[實(shí)用新型]一種基于螺旋副機(jī)構(gòu)的扁平蠕動(dòng)爬行系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201620664618.2
• 申請(qǐng)日: 2016-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN206307170U
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃海英;王克印;張璜煒;劉冬芳;王艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍軍械工程學(xué)院
• 主分類號(hào): B62D57/036
• 分類號(hào): B62D57/036;B62D57/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于螺旋副機(jī)構(gòu)的扁平蠕動(dòng)爬行系統(tǒng)，通過模仿蛇類在伸縮爬行行進(jìn)時(shí)的身體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，利用扁平化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)時(shí)單兵低姿匍匐行進(jìn)的自動(dòng)化。屬于提高作戰(zhàn)效率，減少戰(zhàn)士體能消耗，降低著彈面面積的扁平蠕動(dòng)爬行系統(tǒng)。

背景技術(shù)

單兵低姿匍匐前進(jìn)用于利用低矮掩體迅速隱蔽地接近目標(biāo)或敵火力下通過障礙物。我軍單兵低姿匍匐前進(jìn)是在臥倒的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，利用手臂扒地和兩腳蹬地協(xié)調(diào)一致向前行進(jìn)。但在訓(xùn)練或?qū)崙?zhàn)中，低姿匍匐前進(jìn)仍存在許多尚待改進(jìn)之處。

1)單兵低姿匍匐前進(jìn)時(shí)身體大部分與地面微接，摩擦力大，前進(jìn)受阻。增加戰(zhàn)士體能消耗，影響作戰(zhàn)效率。同時(shí)，在復(fù)雜地形下匍匐前進(jìn)時(shí)，戰(zhàn)士身體上下起伏，易擴(kuò)大著彈面面積，進(jìn)而造成非必要的戰(zhàn)斗減員。

因此，通過模仿蛇類在伸縮爬行行進(jìn)時(shí)的身體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，利用扁平化設(shè)計(jì)，將由多節(jié)機(jī)械仿生節(jié)單元組成一種基于螺旋副機(jī)構(gòu)的扁平蠕動(dòng)爬行系統(tǒng)，進(jìn)而優(yōu)化設(shè)計(jì)出符合單兵作戰(zhàn)需求的單兵機(jī)甲。使戰(zhàn)士身體與地面稍有間隙，降低摩擦。利用機(jī)甲自帶的能源前進(jìn)，減少戰(zhàn)士體能消耗，保存戰(zhàn)斗實(shí)力。同時(shí)，扁平化設(shè)計(jì)可減少戰(zhàn)士暴露面積，減小著彈面面積，有效減少非戰(zhàn)斗減員。

2)單兵低姿匍匐前進(jìn)時(shí)前進(jìn)的動(dòng)力多由手臂和兩腳提供。當(dāng)手臂向前扒地時(shí)，手肘關(guān)節(jié)處手骨與地面磕碰，導(dǎo)致手肘表皮磕傷碰傷。在訓(xùn)練時(shí)造成訓(xùn)練傷，戰(zhàn)時(shí)在成不必要的非戰(zhàn)斗傷，進(jìn)而影響訓(xùn)練或作戰(zhàn)效益。

為此，根據(jù)扁平蠕動(dòng)爬行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的單兵機(jī)甲，將戰(zhàn)士身體與地面隔開，有效杜絕戰(zhàn)士身體與地面的磕碰情況，防止訓(xùn)練傷的發(fā)生，戰(zhàn)時(shí)提高作戰(zhàn)效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，是提供一種提高作戰(zhàn)效率，減少戰(zhàn)士體能消耗，降低著彈面面積的扁平蠕動(dòng)爬行系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種基于螺旋副機(jī)構(gòu)的扁平蠕動(dòng)爬行系統(tǒng)由若干機(jī)械仿生節(jié)單元，機(jī)械仿生節(jié)單元包括：上下支撐模塊、前后運(yùn)動(dòng)模塊、控制模塊三部分。

所述的上下支撐模塊由扁平蠕動(dòng)爬行系統(tǒng)節(jié)單元的支撐底座、支撐平臺(tái)、動(dòng)力及傳動(dòng)部分組成。由電機(jī)輸出動(dòng)力經(jīng)螺旋副將圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)支撐平臺(tái)或支撐底座的上下運(yùn)動(dòng)。

