一種四輪載人月球車移動系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種四輪載人月球車移動系統(tǒng)，它涉及一種載人月球車移動系統(tǒng)。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的載人月球車構(gòu)型性能下降的問題。本發(fā)明的車體(1)為矩形車體，矩形車體的四角各設(shè)有一個移動系統(tǒng)連接件(2)，每個移動系統(tǒng)連接件(2)上安裝有一個俯仰轉(zhuǎn)動裝置(4)，每個減震裝置(3)的一側(cè)通過轉(zhuǎn)動副安裝在一個移動系統(tǒng)連接件(2)上，每個減震裝置(3)的另一側(cè)與一個俯仰轉(zhuǎn)動裝置(4)連接，每個俯仰轉(zhuǎn)動裝置(4)通過轉(zhuǎn)動副與一個移動裝置(5)連接。本發(fā)明輪腿采用三軸聯(lián)動軸向彈簧減震機(jī)構(gòu)，三個彈簧所在套筒與母體連接均限制為一個轉(zhuǎn)動自由度。本發(fā)明用于月球探測。
【專利說明】一種四輪載人月球車移動系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種月球車移動系統(tǒng)，具體涉及一種全輪轉(zhuǎn)向三爪式彈簧軸向套筒減震四輪載人月球車移動系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]月球探測能檢驗一個國家的科技發(fā)展水平，同時行星探測也是為了研究行星的生命起源和歷程、開發(fā)能源資源，拓展人類的生存空間等，深化人類對地球，太陽系及宇宙的起源和演化的研究和認(rèn)識，促進(jìn)人類向前發(fā)展。
[0003]載人月球車是載人探月及建立月球基地的重要組成部分，是月面探測必不可少的探測工具，其性能的好壞關(guān)系重大。月球表面本身物理特性及地面情況等自然因素對載人月球車的設(shè)計提出了一定的技術(shù)要求。雖然世界各國都設(shè)計出了不同結(jié)構(gòu)類型的載人月球車移動系統(tǒng)，由于探測任務(wù)和性能需求的不同，目前已研制的各種載人月球車移動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)各異、尺寸不一、性能不同，載人月球車的設(shè)計存在特殊化和多樣化的特點，造成了載人月球車構(gòu)型性能下降的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的載人月球車構(gòu)型性能下降的問題。進(jìn)而提供一種四輪載人月球車移動系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種四輪載人月球車移動系統(tǒng)包括車體，所述車體為矩形車體，它還包括多個移動系統(tǒng)連接件、多個減震裝置、多個俯仰轉(zhuǎn)動裝置和多個移動裝置，矩形車體的四角各設(shè)有一個移動系統(tǒng)連接件，每個移動系統(tǒng)連接件上安裝有一個俯仰轉(zhuǎn)動裝置，每個減震裝置的一側(cè)通過轉(zhuǎn)動副安裝在一個移動系統(tǒng)連接件上，每個減震裝置的另一側(cè)與一個俯仰轉(zhuǎn)動裝置連接，每個俯仰轉(zhuǎn)動裝置通過轉(zhuǎn)動副與一個移動裝置連接。
[0006]所述多個減震裝置中的每個減震裝置均包括減震連接件、多個減震活動件和多個減震組件，每個減震活動件的一端以環(huán)形陣列的方式可轉(zhuǎn)動均布在減震連接件的一端，每個減震活動件的另一端可轉(zhuǎn)動連接有一個減震組件。
[0007]所述多個減震組件中的每個減震組件均包括套筒活塞桿、減震彈簧和套筒活塞缸，套筒活塞桿和套筒活塞缸均為帶有底板的套筒活塞桿和套筒活塞缸，套筒活塞桿安裝在套筒活塞缸內(nèi)，減震彈簧套裝在套筒活塞桿的底板和套筒活塞缸的底板之間。
[0008]所述多個俯仰轉(zhuǎn)動裝置中的每個俯仰轉(zhuǎn)動裝置均包括轉(zhuǎn)動軸套、斜桿和俯仰轉(zhuǎn)動連接桿，轉(zhuǎn)動軸套固定安裝在斜桿的一端，斜桿的另一端通過轉(zhuǎn)動副與俯仰轉(zhuǎn)動連接桿連接。
[0009]所述多個移動裝置中的每個移動裝置包括轉(zhuǎn)動軸、車輪連接軸和車輪組，車輪連接軸與轉(zhuǎn)動軸之間通過轉(zhuǎn)動副連接，車輪組安裝在車輪連接軸上。
[0010]所述車輪組包括兩個車輪，車輪連接軸的兩端各安裝有一個車輪。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果:
