专利名称：智能变形水陆两栖电动三维车船的制作方法
技术领域：
本发明涉及到交通运输业和装运业的汽车制造，船舶制造，升降机制 造以及智能机器人制造的相关技术领域。
背景技术：
现代交通运输业发达，陆车水船，各行其道，分工明确，快捷高效，水 陆交替有码头转运,从宏观角度看，它们都隶属于线上运行工具。但对广袤无 际的湖/岛旅游、海滩、河畔、沼泽、山沟、湿地、坡地和沙漠等面上的运输 与资源的开发却显无能为力；对雪域浮冰区、塌陷区、洪灾区、泄洪区、损 坏严重的道路的运输与救灾更是一筹莫展。自古以来"先有水道后有船，先 有公路后通车，要致富先修路"成为至理名言。水陆两用的交通工具也有少 数发明者构想和实物显现。但均基于在现有的公路、水道与码头运行,是对陆 路运输工具和水路运输工具的退功能化的合并，机械结构复杂，以降低效率 为代价，以不伦不类为特征，与现有的交规水律相悖，推广起来举步艰难， 乃至罕见于世。
发明内容
智能变形水陆两栖电动三维车船(简称三维车船)的主要的发明点，用 电驱动水陆通行，其可防水轮箍电子驱动车轮及其可调节支撑车轮机构的高 低使它的低盘平面不必与车船运动的平面平行，而保持车身基本水平。水面 航行采用电动双螺旋桨推动；它能在较大的斜坡中行驶；通过调节轮子的支 撑的高低保持车身的水平或汽车载人装物允许的范围，以及车船在大坡度 上岸或入水所希望的角度。三维车船的前下部接近底盘部分箱体可动，以减 少阻力，兼起抗浪、水中制动、稳定航行；又符合陆上交通规则。通过车船 中心的前/后移，克服上/下坡重力影响，使得小功率车船可爬打大坡。本发明的有益效果是该三维车船不仅常规的公路行驶，和河水道航 行。还可在广袤无际的湖/岛旅游、海滩、河畔、沼泽、山沟、湿地、坡地和 沙漠等面上的运输与资源的开发大显身手；其在江河，近海，雪域浮冰区、 塌陷区、洪灾区、泄洪区、损坏严重的道路的运输与救灾中也能展其所长。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是在结构本电动车船陆上 行驶，四个轮子采用多级可伸縮气缸支撑，轮毂电机变速驱动，在轮毂电机 轴线与地面平行的平面上，呈三角形设有钢丝绳，以可控张力的方式约束和 稳定轮毂电机整体的跳动与倾斜。水面航行采用电动双螺旋桨推动，接近底 盘部分箱体可动，以减少阻力，兼起抗浪、水中制动、稳定航行、和船体转 向舵的作用。此时，车轮的伸缩主要为克服入水面或上陆路坡度冲力和浮力 的影响。
图1是三维车船在水上航行姿态；
图2是三维车船在常规路上行驶的姿态；
图3是三维车船的面包车的形态；
图4是三维车船行驶山沟或坡的姿态；
图5是三维车船的柔性支撑行走机构常规的姿态；
图6是三维车船的柔性支撑行走机构伸长的方式。
图中1:底部不动部分，2:水陆转换头3:转换头导轨，4:操作台5: 前伸縮轮固定机构6:椅子，7:后伸縮轮固定机构，8:后制动板，9:水 中推进螺旋桨10:转向舵，31:车轮32 :轮毂电机防水外罩33:连接机 构34:多级气缸A， 35:张力钢丝绳A， 36:支撑箱体37:蜗轮钢丝伸
縮系统38:多用伸缩套同含张力钢丝绳B，动力电缆信号线，39:张力钢 丝绳C， 40:多级气缸B。
具体实施例方式
三维车船只能用电驱动或用燃油机发电驱动，小吨位的车船用气缸，大 吨位用液压钢。陆上承重有四个伸縮驱动轮架，轮毂电机提供行走动力，水 上浮力有封闭仓提供，双螺旋桨提供推力。
每套伸縮轮系统配有多个单片计算机，对转速、压力、扭矩，切向力， 密封状态进行监控。控制四轮的正/逆与转速差，实现转向；方向盘与车轮没 有实质的机械转动关联，而是通过方向盘将驾驶员的转向意头输入电脑，由 电脑协调车船的各种动作。由于四个轮子与其伸缩支撑系统，可独立伸縮与 变速。最小可缩到车船的底平面之上，最大可伸出离底盘1.2米。形成可三维 运动的运输工具。借此，可在<40。斜坡面缓行或盘升/曲降。也可调整重心，
用三个轮子缓慢驾驶，越过障碍与坑洼。同理，通过轮子升降与转动，可在 深雪或沉沙中爬起或进/退。借助简易的半桥(一端在水中， 一端岸上的跳板) 在浮冰与水域上/下穿行。
水面航行采用电动双螺旋桨推动，接近底盘部分箱体可动，以减少阻力， 兼起抗浪、水中制动、稳定航行、和船体转向舵的作用。此时，车轮的伸縮 主要为克服入水面或上陆路坡度冲力和浮力的影响。