所述的前后運(yùn)動(dòng)模塊由扁平蠕動(dòng)爬行系統(tǒng)節(jié)單元的足、動(dòng)力及傳動(dòng)部分組成。由電機(jī)輸出動(dòng)力經(jīng)傘齒輪改變方向，通過齒輪齒條將圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)足或支撐平臺(tái)的前后運(yùn)動(dòng)。

所述的上下支撐模塊與前后運(yùn)動(dòng)模塊一同構(gòu)成本發(fā)明的主體部分。

所述的控制模塊由電源、行程開關(guān)和導(dǎo)線組成，行程開關(guān)固定于上下支撐模塊和前后運(yùn)動(dòng)模塊的極限位置，當(dāng)相應(yīng)的模塊運(yùn)動(dòng)到極限位置時(shí)觸發(fā)開關(guān)接通電源，發(fā)起下一運(yùn)動(dòng)過程，具體運(yùn)動(dòng)順序如下：足前伸時(shí)前后運(yùn)動(dòng)模塊到達(dá)后極限位置，促發(fā)開關(guān)使支撐底座上升，節(jié)重量落于足。當(dāng)支撐底座到達(dá)上極限位置時(shí)，促發(fā)開關(guān)使支撐平臺(tái)前進(jìn)。當(dāng)支撐平臺(tái)到達(dá)前極限位置時(shí)，促發(fā)開關(guān)使支撐底座下降，節(jié)重量落于支撐底座。當(dāng)支撐底座到達(dá)下極限位置 時(shí)，促發(fā)開關(guān)使足前伸，進(jìn)入下一循環(huán)。所述的控制模塊是扁平蠕動(dòng)爬行系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的控制核心。

本發(fā)明一種基于螺旋副機(jī)構(gòu)的扁平蠕動(dòng)爬行系統(tǒng)采用了以上的技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)：

1、上下支撐模塊利用螺旋副將圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為直線運(yùn)動(dòng)，完成支撐平臺(tái)或支撐底座的上下運(yùn)動(dòng)，為節(jié)單元的行進(jìn)提供前提。

2、前后運(yùn)動(dòng)模塊將電機(jī)輸出動(dòng)力經(jīng)傘齒輪改變方向，通過齒輪齒條將圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為直線運(yùn)動(dòng)，完成足或支撐平臺(tái)的前后運(yùn)動(dòng)，為節(jié)單元的行進(jìn)提供前提。

3、控制模塊利用行程開關(guān)促發(fā)下一運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)足和支撐平臺(tái)以及支撐底座的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，交替運(yùn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)節(jié)單元的行進(jìn)。

4、本發(fā)明一種基于螺旋副機(jī)構(gòu)的扁平蠕動(dòng)爬行系統(tǒng)運(yùn)用扁平化設(shè)計(jì)，降低整體高度，為實(shí)戰(zhàn)化設(shè)計(jì)提供保障。

5、本發(fā)明一種基于螺旋副機(jī)構(gòu)的扁平蠕動(dòng)爬行系統(tǒng)由多節(jié)機(jī)械仿生節(jié)單元組成功能完備的系統(tǒng)，各節(jié)協(xié)同實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的行進(jìn)、轉(zhuǎn)向和越障，為提高作戰(zhàn)效率，減少戰(zhàn)士體能消耗，降低著彈面面積提供前提保證。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種基于螺旋副機(jī)構(gòu)的扁平蠕動(dòng)爬行系統(tǒng)機(jī)械仿生節(jié)單元模型樣機(jī)的外觀圖

圖2是本發(fā)明一種基于螺旋副機(jī)構(gòu)的扁平蠕動(dòng)爬行系統(tǒng)機(jī)械仿生節(jié)單元模型樣機(jī)的俯視圖

圖3是本發(fā)明一種基于螺旋副機(jī)構(gòu)的扁平蠕動(dòng)爬行系統(tǒng)機(jī)械仿生節(jié)單元模型樣機(jī)上下支撐模塊的外觀結(jié)構(gòu)圖

圖4是本發(fā)明一種基于螺旋副機(jī)構(gòu)的扁平蠕動(dòng)爬行系統(tǒng)機(jī)械仿生節(jié)單元模型樣機(jī)足的外觀結(jié)構(gòu)圖