[发明专利]一种自适应海底复杂地形的复合轮式行走机构

说明书

技术领域

本发明属于机械制造领域，涉及一种自适应海底复杂地形的复合轮式行走机构，可用于恶劣条件下的深海资源开采系统和集矿系统。 

背景技术

目前，适应各种地形的行走方式主要有轮式、履带式、腿足式以及混合式，它们各具不同的地形运动特性； 

1.轮式行走方式的特点是效率高、灵活性高，与悬挂、轮胎形式的设计结合，可以得到较高的通过性能和抗侧翻的能力。各国的月球车方案均首推轮式设计。且在军用领域轮式方案已经逐渐成为各国战场运输的主力平台，轮式装甲车造价和维修费用低，由于驱动方式和悬挂形式的改进，其通过性能、稳定性能已经不逊于履带式装甲车。 

2.履带行走方式是轮式移动机构的拓展，接地比压小，通过性能和越野机动性强，具有良好的牵引附着性能，适合于在松软地面和凹凸不平的地面上行走，其适应地形的方式是破坏性的，且能耗大。 

3.腿足式移动方式采用了类似人、兽或昆虫用脚迈步移动的运动方式，地形适应性广泛。在崎岖松软的地表上行走时具有良好的能耗特性，但结构复杂，且难以控制，尤其是行走重心移动及稳定性问题。 

发明内容

本发明的目的是提供一种满足海底复杂地形，多变地质环境下，具有高越障、跨沟、爬坡性能，可低速稳定行驶的自适应海底复杂地形的复合轮式行走机构。 

本发明的技术方案是：一种自适应海底复杂地形的复合轮式行走机构，该机构包括铰接式车架及安装在所述铰接式车架两侧具有独立动力系统的复合轮系，所述复合轮系由行走机构、动力系统，传动系统和液压系统构成； 

所述行走机构包括前连接板、前轮、中轮、后轮、后连接板；其中，所述前轮通过第一连接轴安装在所述前连接板上，所述中轮通过第二连接轴安装在所述后连接板上，所述后轮通过第三连接轴安装在所述后连接板上，所述前连接板和所述后连接板通过第四连接轴铰接在一起； 

所述传动系统包括前链轮，中链轮，后链轮，双链轮，三链轮，第一链条，第二链条，第三链条和第四链条；其中，所述双链轮通过第四链条与设置在所述第一连接轴上的前链轮连接，通过第二链条与设置在第四连接轴上的所述三链轮连接，所述三链轮通过第三链条和第一链条分别与设置在所述第二连接轴上的中链轮和设置在所述第三连接轴上的后链轮连接；所述动力系统的输出轴与所述双链轮固接； 

所述液压系统包括第一油缸和第二油缸，所述第一油缸的一端与前连接板的第二连杆铰接，所述第二油缸另一端通过第一连杆与所述铰接式车架铰接，所述第一油缸另一端通过第三连杆与所述后连接板铰接。 

所述动力系统为马达。 

优选的是：所述三链轮的轴线和所述双链轮的轴线的水平距离是所述前链轮的轴线和所述双链轮的轴线的水平距离的1/2倍。 

所述三链轮的轴线垂直相交于所述中链轮的轴线和所述后链轮的轴线的水平距离的中心点。 

本发明的效果：由于采用上述技术方案，本发明采用链轮传递提出一种与地面连续接触的复合轮式行走方式，采用主动控制的方式进行越障，整个机构由四个复合轮系组成，有较大的接地比压，既可在坚硬的底质上行走，又可在稀泥底质上行走。可在恶劣环境下，如海底、沙漠及山地等地区作业，且运动高效灵活，稳定性强。2)攀越台阶、凸台等障碍时，前轮抬起，由前轮的拖动作用及后轮系的推力使复合轮系越过台阶、凸台等障碍物。最大跨沟宽度为复合轮系前后轮的轴间距。地质适应性较强。 

附图说明

图1是本发明自适应海底复杂地形的复合轮式行走机构的立体结构示意图。 

图2是本发明的复合轮系结构示意图。 

图3是本发明的复合轮系去除后接板的结构示意图。 

图4本发明的复合轮系的侧视图。 

图5是本发明应用实例中在翻越障碍的示意图。 

图6是本发明应用实例中在跨越壕沟的示意图。 

图7是本发明应用实例中在崎岖路面的示意图。 

图中： 

1.第一连杆    14.三链轮 

2.第一油缸    15.后链轮 

3.第二油缸    16.第一链条 

4.第二连杆    17.马达 

5.前连接板    18.第二链条 

6.前轮       19.第三链条 

7.中轮       20.第四链条 

8.后轮       21.铰接式车架 

9.后连接板   22.第一连接轴