[实用新型]一种全地形防翻滚巡视探测器

说明书

主要由外壳体、球形内壳体、支撑杆、轮架及附件组成的一种全地形防翻滚巡视探测器，其特征在于车体是由四个支撑杆均匀分布的四面体6条棱为圆管用圆盘连为一体，圆管中部套有轮，轮与球形内壳体外部球面相切接触，内壳体在这6个圆管构成四面体内可任意转动，或车体为球形外壳体，球面均匀分布四个支撑杆及对应开有四个圆孔，滚珠托架内均匀分布的滚珠介于球形外壳体与内壳体之间，支撑杆末端铰接轮架，球形内壳体用一块板材折成座椅板将球形内壳体分成两个空间作为操作舱和动力舱，操作舱壁上开有视窗及圆冠形门，行走采用全向轮系统方式，其满足全地形、全向行驶的要求，也可改制成为都市中人们出行的交通工具。

技术领域

本实用新型涉及太空探索的巡视探测器和交通工具方面，提供全向、全地形使用的一种全地形防翻滚巡视探测器。

背景技术

科技的进步与发展促使着人类对于外太空探索越发深入的开展，如2012年美国“好奇 (Curiosity)”号火星探测器，它是美国第七个火星进行着陆的探测器，第四台火星车早已登陆火星，中国2013年11月研制出的“玉兔号”月球车也已在月球表面行走着，目前世界各国巡视探测器一般分为履带式、车轮式，车轮方式又可分为三轮、四轮、六轮和八轮，主要集中在四轮方案、六轮摇臂方案和八轮摇臂方案，这些方案各有特点，四轮方案具有结构紧凑、耗能低、负载大、重心低、姿态易于调整方便的优点，缺点是车体的稳定性较差、爬坡能力与越障性能不强；六轮摇臂方案，主悬架与车体连接，主摇臂和副摇臂可以相对转动，车轮在各种地形都容易紧贴地面，具有地形适应能力强、越障性能优良、控制灵活、车辆姿态平稳等优点，缺点是重力在各个轮上分配不均匀，不能充分发挥电机作用；八轮摇臂方案特点是结构对称，正向和逆向运动特性一致，重力在各个轮上分配均匀、电机效率高，车辆运行过程姿态平稳等优点，缺点机构组成相对复杂、运动控制难度大。由8个分系统组成“玉兔号”的移动分系统，则采用轮式、摇臂悬架方式，“六轮独立驱动，四轮独立转向”具备前进、后退、原地转向、行进间转向、20度爬坡、20厘米越障能力，满足在月球重力约为地球的六分之一，表面土壤非常松软，凹凸不平，有石块、有陨石坑，还有陡峭的高坡的环境中的使用要求，学习这些先进技术后，提出一种全地形防翻滚巡视探测器，作为一种太空探索中着陆巡视探测器使用，其特点满足登陆时所需的尺寸紧凑，着陆姿态要求不高、不怕倾覆，着陆后又可全向行驶、停止，行驶的通过性和操作稳定性高，其双球形壳体、液压杆支撑及万向轮使用，使其具有结构合理、稳定性好的特点，本实用新型一种全地形防翻滚巡视探测器适用范围广，该结构可经过专项改进成陆地、空及水面使用，结合这些技术及其防倒、原地360度转向的特点，形成人们日常生活中生活中休闲、娱乐的各种产品。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供全地形和全方向行驶的一种全地形防翻滚巡视探测器，主要从动力性、通过性、能源利用率、操作稳定性这几个方面考虑，本设计注重应用当今的前沿技术(如永磁直流电机、全向轮、CIGS薄膜电池以及燃料电池等)，为未来巡视探测器也称为月球车构建了一个技术框架，其目的在于设计出能够满足未来数年内登月计划的巡视探测器，本设计侧重于机械机构和动力系统的设计，机械机构主要有行走机构和执行机构。本实用新型主要是由球形外壳体、球形内壳体、滚珠托架、滚珠、支撑杆、轮架及附件组成，外壳体是由四个支撑杆均匀分布的四面体6条棱为圆管用圆盘连为一体，圆管中部套有转轮，转轮与球形内壳体外部球面相切接触，球形内壳体在这6个圆管构成四面体内可任意转动，球形内壳体用一块板材折成的座椅板将球形内壳体分成两个空间，作为操作舱和动力舱，操作舱壁上开有视窗及圆冠形门的车体；或者车体为球形外壳体，球面均匀分布四个支撑杆及对应开有四个圆孔的四面体，支撑杆末端铰接轮架，实现任意三个车轮着地的三角形，球形滚珠介于球形外壳体与内壳体之间，用滚珠托架均匀分布，这样无论如何翻转，球形外壳体的四个支撑杆总有三个支撑杆端点着地，且球形内壳体受引力作用在球形外壳体上转动至合适的位置，保持运行过程姿态平稳。

结构简化后，外壳体是由圆环与三个支撑杆按照120度夹角等分连接而成，托架为有竖向轴座上有凹槽的轮，可沿着外壳体圆环转动，托架还有水平轴座组成，内壳体上有轴置于托架水平轴座中使得内壳体可转动。