一种基于变结构履带的无线操控移动平台的制作方法

本实用新型涉及履带移动平台技术领域，尤其涉及一种基于变结构履带的无线操控移动平台。

背景技术：

在灾难救援、军事反恐中，小型移动平台可搭载传感器、机械臂等装置协助人员进行危险地域搜救、排爆等任务，在复杂的地形环境下，移动的平台的通过性至关重要。目前，国内外移动平台常见的移动方式有：轮式、履带式、轮履复合式、仿生机械腿式等。

轮式移动平台是传统移动方式，优点在于速度快，机动性好，控制相对简单，适用于平整路面，在地形复杂的灾难救援，军事等领域应用较少。履带式移动平台对地压强小，在松软与泥泞地面不易下陷，越野性能好，爬坡、跨越壕沟等性能优于轮式移动平台，目前已在军事等领域广泛应用。轮履复合结构结合了轮式平台高机动性和履带式平台的良好越障性能，通过机械结构和电机驱动，可在轮式和履带式间进行切换。仿生机械腿式移动方式机动灵活，可模仿动物行走方式，在地形复杂环境拥有很强的适应性，该方式控制系统复杂，且应用在小型移动平台行进速度较小，适用于地面环境复杂和低速条件。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于优化履带固定式移动平台，进一步提升履带式移动平台的地形适应性和通过能力，从而提出一种基于变结构履带的无线操控移动平台。

为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种基于变结构履带的无线操控移动平台，所述移动平台包括以铰接方式连接的平台机身前部2和平台机身后部3，所述平台机身左右各装有三个等直径轮，装于平台机身前部2的前轮 4、平台机身后部3的中轮5和后轮6；所述前轮4、中轮5为履带导轮，后轮6 为平台行走驱动轮，所述前轮4、中轮5、后轮6通过履带7连接；设置在平台机身后部3的步进电机12驱动平台机身前部2在平台机身纵向平面绕铰接点转动，前、中、后三轮相对位置改变，调节履带形状结构；设置在平台机身后部3 的直流电机11驱动后轮6转动。

其中，所述平台机身后部3设置有电源8、单片机9、驱动模块10，所述电源8与单片机9、驱动模块10相连接，所述单片机9与驱动模块10相连接，所述驱动模块10与直流电机11、步进电机12相连接。

其中，所述单片机9与无线模块14连接，运动控制计算机1与无线模块13 连接，所述运动控制计算机1和单片机9通过无线模块14、13无线连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为，1.平台基于变结构履带，通过性增强；2.无线控制方式，适用于狭窄空间；3.电路功耗低，连续工作时间长；4.步进电机控制精确，准确调整履带形状；5.驱动能力强，可基于平台加装附加设备；6.无线模块数据传输可靠，增加了平台可靠性。

附图说明

图1为本申请的移动平台结构示意图；

图2为本申请移动平台的电路连接图；

图3为本申请移动平台的工作流程示意图；

图4为本申请移动平台的抗倾翻能力分析图；

图5为本申请移动平台的履带变形越障过程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

应当说明的是，本申请中所述的“连接”和用于表达“连接”的词语，如“相连接”、“相连”等，既包括某一部件与另一部件直接连接，也包括某一部件通过其他部件与另一部件相连接。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件或者模块、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实用新型是基于变结构履带的无线操控移动平台，如图1所示，移动平台由平台机身前部2和平台机身后部3以铰接方式组合而成，前部2可在步进电机12驱动下，绕铰接点转动，机身左右各装有三个等直径轮，前轮4装于前部，中轮5与后轮6装于后部，其中前轮4、中轮5为导轮，没有动力输入。后轮6为平台行走驱动轮，通过联轴器与直流电机11输出轴刚性连接，直流电机 11为平台提供水平移动动力。履带7绕在三个轮子上，当前部2在步进电机12 驱动下转动时，则单侧三个轮子彼此相对位置发生变化，履带形状发生改变，同时平台重心也发生改变。

本申请的平台电路连接如图2所示，主要电气部件包括控制计算机、无线串口模块、单片机、直流电机驱动器、步进电机驱动器、电源。其中，所述平台机身后部3设置有电源8、单片机9、驱动模块10，所述电源8与单片机9、驱动模块10相连接，所述单片机9与驱动模块10相连接，所述驱动模块10与直流电机11、步进电机12相连接，所述单片机9与无线模块14连接，运动控制计算机1与无线模块13连接，所述运动控制计算机1和单片机9通过无线模块14、13无线连接。

本申请的工作流程如图3所示，系统上电后，操作人员通过控制计算机键盘输入指令，指令经过控制软件处理，而后通过无线串口模块发送至单片机。单片机接受到指令后，对指令进行判断，若为驱动平台水平运动的信号，则单片机控制直流电机运行，实现平台前进、后退、左转、右转以及变速等行为；若判断接收到的为调整履带结构指令，则单片机控制步进电机正传或反转，实现履带结构调整。

本申请中，变结构履带移动平台提高通过性的原理：

1、提高抗倾翻能力。如图4所示为移动平台抗倾翻分析，分为纵向和横向分析。图中O1、O2为平台与障碍物接触点在水平面的投影点，K为平台质心平台通过障碍物时不发生倾翻的条件是：质心K在水平面投影落在O1O2内。分析平台纵向通过障碍物可知，履带固定式移动平台由于结构已经固定，质心位置不可改变，可通过障碍物的高度为固定的。本实用新型的变结构履带移动平台可通过改变前后部分相对位置来改变质心位置，进而当平台通过障碍物时调整质心位置，使平台不致发生倾翻。

2、提高通过能力。如图5所示为平台纵向通过障碍物过程示意图，图中皆以右向为前进方向，N1、N2为平台与地面和障碍物接触点。平台可通过障碍物的条件为：平台质心K在水平面投影落在平台与障碍物接触点N2投影点的右侧。此时平台在重力作用下绕N2点沿前进方向倾翻，最终通过障碍物。本实用新型基于变结构基于变结构履带，纵向通过障碍物时，如图5所示，可调整履带形状和质心位置，使平台不发生向后倾翻的情况，同时通过实时向前调整质心位置，使平台质心更容易越过N2点，即增强了平台通过性。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。