[0012]1.本發(fā)明能夠解決載人月球車移動系統(tǒng)設(shè)計的問題，提出了一種全方位減震的載人月球車移動系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)可靠。
[0013]2、本發(fā)明移動系統(tǒng)折疊時避免了立體空間的占用，具有較好的折疊展開性能，折疊緊湊性好。
[0014]3、本發(fā)明的移動系統(tǒng)的每個移動輪采用雙輪驅(qū)動，雙輪承載力提升50% -65%,不僅在前進(jìn)方向的震動作用得到了削弱，在抗擊側(cè)向雜質(zhì)撞擊的震動能力也得到了增強。
[0015]4、本發(fā)明輪腿采用三軸聯(lián)動軸向彈簧減震機(jī)構(gòu)，三個彈簧所在套筒與母體連接均限制為一個轉(zhuǎn)動自由度。一個彈簧僅受拉壓作用，另兩個彈簧套筒受到扭轉(zhuǎn)和彎矩的作用。兩根協(xié)同彈簧的共同抵抗作用增加了系統(tǒng)的整體行進(jìn)的穩(wěn)定性，同時分散受力方式，增加了爬內(nèi)坡與外坡的適應(yīng)功能。
[0016]5、本發(fā)明的每個驅(qū)動輪都能實現(xiàn)360度轉(zhuǎn)向。當(dāng)載人月球車的驅(qū)動輪遇到礙時，能夠通過減震裝置調(diào)節(jié)車輪在垂直方向的位，從而跨越障礙。當(dāng)要載人月球車停留在斜坡或者下來完成某項作業(yè)時，通過本發(fā)明外置驅(qū)輪上的制動裝置的控制來實現(xiàn)所有驅(qū)輪的制動，從而實現(xiàn)整個載人月球車的制動，以確保其能夠及時停下來。
[0017]通過本發(fā)明所帶來的以上五個方面的效果，來改善現(xiàn)有載人月球車構(gòu)型性能下降的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為減震裝置結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為俯仰轉(zhuǎn)動裝置結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為移動裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0019]【具體實施方式】一:結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4說明本實施方式，本實施方式的一種四輪載人月球車移動系統(tǒng)包括車體I，所述車體I為矩形車體，它還包括多個移動系統(tǒng)連接件2、多個減震裝置3、多個俯仰轉(zhuǎn)動裝置4和多個移動裝置5，矩形車體的四角各設(shè)有一個移動系統(tǒng)連接件2，每個移動系統(tǒng)連接件2上安裝有一個俯仰轉(zhuǎn)動裝置4，每個減震裝置3的一側(cè)通過轉(zhuǎn)動副安裝在一個移動系統(tǒng)連接件2上，每個減震裝置3的另一側(cè)與一個俯仰轉(zhuǎn)動裝置4連接，每個俯仰轉(zhuǎn)動裝置4通過轉(zhuǎn)動副與一個移動裝置5連接。
[0020]【具體實施方式】二:結(jié)合圖2說明本實施方式，本實施方式的多個減震裝置3中的每個減震裝置3均包括減震連接件3-4、多個減震活動件3-5和多個減震組件3-6，每個減震活動件3-5的一端以環(huán)形陣列的方式可轉(zhuǎn)動均布在減震連接件3-4的一端，每個減震活動件3-5的另一端可轉(zhuǎn)動連接有一個減震組件3-6。如此設(shè)置，便于減振連接件3-4與俯仰轉(zhuǎn)動裝置4的斜桿4-2連接。其它組成和連接關(guān)系與【具體實施方式】一相同。
[0021]【具體實施方式】三:結(jié)合圖2說明本實施方式，本實施方式的多個減震組件3-6的數(shù)量為3個。如此設(shè)置，本發(fā)明輪腿采用三軸聯(lián)動軸向彈簧減震機(jī)構(gòu)，三個彈簧所在套筒與母體連接均限制為一個轉(zhuǎn)動自由度。一個彈簧僅受拉壓作用，另兩個彈簧套筒受到扭轉(zhuǎn)和彎矩的作用。兩根協(xié)同彈簧的共同抵抗作用增加了系統(tǒng)的整體行進(jìn)的穩(wěn)定性，同時分散受力方式，增加了爬內(nèi)坡與外坡的適應(yīng)功能。其它組成和連接關(guān)系與【具體實施方式】一或二相同。
[0022]【具體實施方式】四:結(jié)合圖2說明本實施方式，本實施方式的多個減震組件3-6中的每個減震組件3-6均包括套筒活塞桿3-1、減震彈簧3-2和套筒活塞缸3-3，套筒活塞桿3_1和套筒活塞缸3-3均為帶有底板的套筒活塞桿3-1和套筒活塞缸3-3，套筒活塞桿3-1安裝在套筒活塞缸3-3內(nèi)，減震彈簧3-2套裝在套筒活塞桿3-1的底板和套筒活塞缸3-3的底板之間。如此設(shè)置，結(jié)構(gòu)簡單，運行平穩(wěn)、可靠。其它組成和連接關(guān)系與【具體實施方式】一、二或三相同。
