一种装有辅助步行机构的中部转向机构的制作方法
【专利摘要】一种中部转向装置，包括第一连杆(1)、第二连杆(2)、第三连杆(3)、第四连杆(4)、圆柱销(5)、液压缸(6)、液压杆(7)、前车身(8)、后车身(9)、圆柱销(10)、拨叉(11)，和十二条能够由操纵者控制的腿，其中液压缸（6）和液压杆（7）组成液压装置，大腿液压缸（24）和大腿液压杆（25）组成腿部收缩伸张液压装置，小腿液压缸（26）和小腿液压杆（27）组成小腿收缩伸张液压装置，拨叉（11）和液压缸（6）、液压缸（7），第一连杆（1），第二连杆(2)，第三连杆(3)，第四连杆(4)组成转向吸能装置。
【专利说明】一种装有辅助步行机构的中部转向机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种汽车辅助步行机构，属于机械设备领域，并且能够为汽车行走时提供转向力。
【背景技术】
[0002]在一般的路面上，当汽车失去地面附着力时，汽车便失去了行驶能力而被困(受困)，汽车在行驶时前后车身因为各种原因会造成一定程度的不同速而造成前后车身连接部分装置的破坏。
[0003]遇到这种状况，将安装在汽车前后底盘上的支撑腿放下，形成前六腿后六腿的行走状态。采用类似起重机支撑腿的结构，将身体撑起，然后通过控制来使这十二条腿进行行走，跨域障碍脱离困境。
[0004]汽车辅助步行机构中部转向装置是实现对汽车在行走时提供转向能力的装置，它可以为步行车辆在行走需转向时提供较好的转向力，使汽车在行走时能够平稳灵活的转向，提高行车安全。还能解决汽车在高速行驶刹车时侧滑的问题，甚至能够降低汽车的侧翻可能性。
[0005]现有的汽车转向非常困难，主要通过复杂的转向机构来进行转向，这样投入成本高，机构复杂难以操纵。而本发明的转向机构简单易于安装和操纵，安全系数高。
【发明内容】
[0006]本发明在于解决上述问题，提供一种高效、简单、安全、易于操作的能够提供转向能力和脱离困境的机械机构。本发明技术方案如下:
一种中部转向装置，包括第一连杆(I)、第二连杆(2)、第三连杆(3)、第四连杆(4)、圆柱销(5)、液压缸(6)、液压杆(7)、前车身(8)、后车身(9)、圆柱销(10)、拨叉(11)，和十二条能够由操纵者控制的腿，其中液压缸(6)和液压杆(7)组成液压装置，大腿液压缸(24)和大腿液压杆(25)组成腿部收缩伸张液压装置，小腿液压缸(26)和小腿液压杆(27)组成小腿收缩伸张液压装置，拨叉(11)和液压缸(6)、液压缸(7)，第一连杆(1)，第二连杆(2)，第三连杆(3)，第四连杆(4)组成转向吸能装置。其特征在于:此液压装置偏心安置，安装在靠近底盘右边缘的位置(也可安装在左侧，那么以下描述的所有的方向则相反表示)，中部转向装置中的连杆安装在拨叉中，拨叉横置于前车身(8)和后车身(9)的底盘上，其上各有两个拨叉，拨叉初始位置位于前车身(8)和后车身(9)底盘横梁的中间位置相向的并在一起，圆柱销位于拨叉中。当汽车在转向时，操控者可以控制拨叉(11)让拨叉(11)拨动圆柱销
(10)，将拨叉锁住使四个连杆固定在底盘横梁两端，成三角形，四个连杆由圆柱销(5)连在一起，此时液压杆(7)和液压缸(6)组成的液压设备便开始工作，当需要左转时液压杆(7)伸长给前车身一个持续的推力推动前车身(8)转动，液压缸(6)给后车身(9) 一个与前车身(8)大小相等方向相反的一个推力推动后车身(9)转动。这样两个力在前车身(8)和后车身(9)的质心处形成两个力偶，前车身(8)力偶方向逆时针，后车身(9)力偶顺时针。并且，连杆都是铰接，因此可以灵活转动，防止造成在转向时造成的运动干涉。同时，四个连杆成两三角形，两三角形的顶点由圆柱销(5)链接，这样两个三角形便可以围绕圆柱销进行运动。当汽车需要右转时，液压杆(7)向液压缸(6)中移动，同时给前车身(8) 一个拉力，液压缸(6)也给后车身(9) 一个与前车身(8)大小相等方向相反的拉力。同时，这两个力便在前车身(8)和后车身(9)的质心处形成两个方向相反的力偶，前车身(8)力偶方向顺时针后车身(9)力偶方向逆时针使汽车转向。
[0007]汽车在加速，制动、减速直线行驶时往往前车身(8)和后车身(9)速动不同，而容易发生碰撞损坏前车身(8)和后车身(9)之间的连接结构，使其疲劳失效，发生前车身(8)和后车身(9)分离而造成不必要的损失和交通事故。当进行直线行走时，拨叉(11)通过操纵者的控制，使两拨叉并在一起处在底盘横梁的中间位置，使四个连杆处于自由运动状态。此装置能够通过液压缸(6)和液压杆(7)组成的液压设备进行吸能保护，利用液压装置吸收能量来将能量通过液压装置产生热能释放到外界，缓解甚至消除机械损坏。
