自平衡稳定器顶面的操纵台和座椅组成；动力源由安装在稳定器台容置腔内的蓄电池、电机和流体泵组成，流体泵的输出口与挠性流体管连接，挠性流体管的另一端与安装在壳体桶形内表面另一侧平面中心处的球形接头连接，球形接头的另一端经控制各驱动缸的流体控制阀与各驱动缸工作腔连接；控制器由操纵电机、流体控制阀、照明、通风器、通讯的控制开关组成；通风器置于壳体内并经位于壳体周壁上的进、排气孔与大气相通；驱动缸由置于壳体缸座孔内的缸套和多节套装的柱塞组成，中心柱塞的端部设有施力靴。使用时，操纵电机开关，接通电机电源，启动流体泵，使压力流体经挠性流体管及球形接头上的通道至各驱动缸流体控制阀输入口，操纵流体控制阀开关，使位于壳体左后下、右后下球面三角形上驱动缸的流体控制阀开通，压力流体进入左后下、右后下球面三角形上的驱动缸工作腔内，使多节柱塞逐节伸出，并经施力靴支撑孔地面上，假想滚动轴线呈水平状态，使各驱动缸分别对壳体产生左、右对称的向上支撑力和向前的水平推力，使本发明向前滚动一个角度，假想轴线随之向前移动一段距离，此时自平衡稳定器的稳定器台在作用在其当量重心上重力作用下保持稳定状态，并随假想滚动轴线向前移动相同距离，而壳体桶形内表藉助其与稳定器台之间的滚珠，相对稳定器台滚动运动，当操纵流体控制阀开关，使位于左下前和右下前、左上前和右上前、左上后和右上后球面三角形上驱动缸的流体控制阀依次开通及依次关断，使与其相对应的驱动缸依次外伸及缩回，从而使本发明连续向前滚动，其上稳定器台及驾驶台保持动平衡稳定状态随之向前移动。当要左转向时，使本实用新型右前下和右后下、右前上和右前下、右后上和右前上、右后上和右后下球面三角形驱动缸的流体控制阀在本发明向前滚动同时依次开通，使与其对应的驱动缸在压力流体作用下依次伸出，经施力靴支撑在地面上，并对壳体产向上支撑力和向左的推力，使本发明的假想轴线朝左下倾斜，使驱动前进的驱动缸对壳体产生左、右不对称的向上支撑力和向前水平推力，使本发明向左转向滚动前进，此时自平衡稳定器的稳定器台在作用在其当量重心上重力作用下保持稳定状态，而壳体桶形内表面藉助其与稳定器台之间的滚珠，相对稳定器台滚动运动，并由壳体桶形内表面两侧平面限制壳体桶形内表面与稳定器台之间的相对滚动。