[發明專利]一種由多個舵輪驅動車組成的組合牽引系統及控制方法

有效

• 申請號: 202110462943.6
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN112977674B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 姜德龍;楊天奇;張誠;陶瑜;朱彬;高大鵬;黃志遠;王子豪;杜岳
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心低速空氣動力研究所;北京特種機械研究所
• 主分類號: B62D63/02
• 分類號: B62D63/02;B62D63/04;B60B19/12;B60S9/21
• 代理公司: 綿陽山之南專利代理事務所(普通合伙) 51288
• 代理人: 沈強

1.一種由多個舵輪驅動車組成的組合牽引系統，其特征在于包括若干個舵輪驅動車和一個轉運段，所述轉運段具有四個側面，轉運段的每一個側面設置有若干個對接臺，每一個對接臺上設置有豎直方向的滑槽，

所述舵輪驅動車包括：

車身、在車身豎直方向上與車身固定連接的上擋板和下擋板、與車身連接的麥克納姆輪，所述上擋板與下檔板之間設置有中間擋板，所述中間擋板與上擋板之間通過密封氣囊連接為一體，所述中間擋板與下擋板之間連接有彈簧，所述中間擋板的下端通過轉向架連接有舵輪，所述中間擋板在氣囊和彈簧的作用下在上擋板與下擋板之間移動，所述舵輪通過中間擋板的上下移動實現在空中轉向；

所述舵輪驅動車的一端端面上固定設置有對接鎖和擋塊，

所述轉運段側面的一個對接臺連接一個舵輪驅動車的對接鎖，對接鎖連接到對接臺的滑槽內，所述對接鎖可以沿著滑槽上下滑動，所述擋塊跟隨舵輪驅動車運動的過程中與轉運段側面頂緊，

所述轉運段的每一個側面可以連接一個或者多個舵輪驅動車。

2.根據權利要求1所述的一種由多個舵輪驅動車組成的組合牽引系統，其特征在于：所述車身上設置有駐車裝置，所述駐車裝置通過控制在車身的豎直方向上下運動。

3.根據權利要求2所述的一種由多個舵輪驅動車組成的組合牽引系統，其特征在于：駐車裝置包括支撐柱和設置在支撐柱頂部的第二氣囊，中間擋板與上擋板之間的氣囊為第一氣囊，所述第一氣囊和第二氣囊各自通過閥門連接到氣源。

4.根據權利要求3所述的一種由多個舵輪驅動車組成的組合牽引系統，其特征在于：包括有若干個駐車裝置，駐車裝置均勻分布在車身上，所有駐車裝置的第二氣囊連接在同一氣源上，在氣源與第二氣囊之間設置有一個閥門，由閥門控制所有的第二氣囊的供氣。

5.根據權利要求1所述的一種由多個舵輪驅動車組成的組合牽引系統，其特征在于：中間擋板與上擋板之間對稱設置有若干個第一氣囊，中間擋板與下擋板之間對稱設置有若干個彈簧，所有第一氣囊相互連通由同一個閥門與氣源連通。

6.一種采用如權利要求1所述的一種由多個舵輪驅動車組成的組合牽引系統的控制方法，其特征在于包括以下步驟：

S1:當舵輪驅動車與轉運段連接后，控制系統控制舵輪驅動車帶動轉運段運動，當轉運段運動到指定位置后，舵輪驅動車停止前進，由控制系統判定轉運段所處位置是否滿足安裝需求，如果轉運段所在位置與安裝需求存在角度偏差，準備對轉運段進行角度調整；

S2：控制系統控制第一氣囊上的閥門，由氣源給第一氣囊內供氣，第一氣囊在氣壓的作用下將中間擋板向著下擋板推動，舵輪在第一氣囊的氣壓和地面的相互作用力下，推動車身在豎直方向上升，車身的麥克納姆輪脫離地面；

S3:在上升過程中對接鎖在滑槽內向上滑動，直到極限位置后，車身繼續在氣壓和地面的作用力下，以對接鎖和滑槽的連接點為中心，車身進行向上圓弧轉動，直到擋塊與轉運段的端面頂緊，通過對接鎖與擋塊兩點接觸實現車身與轉運段之間的固定剛性連接為一體；

S4：控制系統控制第二氣囊上的閥門，由氣源給第二氣囊內供氣，第二氣囊在壓力作用下推動支撐柱與地面接觸，當支撐柱與地面完全接觸后，減小給第一氣囊的供氣，下擋板與中間擋板之間的彈簧推動中間擋板向著上擋板移動，帶動舵輪和轉向架上升，舵輪離開地面，此時，車身在支撐柱的作用下保持平行狀態；

S5:控制轉向架和舵輪進行角度的調節，舵輪在角度調節的過程中，舵輪驅動車與轉運段通過駐車裝置與地面接觸，舵輪通過控制在空中進行旋轉，旋轉到指定角度；

S6:當角度調節完畢后，控制氣源給第一氣囊供氣，由中間擋板帶動舵輪以旋轉后的角度向地面運動，當舵輪與地面接觸后，由舵輪與支撐柱同時對車身進行支撐；

S7:停止給第二氣囊供氣，直到駐車裝置的支撐柱完全脫離地面，車身姿態不發生變化，始終與被轉運段貼緊；

S8：繼續由驅動車帶動轉運段按照調整后的航向和旋轉速度行進，直到轉運段到指定位置。

7.根據權利要求6所述的控制方法，其特征在于：每一個舵輪驅動車由控制系統同步控制，當舵輪在進行轉動的過程中，其舵輪的轉動角度和速度為：

其中：為轉運段的運動參數，為舵輪轉動的速度和角度參數，為舵輪驅動車的編號，為轉運段運動中心的位置，為舵輪驅動車舵輪的位置。