一種可越障的仿生底盤的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種仿生底盤，尤其涉及一種可越障的仿生底盤，屬于社會生活和軍事領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會生產(chǎn)生活的提高和軍事反恐領(lǐng)域的發(fā)展，人們對機(jī)器人的研究的逐漸深入，對機(jī)器人各種能力的要求不斷提高，比如提升機(jī)器人的電池續(xù)航能力、增加機(jī)械手臂的靈活度、增強(qiáng)排爆機(jī)器人底盤的越障能力等。在國外，適用于多種地形的越障底盤的研究起步早，比如俄羅斯的MRK-27-BT戰(zhàn)斗機(jī)器人底盤，適合在復(fù)雜的戰(zhàn)場地形行進(jìn)，目前已進(jìn)入實(shí)用階段。而我國對越障底盤技術(shù)的研究仍處于起步階段，不能夠適應(yīng)多種地形，沒有較高的越障和緩沖能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于:針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，公開了一種可越障的仿生底盤，該底盤采用仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計，安裝了緩沖和減震裝置，在行駛時，后履帶輪可根據(jù)地形自動地調(diào)節(jié)外形，以便適應(yīng)多種地形，有較高越障和緩沖能力，且具有可遠(yuǎn)程遙控的特點(diǎn)，在社會生活領(lǐng)域和國防軍事領(lǐng)域有著重要的意義。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種可越障的仿生底盤，包括鋼化車架、仿生行駛機(jī)構(gòu)、后履帶輪和電子硬件系統(tǒng)，鋼化車架的對稱兩側(cè)均設(shè)有仿生行駛機(jī)構(gòu)和后履帶輪，其中所述鋼化車架由雙層鋼化底板和鋼化側(cè)板組成，所述仿生行使機(jī)構(gòu)由前履帶輪和機(jī)械仿生腿組成，所述后履帶輪由特種履帶二、支撐桿、驅(qū)動輪、承重輪、減和直流電機(jī)組成，所述電子硬件系統(tǒng)由驅(qū)動模板、控制模板和直流電源組成，電子硬件系統(tǒng)安裝在雙層鋼化底板的下層的后方。
[0005]在本發(fā)明中:所述的雙層鋼化底板上設(shè)有圓形和長方形的通孔，通孔可以承載和安裝電子硬件系統(tǒng)和其他機(jī)械結(jié)構(gòu);所述的鋼化側(cè)板組分別安裝在雙層鋼化底板兩側(cè)的后方，鋼化側(cè)板組用來安裝和固定后履帶輪。
[0006]在本發(fā)明中:所述的前履帶輪由特種履帶一、承載輪和保持架組成;所述的機(jī)械仿生腿由金屬架、前、后舵機(jī)和減震器組成，其中前舵機(jī)通過保持架帶動前履帶輪在垂直于鋼化車架的方向上旋轉(zhuǎn)，后舵機(jī)帶動金屬架在垂直于鋼化車架的方向上旋轉(zhuǎn)，金屬架連接減震器，起緩沖和減震的作用。
[0007]在本發(fā)明中:所述后履帶輪中的特種履帶二由底盤兩端的2對承重輪和I只驅(qū)動輪支撐特種履帶二由高強(qiáng)度橡膠制成，所述的直流電機(jī)安裝在雙層鋼化底板的下方，帶動驅(qū)動輪使特種履帶二轉(zhuǎn)動，特種履帶二由承重輪、支撐桿和減震器支撐，特種履帶二的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可根據(jù)不同地形自動調(diào)整行駛中的后履帶輪的外形。
[0008]在本發(fā)明中:所述的控制模板由Arduino處理器、WIFI接收與發(fā)射模塊組成，WIFI接收與發(fā)射模塊接收電腦傳送的WIFI信號并發(fā)送給Arduino處理器，Arduino處理器控制驅(qū)動模板，驅(qū)動模板使驅(qū)動輪上的直流電機(jī)維持一定轉(zhuǎn)速，并控制機(jī)械仿生腿上的前、后舵機(jī)轉(zhuǎn)動，其中直流電源給驅(qū)動模板供電，并通過控制模板分別給Arduino處理器和WIFI接收與發(fā)射模塊供電。
[0009]在本發(fā)明中:所述的減震器為小型彈簧減震器，分別安裝在機(jī)械仿生腿與雙層鋼化底板之間以及支撐桿與支撐桿之間，起到減震和緩沖的作用。
[0010]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計，可適應(yīng)多種地形，其履帶輪內(nèi)部的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計，使行駛中的履帶輪的外形根據(jù)地形自動地調(diào)節(jié)，并且具有減震和緩沖的功能，與傳統(tǒng)底盤相比，有較好的越障緩沖能力，并且可遠(yuǎn)程遙控等特點(diǎn)，在社會生活領(lǐng)域和國防軍事領(lǐng)域有著重要的意義。
