一种太阳能风帆雪橇机器人的制作方法
【专利摘要】本发明涉及雪上运输设备，具体地说是一种太阳能风帆雪橇机器人，包括帆、桅杆、帆向角驱动机构，橇架、雪橇板、控制设备及太阳能光伏发电系统，帆向角驱动机构、控制设备及太阳能光伏发电系统分别安装在橇架上，桅杆与帆向角驱动机构相连，帆安装在桅杆上、随桅杆一起转动，帆向角驱动机构分别与控制设备及太阳能光伏发电系统电连接，太阳能光伏发电系统为帆向角驱动机构及控制设备提供动力，控制设备通过控制帆向角驱动机构调整帆的帆向角、进而产生推力；雪橇板安装在橇架的底部。本发明依靠风能推动雪橇移动，依靠太阳能供电，移动灵活，节能环保，可在冰雪面上可靠移动，适用于能源短缺的野外极寒冰雪环境中的长距离作业。
【专利说明】
—种太阳能风帆雪橇机器人
【技术领域】
[0001]本发明涉及雪上运输设备，具体地说是一种太阳能风帆雪橇机器人。
【背景技术】
[0002]在冰雪表面上的运输设备主要包括畜力雪橇、雪地摩托，以及人使用滑雪板滑雪，分为人力或者畜力驱动型、机械动力型。畜力驱动型操作灵活，但存在速度慢、耐力差的缺点，难以适应极寒气候和长距离野外作业活动，且畜力饲养的成本高。机械动力型虽运动速度快，但由于其能量供应依靠燃油、电池，移动距离取决于携带能源的多少，续航时间受限制，且存在污染环境的缺点。在野外极寒等极限环境中进行超长距离作业时，以上已有的设备均难以满足要求。
【发明内容】
[0003]为了解决现有雪上运输设备存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种太阳能风帆雪橇机器人。该太阳能风帆雪橇机器人依靠风能推动雪橇移动，依靠太阳能供电，可独立持续长时间工作。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0005]本发明包括帆、桅杆、帆向角驱动机构，橇架、雪橇板、控制设备及太阳能光伏发电系统，其中帆向角驱动机构、控制设备及太阳能光伏发电系统分别安装在橇架上，所述桅杆与帆向角驱动机构相连、由帆向角驱动机构驱动旋转，所述帆安装在桅杆上、随桅杆一起转动，所述帆向角驱动机构分别与控制设备及太阳能光伏发电系统电连接，该太阳能光伏发电系统为帆向角驱动机构及控制设备提供动力，所述控制设备通过控制帆向角驱动机构调整所述帆的帆向角、进而产生推力；所述雪橇板安装在橇架的底部。
[0006]其中:所述橇架的前部或后部安装有转向橇驱动机构，该转向橇驱动机构的输出端连接有转向橇，所述转向橇由转向橇驱动机构驱动转动；所述转向橇驱动机构分别与控制设备及太阳能光伏发电系统电连接，该太阳能光伏发电系统为转向橇驱动机构提供动力，控制设备通过控制转向橇驱动机构调整转向橇相对于所述橇架的转向角、进而调整所述雪橇板转向半径的大小；所述转向橇为一个雪橇板或多个雪橇板的组合；所述雪橇板为一个或多个，每个雪橇板的底面均涂有聚乙烯层；所述橇架为框架式结构，在框架外部覆盖有保护橇架内部设备的盖板。
[0007]本发明的优点与积极效果为:
[0008]1.本发明的太阳能风帆雪橇机器人，利用太阳能、风能可再生能源，绿色、节能、环保，可独立持续长时间工作，依靠风能推动雪橇移动，依靠太阳能供电，移动灵活，节能环保，可在冰雪面上可靠移动，适用于能源短缺的野外极限气候环境中的长距离作业。
[0009]2.本发明在机器人的前部或后部设置了转向橇，同样利用太阳能、风能可再生能源，转向灵活。
[0010]3.本发明雪橇板的底面上均涂有聚乙烯层，可以减小与冰雪表面的摩擦。
[0011]4.本发明的橇架为框架式结构，框架外覆盖的盖板可以保护橇架内的设备不被损坏。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明的整体结构示意图；
[0013]其中:1为帆，2为桅杆，3为帆向角驱动机构，4为橇架，5为雪橇板，6为转向橇，7为转向橇驱动机构，8为控制设备,9为太阳能光伏发电系统。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明作进一步详述。
[0015]如图1所示，本发明包括帆1、桅杆2、帆向角驱动机构3，橇架4、雪橇板5、转向橇
6、转向橇驱动机构7、控制设备8及太阳能光伏发电系统9,其中帆向角驱动机构3的外壳与橇架4的上部固接，桅杆2的底部与帆向角驱动机构3的输出端相连、由帆向角驱动机构3驱动旋转，帆I固定在桅杆2上、随桅杆2 —起转动。帆向角驱动机构3包括驱动器及减速器，帆向角驱动机构3由驱动器驱动，经过减速器减速、换向，驱动桅杆2转动，桅杆2带动帆I转动，调整帆I的帆向角，从而调整帆I产生的推力。
[0016]橇架4采用框架式结构，框架结构可以起到减轻重量又保证强度的作用，在框架外部覆盖盖板，可以保护橇架4内部的设备。
