[發(fā)明專(zhuān)利]一種仿生青蛙越障車(chē)及其控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310584717.4
• 申請(qǐng)日: 2023-05-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116588219A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙穎;張貴賢;喻遠(yuǎn)東;張志涵;張志豪;李震;王月強(qiáng);李云伍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B62D57/028
• 分類(lèi)號(hào): B62D57/028;B60R16/023
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 韓宏星

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種仿生青蛙越障車(chē)及其控制方法，涉及地面越障機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域；仿生青蛙越障車(chē)包括車(chē)體和蛙式腿，車(chē)體根據(jù)青蛙形體進(jìn)行流線型設(shè)計(jì)；控制系統(tǒng)控制行進(jìn)系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、跳躍系統(tǒng)和平衡系統(tǒng)，行進(jìn)系統(tǒng)設(shè)置在車(chē)體和蛙式腿，行進(jìn)系統(tǒng)在蛙式腿設(shè)置車(chē)輪，升降系統(tǒng)設(shè)置在車(chē)體并與蛙式腿連接，升降系統(tǒng)帶動(dòng)蛙式腿轉(zhuǎn)動(dòng)升降，跳躍系統(tǒng)設(shè)置在蛙式腿，平衡系統(tǒng)設(shè)置在車(chē)體，其進(jìn)動(dòng)裝置改變平衡陀螺儀的傾側(cè)條件，平衡陀螺儀產(chǎn)生扭矩調(diào)整平衡。上述仿生青蛙越障車(chē)，可根據(jù)不同路況進(jìn)行正常行駛模式和越障模式的切換，在越障模式下具有升降越障和跳躍越障的多種越障方式，具有機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便、性能優(yōu)越的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及地面越障機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種仿生青蛙越障車(chē)及其控制方法。

背景技術(shù)

越障車(chē)主要分為輪式、腿式、履帶式，其中輪式的效率高機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，但對(duì)地形的適應(yīng)能力及越障能力低；腿式適應(yīng)能力最強(qiáng)，但效率也最低；履帶式有良好的爬坡能力和一定的越障能力，但效率比較低，機(jī)動(dòng)靈活性差，無(wú)法轉(zhuǎn)彎，使用效果差。

目前，現(xiàn)有的一些解決方案仍具有不同程度的局限性，如大多數(shù)裝置在越障過(guò)程中難以保持重心的平穩(wěn)易發(fā)生側(cè)翻，輪胎與地面的壓力不足易發(fā)生滑移，車(chē)輪部分無(wú)法做有助于提高車(chē)輪跨越越障的上下擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致現(xiàn)有越障車(chē)的越障能力較低，車(chē)輛在崎嶇的道路上運(yùn)行時(shí)難以越過(guò)較高的障礙，無(wú)法滿足使用要求等，因此，如何提高越障車(chē)在機(jī)動(dòng)、越障、效率等方面的綜合性能是亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。同時(shí)，現(xiàn)有越障機(jī)器所實(shí)現(xiàn)的功能具有單一性，且使用場(chǎng)景范圍不夠廣泛，在使用過(guò)程中易受工作場(chǎng)地及環(huán)境的限制，故需擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的是提供一種仿生青蛙越障車(chē)，可根據(jù)不同路況進(jìn)行正常行駛模式和越障模式的切換，在越障模式下具有升降越障和跳躍越障的多種越障方式，具有機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便、性能優(yōu)越的特點(diǎn)。本申請(qǐng)的另一目的是提供一種仿生青蛙越障車(chē)的控制方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N仿生青蛙越障車(chē)，包括車(chē)體和與其安裝的蛙式腿，所述車(chē)體根據(jù)青蛙形體進(jìn)行流線型設(shè)計(jì)；還包括控制系統(tǒng)及其控制的行進(jìn)系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、跳躍系統(tǒng)和平衡系統(tǒng)，所述行進(jìn)系統(tǒng)設(shè)置在車(chē)體和蛙式腿，所述行進(jìn)系統(tǒng)在蛙式腿設(shè)置車(chē)輪，所述升降系統(tǒng)設(shè)置在車(chē)體并與蛙式腿連接，所述升降系統(tǒng)帶動(dòng)蛙式腿轉(zhuǎn)動(dòng)升降，所述跳躍系統(tǒng)設(shè)置在蛙式腿，所述平衡系統(tǒng)設(shè)置在車(chē)體，所述平衡系統(tǒng)包括平衡陀螺儀和與其連接的進(jìn)動(dòng)裝置，所述進(jìn)動(dòng)裝置改變所述平衡陀螺儀的傾側(cè)條件，所述平衡陀螺儀產(chǎn)生扭矩調(diào)整平衡。

在一些實(shí)施例中，所述行進(jìn)系統(tǒng)包括動(dòng)力傳輸裝置、轉(zhuǎn)向裝置和制動(dòng)裝置，所述動(dòng)力傳輸裝置提供動(dòng)力帶動(dòng)后車(chē)輪旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)向裝置設(shè)置在蛙式前腿并與前車(chē)輪連接，所述制動(dòng)裝置分別設(shè)置在蛙式前腿和蛙式后腿并與對(duì)應(yīng)的車(chē)輪連接。

在一些實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)向裝置包括轉(zhuǎn)向穩(wěn)定桿、轉(zhuǎn)向桿、液壓裝置和變向柱，所述液壓裝置設(shè)置在蛙式前腿，所述轉(zhuǎn)向桿與所述液壓裝置連接，所述轉(zhuǎn)向桿與所述變向柱活動(dòng)裝配，所述變向柱設(shè)置在前車(chē)輪，其中，所述轉(zhuǎn)向桿位于所述轉(zhuǎn)向裝置正中心處，兩個(gè)轉(zhuǎn)向穩(wěn)定桿對(duì)稱(chēng)分布在所述轉(zhuǎn)向桿上下兩側(cè)。

在一些實(shí)施例中，所述動(dòng)力傳輸裝置包括動(dòng)力組件、差速器、萬(wàn)向節(jié)、第一傳動(dòng)段和第二傳動(dòng)段，所述動(dòng)力組件與所述差速器的輸入端連接，所述差速器的兩個(gè)輸出端連接兩個(gè)第一傳動(dòng)段，所述第一傳動(dòng)段通過(guò)萬(wàn)向節(jié)與所述第二傳動(dòng)段連接，所述第二傳動(dòng)段與后車(chē)輪連接。

在一些實(shí)施例中，所述升降系統(tǒng)包括動(dòng)力組件、前腿旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和后腿旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述動(dòng)力組件通過(guò)所述前腿旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與所述蛙式前腿連接，所述后腿旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接在蛙式后腿前半部分和蛙式后腿后半部分之間。

在一些實(shí)施例中，所述前腿旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)旋轉(zhuǎn)齒輪、從動(dòng)旋轉(zhuǎn)齒輪、前腿旋轉(zhuǎn)萬(wàn)向節(jié)和轉(zhuǎn)軸，所述主動(dòng)旋轉(zhuǎn)齒輪由所述動(dòng)力組件驅(qū)動(dòng)，所述主動(dòng)旋轉(zhuǎn)齒輪與所述從動(dòng)旋轉(zhuǎn)齒輪嚙合，所述從動(dòng)旋轉(zhuǎn)齒輪與所述轉(zhuǎn)軸連接，所述轉(zhuǎn)軸通過(guò)所述前腿旋轉(zhuǎn)萬(wàn)向節(jié)與所述蛙式前腿連接。