[0011]
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明中鋼化車架的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明中仿生行駛機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明中后履帶輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明中電子硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明中電子硬件系統(tǒng)的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0014]由圖1-6可見，一種可越障的仿生底盤，由鋼化車架(I)、仿生行駛機(jī)構(gòu)(2)、后履帶輪(3)和電子硬件系統(tǒng)(4)組成。
[0015]所述鋼化車架(I)由雙層鋼化底板(5)和鋼化側(cè)板組(6)成，所述雙層鋼化底板(5)上設(shè)有圓形和長方形的通孔(7)，可以承載和安裝電子硬件系統(tǒng)(4)和其他機(jī)械結(jié)構(gòu);所述鋼化側(cè)板組(6)分別安裝在雙層鋼化底板(5)兩側(cè)的后方，鋼化側(cè)板組(6)用來安裝和固定后履帶輪(3);
所述仿生行使機(jī)構(gòu)(2)由前履帶輪(8)和機(jī)械仿生腿(11)組成，所述前履帶輪(8 )由特種履帶一(16)、承載輪(9)和保持架(15)組成;所述機(jī)械仿生腿(11)由金屬架(14)、前、后舵機(jī)(10)(13)和減震器(12)組成，機(jī)械仿生腿(11)以螞蟻前肢為原型，具有較高的越障、攀爬的能力，其前舵機(jī)(10)通過保持架(15)帶動前履帶輪(8)在垂直于鋼化車架(I)的方向上旋轉(zhuǎn)，后舵機(jī)(13)帶動金屬架(14)在垂直于鋼化車架(I)的方向上旋轉(zhuǎn)，金屬架(14)連接減震器(12)，起緩沖和減震的作用；
所述后履帶輪(3)由特種履帶二(21)、支撐桿(18)( 19)(22)(24)(28)、驅(qū)動輪(23)、承重輪(17)(20)(26)(29)、減震器(25)、彈簧(27)和直流電機(jī)(35)(圖4中僅表示直流電機(jī)的安裝位置)組成，直流電機(jī)(35)安裝在雙層鋼化底板(5)的下方，直流電機(jī)(35)帶動驅(qū)動輪
(23)使特種履帶二(21)轉(zhuǎn)動，特種履帶二(21)由承重輪(17) (20) (26) (29)、支撐桿(18)
(19)(22)(24)(28)和減震器(25)支撐，該內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可根據(jù)不同地形自動調(diào)整行駛中的后履帶輪(3)的外形，其中承重輪(20)和驅(qū)動輪(23)固定在圖3所示與鋼化車架(I)的相對位置上；
所述電子硬件系統(tǒng)(4)由驅(qū)動模板(34)、控制模板(33)和直流電源(30)組成，所述控制模板(33)由Arduino處理器(31)和WIFI接收與發(fā)射模塊(32)組成，直流電源(30)給驅(qū)動模板(34)供電，通過控制模板(33)分別給Arduino處理器(31)和WIFI接收與發(fā)射模塊(32)供電，驅(qū)動模板(34)控制直流電機(jī)(30)和前、后舵機(jī)(10)(13)轉(zhuǎn)動；電子硬件系統(tǒng)(4)安裝在雙層鋼化底板(5 )的下層的后方。
[0016]本發(fā)明在控制信號輻射的范圍內(nèi)工作，WIFI接收與發(fā)射模塊(32)接收電腦傳送的WIFI信號并發(fā)送給Arduino處理器(31) ,Arduino處理器(31)控制驅(qū)動模板(34)，驅(qū)動模板
(34)使驅(qū)動輪(23)上的直流電機(jī)(35)維持一定轉(zhuǎn)速，并控制機(jī)械仿生腿(11)上的前、后舵機(jī)(10)(13)轉(zhuǎn)動。