[0023]【具體實施方式】五:結(jié)合圖2說明本實施方式，本實施方式的套筒活塞桿3-1的頂端設(shè)有球頭3-7。如此設(shè)置，便于套筒活塞缸3-1與移動系統(tǒng)連接件2中部的連接。其它組成和連接關(guān)系與【具體實施方式】一或四相同。
[0024]【具體實施方式】六:結(jié)合圖3說明本實施方式，本實施方式的多個俯仰轉(zhuǎn)動裝置4中的每個俯仰轉(zhuǎn)動裝置4均包括轉(zhuǎn)動軸套4-1、斜桿4-2和俯仰轉(zhuǎn)動連接桿4-3，轉(zhuǎn)動軸套4-1固定安裝在斜桿4-2的一端，斜桿4-2的另一端通過轉(zhuǎn)動副與俯仰轉(zhuǎn)動連接桿4-3連接。如此設(shè)置，便于俯仰轉(zhuǎn)動連接件4-3與移動系統(tǒng)連接件2下方的連接。其它組成和連接關(guān)系與【具體實施方式】一、二、三、四或五相同。
[0025]【具體實施方式】七:結(jié)合圖4說明本實施方式，本實施方式的多個移動裝置5中的每個移動裝置5包括轉(zhuǎn)動軸5-1、車輪連接軸5-2和車輪組5-3，車輪連接軸5-2與轉(zhuǎn)動軸5_1之間通過轉(zhuǎn)動副連接，車輪組5-3安裝在車輪連接軸5-2上。如此設(shè)置，轉(zhuǎn)動軸5-1與俯仰轉(zhuǎn)動裝置4的轉(zhuǎn)動軸套4-1通過轉(zhuǎn)動副連接。其它組成和連接關(guān)系與【具體實施方式】一、二、三、四、五或六相同。
[0026]【具體實施方式】八:結(jié)合圖4說明本實施方式，本實施方式的車輪組5-3包括兩個車輪，車輪連接軸5-2的兩端各安裝有一個車輪。如此設(shè)置，采用雙輪驅(qū)動，雙輪承載力提升50%-65%，不僅在前進(jìn)方向的震動作用得到了削弱，在抗擊側(cè)向雜質(zhì)撞擊的震動能力也得到了增強。其它組成和連接關(guān)系與【具體實施方式】一、二、三、四、五、六或七相同。
[0027]本發(fā)明的工作原理是:
[0028]折疊展開過程:全輪轉(zhuǎn)向三爪式彈簧軸向套筒減震四輪載人月球車移動系統(tǒng)的折疊過程:將移動裝置5的車輪連接軸5-2與轉(zhuǎn)動軸5-1連接的轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動90度，使車體I寬度方向的兩組驅(qū)動輪的車輪相對，完成折疊過程。全輪轉(zhuǎn)向三爪式彈簧軸向套筒減震四輪載人月球車移動系統(tǒng)的展開過程:將移動裝置5的車輪連接軸5-2與轉(zhuǎn)動軸5-1連接的轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動90度(與折疊方向相反)，使各個驅(qū)動輪豎直，然后將車輪連接軸5-2與轉(zhuǎn)動軸5-1連接的轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動鎖死,不再轉(zhuǎn)動。
[0029]移動過程:載人月球車在移動時有各輪的驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動各個輪的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)載人月球車的前進(jìn)移動；當(dāng)載人月球車需要轉(zhuǎn)向時，移動裝置的主動軸5-1與俯仰轉(zhuǎn)動裝置的轉(zhuǎn)動軸套4-1連接的轉(zhuǎn)動副進(jìn)行轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)車輪的轉(zhuǎn)向；當(dāng)月球車需要跨越障礙時，俯仰轉(zhuǎn)動裝置的斜桿4-2與轉(zhuǎn)動連接件4-3連接的轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)車輪的俯仰運動，使車輪能夠抬起越過障礙，然后放下。載人月球車在移動時難免會有凸凹不平的路面，此時俯仰轉(zhuǎn)動裝置的斜桿4-2與轉(zhuǎn)動連接件4-3連接的轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)車輪的俯仰運動，適應(yīng)路面去運動。在載人月球車移動過程中，減震裝置3的套筒活塞桿3-1與移動系統(tǒng)連接件2連接的球副轉(zhuǎn)動，套筒活塞缸3-3與減振連接件3-4連接的轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動，套筒活塞桿3-1安裝在套筒活塞缸3-3內(nèi)伸縮運動，減震彈簧3-2也同步進(jìn)行伸長與壓縮，從而實現(xiàn)減震功能。