[0017]雪橇板5安装在橇架4的底部，雪橇板5的数量可以是一个或多个，本实施例的雪橇板5为两个，分别固接在橇架4底部的两侧；每个雪橇板5的底面与冰雪表面接触，在每个雪橇板5的底面均涂有聚乙烯层，具有较小的摩擦系数，在帆I产生的推力推动下，雪橇板5在冰雪表面上滑行。
[0018]橇架4的前部或后部安装有转向橇驱动机构7 (本实施例的转向橇驱动机构7安装在橇架4的前部)，该转向橇驱动机构7的外壳与橇架4固接，转向橇驱动机构7的输出端连接有转向橇6,转向橇6由转向橇驱动机构7驱动转动,转向橇6可以是一个雪橇板或多个雪橇板的组合。转向橇驱动机构7包括驱动器和减速器，转向橇驱动机构7由驱动器驱动，经过减速器减速、换向，转向橇6在转向橇驱动机构7的驱动下旋转，调整转向橇6相对于橇架4的转向角，该转向角的调整可调整雪橇板5转向半径的大小。
[0019]控制设备8及太阳能光伏发电系统9分别安装在橇架4上部，本实施例的控制设备8及太阳能光伏发电系统9位于橇架4的后部，帆向角驱动机构3分别与控制设备8及太阳能光伏发电系统9电连接，转向橇驱动机构7分别与控制设备8及太阳能光伏发电系统9电连接。本发明的控制设备8为现有技术，包括帆向角调整系统、转向角调整系统，控制设备8的帆向角调整系统与帆向角驱动机构3的驱动器电连接，控制设备8的转向角调整系统与转向橇驱动机构7的驱动器电连接，帆向角调整系统通过由伺服控制电路调整帆向角驱动机构3，调整帆I的帆向角，转向角调整系统通过由伺服控制电路调整转向橇驱动机构7,进而调整转向橇6的转向角。
[0020]太阳能光伏发电系统9为现有技术，该太阳能光伏发电系统分别与控制设备8、帆向角驱动机构3的驱动器及转向橇驱动机构7的驱动器电连接，太阳能光伏发电系统9由光伏薄膜板吸收太阳能，并转换为电能，储存到电池中，再通过电池为控制设备8、帆向角驱动机构3的驱动器以及转向橇驱动机构7的驱动器供电。
[0021]本发明的工作原理为:
[0022]由太阳能光伏发电系统9中的光伏薄膜板吸收太阳能，并将太阳能转换为电能，储存到电池中，再通过电池为控制设备8、帆向角驱动机构3的驱动器以及转向橇驱动机构7的驱动器供电。帆向角驱动机构3的驱动器上电工作，驱动桅杆2旋转，进而带动帆I转动；控制设备8中的帆向角调整系统调整帆向角驱动机构3，进而调整帆向角，产生机器人在冰雪表面上滑行的动力。在机器人滑行的过程中，控制设备8中的转向角调整系统调整转向橇驱动机构7,进而调整转向橇6的转向角，使机器人转向。
[0023]以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方案，对基于此风帆雪橇结构类型的其它连接形式的实施方案，也在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种太阳能风帆雪橇机器人，其特征在于:包括帆(I)、桅杆(2)、帆向角驱动机构(3)，橇架(4)、雪橇板(5)、控制设备(8)及太阳能光伏发电系统(9)，其中帆向角驱动机构(3)、控制设备(8)及太阳能光伏发电系统(9)分别安装在橇架(4)上，所述桅杆(2)与帆向角驱动机构(3 )相连、由帆向角驱动机构(3 )驱动旋转，所述帆(I)安装在桅杆(2 )上、随桅杆(2)—起转动，所述帆向角驱动机构(3)分别与控制设备(8)及太阳能光伏发电系统(9)电连接，该太阳能光伏发电系统(9)为帆向角驱动机构(3)及控制设备(8)提供动力，所述控制设备(8)通过控制帆向角驱动机构(3)调整所述帆(I)的帆向角、进而产生推力；所述雪橇板(5)安装在橇架(4)的底部。
2.按权利要求1所述的太阳能风帆雪橇机器人，其特征在于:所述橇架(4)的前部或后部安装有转向橇驱动机构(7 )，该转向橇驱动机构(7 )的输出端连接有转向橇(6 )，所述转向橇(6)由转向橇驱动机构(7)驱动转动；所述转向橇驱动机构(7)分别与控制设备(8)及太阳能光伏发电系统(9)电连接，该太阳能光伏发电系统(9)为转向橇驱动机构(7)提供动力，控制设备(8)通过控制转向橇驱动机构(7)调整转向橇(6)相对于所述橇架(4)的转向角、进而调整所述雪橇板(5)转向半径的大小。
3.按权利要求2所述的太阳能风帆雪橇机器人，其特征在于:所述转向橇(6)为一个雪橇板或多个雪橇板的组合。
4.按权利要求1或2所述的太阳能风帆雪橇机器人，其特征在于:所述雪橇板(5)为一个或多个，每个雪橇板(5)的底面均涂有聚乙烯层。
5.按权利要求1或2所述的太阳能风帆雪橇机器人，其特征在于:所述橇架(4)为框架式结构，在框架外部覆盖有保护橇架(4 )内部设备的盖板。
【文档编号】B62B15/00GK104369763SQ201310357458
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】李志海, 韩建达, 吴镇炜, 卜春光, 赵忆文 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所