[0017]上述結(jié)合附圖表達(dá)了本發(fā)明的基本原理、主要特征和主要優(yōu)點(diǎn)，但本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)不受上述方式的限制，本發(fā)明會根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)貎?yōu)化，只要采用了本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用或是進(jìn)行非根本性的革新，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可越障的仿生底盤，其特征在于:包括鋼化車架、仿生行駛機(jī)構(gòu)、后履帶輪和電子硬件系統(tǒng)，鋼化車架的對稱兩側(cè)均設(shè)有仿生行駛機(jī)構(gòu)和后履帶輪，其中所述鋼化車架由雙層鋼化底板和鋼化側(cè)板組成，所述仿生行使機(jī)構(gòu)由前履帶輪和機(jī)械仿生腿組成，所述后履帶輪由特種履帶二、支撐桿、驅(qū)動輪、承重輪、減和直流電機(jī)組成，所述電子硬件系統(tǒng)由驅(qū)動模板、控制模板和直流電源組成，電子硬件系統(tǒng)安裝在雙層鋼化底板的下層的后方。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可越障的仿生底盤，其特征在于:所述的雙層鋼化底板上設(shè)有圓形和長方形的通孔，通孔可以承載和安裝電子硬件系統(tǒng)和其他機(jī)械結(jié)構(gòu);所述的鋼化側(cè)板組分別安裝在雙層鋼化底板兩側(cè)的后方，鋼化側(cè)板組用來安裝和固定后履帶輪。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可越障的仿生底盤，其特征在于:所述的前履帶輪由特種履帶一、承載輪和保持架組成;所述的機(jī)械仿生腿由金屬架、前、后舵機(jī)和減震器組成，其中前舵機(jī)通過保持架帶動前履帶輪在垂直于鋼化車架的方向上旋轉(zhuǎn)，后舵機(jī)帶動金屬架在垂直于鋼化車架的方向上旋轉(zhuǎn)，金屬架連接減震器，起緩沖和減震的作用。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可越障的仿生底盤，其特征在于:所述后履帶輪中的特種履帶二由底盤兩端的2對承重輪和I只驅(qū)動輪支撐，特種履帶二由高強(qiáng)度橡膠制成，所述的直流電機(jī)安裝在雙層鋼化底板的下方，帶動驅(qū)動輪使特種履帶二轉(zhuǎn)動，特種履帶二由承重輪、支撐桿和減震器支撐，特種履帶二的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可根據(jù)不同地形自動調(diào)整行駛中的后履帶輪的外形。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可越障的仿生底盤，其特征在于:所述的控制模板由Arduino處理器、WIFI接收與發(fā)射模塊組成，WIFI接收與發(fā)射模塊接收電腦傳送的WIFI信號并發(fā)送給Arduino處理器，Arduino處理器控制驅(qū)動模板，驅(qū)動模板使驅(qū)動輪上的直流電機(jī)維持一定轉(zhuǎn)速，并控制機(jī)械仿生腿上的前、后舵機(jī)轉(zhuǎn)動，其中直流電源給驅(qū)動模板供電，并通過控制模板分別給Arduino處理器和WIFI接收與發(fā)射模塊供電。6.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的一種可越障的仿生底盤，其特征在于:所述的減震器為小型彈簧減震器，分別安裝在機(jī)械仿生腿與雙層鋼化底板之間以及支撐桿與支撐桿之間，起到減震和緩沖的作用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可越障的仿生底盤，包括鋼化車架、仿生行駛機(jī)構(gòu)、后履帶輪和電子硬件系統(tǒng)，鋼化車架的對稱兩側(cè)均設(shè)有仿生行駛機(jī)構(gòu)和后履帶輪，其中所述鋼化車架由雙層鋼化底板和鋼化側(cè)板組成，所述仿生行使機(jī)構(gòu)由前履帶輪和機(jī)械仿生腿組成，所述后履帶輪由特種履帶二、支撐桿、驅(qū)動輪、承重輪、減和直流電機(jī)組成，所述電子硬件系統(tǒng)由驅(qū)動模板、控制模板和直流電源組成，電子硬件系統(tǒng)安裝在雙層鋼化底板的下層的后方。本發(fā)明采用仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計，可適應(yīng)多種地形，使行駛中的履帶輪的外形根據(jù)地形自動地調(diào)節(jié)，并且具有減震和緩沖的功能，與傳統(tǒng)底盤相比，有較好的越障緩沖能力，并且可遠(yuǎn)程遙控等特點(diǎn)，在社會生活領(lǐng)域和國防軍事領(lǐng)域有著重要的意義。
【IPC分類】B62D57/02, B62D55/084
【公開號】CN105667618
【申請?zhí)枴緾N201610163204
【發(fā)明人】徐澤林, 張?jiān)? 陳家棟, 宋晨朕, 高成都, 張桐源
【申請人】南京工程學(xué)院
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年3月22日