[0030]雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)做其他變化，以及應(yīng)用到本發(fā)明未提及的領(lǐng)域中，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種四輪載人月球車移動系統(tǒng)，它包括車體(I)，所述車體(I)為矩形車體，其特征在于:它還包括多個移動系統(tǒng)連接件(2)、多個減震裝置(3)、多個俯仰轉(zhuǎn)動裝置(4)和多個移動裝置(5)，矩形車體的四角各設(shè)有一個移動系統(tǒng)連接件(2)，每個移動系統(tǒng)連接件(2)上安裝有一個俯仰轉(zhuǎn)動裝置(4)，每個減震裝置(3)的一側(cè)通過轉(zhuǎn)動副安裝在一個移動系統(tǒng)連接件(2)上，每個減震裝置(3)的另一側(cè)與一個俯仰轉(zhuǎn)動裝置(4)連接，每個俯仰轉(zhuǎn)動裝置(4)通過轉(zhuǎn)動副與一個移動裝置(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種四輪載人月球車移動系統(tǒng)，其特征在于:所述多個減震裝置(3)中的每個減震裝置(3)均包括減震連接件(3-4)、多個減震活動件(3-5)和多個減震組件(3-6)，每個減震活動件(3-5)的一端以環(huán)形陣列的方式可轉(zhuǎn)動均布在減震連接件(3-4)的一端，每個減震活動件(3-5)的另一端可轉(zhuǎn)動連接有一個減震組件(3-6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種四輪載人月球車移動系統(tǒng)，其特征在于:所述多個減震組件(3-6)的數(shù)量為3個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述一種四輪載人月球車移動系統(tǒng)，其特征在于:所述多個減震組件(3-6)中的每個減震組件(3-6)均包括套筒活塞桿(3-1)、減震彈簧(3-2)和套筒活塞缸(3-3)，套筒活塞桿(3-1)和套筒活塞缸(3-3)均為帶有底板的套筒活塞桿(3-1)和套筒活塞缸(3-3)，套筒活塞桿(3-1)安裝在套筒活塞缸(3-3)內(nèi)，減震彈簧(3-2)套裝在套筒活塞桿(3-1)的底板和套筒活塞缸(3-3)的底板之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種四輪載人月球車移動系統(tǒng)，其特征在于:所述套筒活塞桿(3-1)的頂端設(shè)有球頭(3-7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述一種四輪載人月球車移動系統(tǒng)，其特征在于:所述多個俯仰轉(zhuǎn)動裝置(4)中的每個俯仰轉(zhuǎn)動裝置(4)均包括轉(zhuǎn)動軸套(4-1)、斜桿(4-2)和俯仰轉(zhuǎn)動連接桿(4-3)，轉(zhuǎn)動軸套(4-1)固定安裝在斜桿(4-2)的一端，斜桿(4-2)的另一端通過轉(zhuǎn)動副與俯仰轉(zhuǎn)動連接桿(4-3)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種四輪載人月球車移動系統(tǒng)，其特征在于:所述多個移動裝置(5)中的每個移動裝置(5)包括轉(zhuǎn)動軸(5-1)、車輪連接軸(5-2)和車輪組(5-3)，車輪連接軸(5-2)與轉(zhuǎn)動軸(5-1)之間通過轉(zhuǎn)動副連接，車輪組(5-3)安裝在車輪連接軸(5-2)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種四輪載人月球車移動系統(tǒng)，其特征在于:所述車輪組(5-3)包括兩個車輪，車輪連接軸(5-2)的兩端各安裝有一個車輪。
【文檔編號】B62D57/028GK104229160SQ201410545850
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】劉振, 李楠, 呂鳳天, 鄧宗全, 高海波, 丁亮 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)