三维车船的前下部(图1-2)，可以90。转动。如当其由水面上岸后， 其前下部，按车轮前行，顺轮转动方向转动9(T，汽车的大灯，各种警示信号 灯一应俱全，从外观上看，与常见陆路运输工具没有异样，以适应各种陆路 行使的交通规则；当车船由陆路下水前，其前下部反转9(T，与船体的不动部 分和成为标准流线体的船头与船体，以利减少阻力，劈浪高速航行。同时， 保护了大小车灯，以免被浪击水浸而影响其功能。
该三维车船机械的设计与制造并不复杂，如把它的非标因素当成通用的 部件，即规模制造后它的机械加工总量远小于现代的的普通的小汽车。而车
船的电气部分包括各种物理量的传感，如钢丝绳的长度和张力的检测，汽缸内压力的检测，车船水平姿态的度量，既定方向的测量，路面的坡度和 前方路况的传感，浅水区路面的声纳定位，水面的GPS导航，渗水防漏的检. 测；电源功率得分配与提供各种电机的功率调节，以及速度与自身的重量与
的度量，是一个相对复杂的系统。它直接影响三维车船性能。
该车船的电气能归并为少数功能模块，简化了设计、制造、和维修的工 作量。每个机构就地手动装置。以防电气失效。
正在设计中，三维车船设计长度为4米，宽度1.6米，自重约1吨，功 率4——6kw,乘客六人，离水最大爬坡35度，同样35度下坡，通过调节车轮 高度，使箱体入水角控制在20度以内。为安全起见第一代车船，路上限时速 20公里，水面限时速30公里。第二代速度有可能加倍。续航里程为80公里。
权利要求
1、一种智能水陆两栖电动三维车船，其特征是它用电作为动力，其四个轮子采用多级可伸缩气缸与钢丝绳张力约束支撑，用防水轮毂电机变速驱动；水面航行采用电动双螺旋桨推动；三维车船的前下部，可以转动，接近底盘部分箱体可动，以减少阻力，兼起抗浪、水中制动、稳定航行，方向盘与车轮没有实质的机械力连动，车船的船舵与操纵盘之间，轮子的伸降与操纵干之间，这些操作是通过模拟的方向盘将驾驶员的转向意头输入电脑，由电脑协调车船的各种动作和各种姿态的控制；在水上的浮力，由多个封闭提供。
2. 根据权利要求1所述的智能变形水陆两栖电动三维车船，其特征是， 用电驱动。
3. 根据权利要求1所述的智能变形水陆两栖电动三维车船，其特征是， 其四个轮子采用多级可伸縮气缸与钢丝绳张力约束支撑，用防水轮毂电机变 速驱动。
4. 根据权利要求l所述的智能变形水陆两栖电动三维车船，其特征是， 三维车船的前下部，可以转动，接近底盘部分箱体可动，以减少阻力，兼起 抗浪、水中制动、稳定航行、和船体转向舵的作用；又符合陆上交通规则。
5. 根据权利要求l所述的智能变形水陆两栖电动三维车船，其特征是， 水中的推力用电动双螺旋桨推动。
6. 根据权利要求l所述的智能变形水陆两栖电动三维车船，其特征是， 方向盘与车轮没有实质的机械力连动，车船的船舵与操纵盘之间，轮子的伸降与操纵干之间，这些操作是通过模拟的方向盘将驾驶员的转向意头输入电 脑，由电脑协调车船的各种动作。
7. 根据权利要求l所述的智能变形水陆两栖电动三维车船，其特征是， 在水上的浮力，由多个封闭提供，当某个封闭体浸水时不影响安全，同时报 警以便上岸修理。
8. 根据权利要求1所述的智能变形水陆两栖电动三维车船，其特征是， 在与特殊情况时，轮子可长长伸出到水中，起稳定与抗浪的作用。
全文摘要
智能变形水陆两栖电动三维车船(简称三维车船)的主要的发明点，用电驱动水陆通行，其可防水轮箍电子驱动车轮及其可调节支撑车轮机构的高低使它的低盘平面不必与车船运动的平面平行，而保持车身基本水平。水面航行采用电动双螺旋桨推动；它能在较大的斜坡中行驶；通过调节轮子的支撑的高低保持车身的水平或汽车载人装物允许的范围，以及车船在大坡度上岸或入水所希望的角度。三维车船的前下部接近底盘部分箱体可动，以减少阻力，兼起抗浪、水中制动、稳定航行；又符合陆上交通规则。通过车船中心的前/后移，克服上/下坡重力影响，使得小功率车船可爬大坡。
文档编号B60F3/00GK101434181SQ200710188140
公开日2009年5月20日 申请日期2007年11月12日 优先权日2007年11月12日
发明者吴登青 申请人:吴登青