[0008]当汽车陷入困境而失去地面附着力的时候，用轮胎来进行脱离困境已经失去意义了，这时将汽车底盘上的十二条腿放下(在不需要的时候，这些腿是放在底盘上的)进行行走。利用生物仿生学进行设计，前车身(8)底盘上的一腿(12)，四腿(15)，五腿(16)组成三角形的行走腿组，二腿(13)，三腿(14)，六腿(17)组成另一个三角形的行走腿组。后车身
[9]底盘上的七腿(18)，十腿(21)，十一腿(22)组成后车身(9)的三角形的行走腿组，八腿(19)，九腿(20)，十二腿(23)组成后车身(9)的另一组三角形的行走腿组，在行走时汽车前后车身上的三角形一腿(12)，四腿(15)，五腿(16)和七腿(18)，十腿(21)，十一腿(22)为第一组，二腿(13)，三腿(14)，六腿(17)和八腿(19)，九腿(20)，十二腿(23))为另一组，行走时第一组先行走，第二组再行走，交替进行运动行走。单根腿的运动为大腿液压缸与车身焊接相连，大腿液压杠杆 与连杆铰接，连杆和蹄板是铰接在一起，同时连杆和小腿液压杆也是铰接，小腿液压缸与车身也是铰接。工作时，大腿液压缸收缩带动大腿液压杆同时液压杆带动连杆上提，同时小腿液压缸也收缩带动小腿液压杆同时液压杆带动连杆向后摆动完成抬腿过程，然后大腿液压缸伸张推动大腿液压杆向下移动同时推动连杆向下移动，此时，小腿液压缸也伸张推动小腿液压杆同时推动连杆使连杆前移完成落腿并完成迈步。这个行走机构仿照爬行动物的行走步态。多足纲的三角步态和行走步态结合在一起，完成行走过程，使不能在用轮胎行驶的地面上照样行驶，脱离困境。脱离困境后，然后，收起行走的腿继续用轮胎行走，这样的装置高效实用。
[0009]本发明较现有技术所具有的优点:
1、机构简单，易于操作，安全系数高。
[0010]2、能防止车身之间的相撞和损坏，及时，排除过多能量，保护装置不受破坏。
[0011]3、能够提供汽车转向的动力；能够吸收能量，缓解冲击和拉伸，保护装置。
[0012]4、此装置高效实用，特别适合在西部地区实用。
[0013]总之，本发明的转向装置利用液压装置提供的动力作为动力源，能够有效的提供转向力使汽车平稳的转向，并能按照驾驶员的要求进行调整，同时能够利用液压装置的缓冲作用缓解前车身8和后车身9的冲击力保护两车身和两车身之间的连接装置。在一般的路面上，当汽车失去地面附着力时，汽车便失去了行驶能力而被困，此时，将安装在汽车前后底盘上的支撑腿放下，形成前六腿后六腿的行走状态。采用类似起重机支撑腿的结构，将身体撑起，然后通过控制来使这十二条腿进行行走。同时，该装置易于制作和操作，能够很容易掌握，不需要进行大的改装，对汽车结构不会造成改变，同时，该装置通过改装可以安装到任何的挂车上，并且安装位置自由，可以按照驾驶员的习惯进行安装。由此，该装置实现了一举多得的效果。【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明所述步行机构中部转向机构的布置示意图；
图2为拨叉装置图；
图3为腿部结构。
【具体实施方式】
[0015]1、第一连杆；2、第二连杆；3、第三连杆；4、第四连杆；5、圆柱销；6、液压缸；7、液压杆；8、前车身；9、后车身；10、圆柱销；11、拨叉；12、一腿；13、二腿；14、三腿；15、四腿；
16、五腿；17、六腿18、七腿；19、八腿；20、九腿；21、十腿；22、十一腿；23、十二腿；24、大腿液压缸；25、大腿液压杆；26、小腿液压杆；27、小腿液压缸；28、连杆；29、蹄板；
下面结合实施附图对本发明做进一步说明。
[0016]如图1、图2所示:包括第一连杆1、第二连杆2、第三连杆3、第四连杆4、圆柱销5、液压缸6、液压杆7、前车身8、后车身9、圆柱销10、拨叉11，其中液压缸6和液压杆7组成液压装置，拨叉11和液压缸6、液压缸7，第一连杆I，第二连杆2，第三连杆3，第四连杆4组成转向吸能装置。其特征在于:此液压装置偏心安置，安装在靠近底盘右边缘的位置(也可安装在左侧，那么以下描述的所有的方向则相反表示)，中部转向装置中的连杆安装在拨叉11中，拨叉横置于前车身8和后车身9的底盘上，其上各有两个拨叉11，拨叉11初始位置位于前车身8和后车身9底盘横梁的中间位置相向的并在一起，圆柱销5位于拨叉11中。当汽车在转向时，操控者可以控制拨叉11让拨叉11拨动圆柱销10，将拨叉11锁住使四个连杆固定在底盘横梁两端，成三角形，四个连杆由圆柱销5连在一起，此时液压杆7和液压缸6组成的液压设备便开始工作，当需要左转时液压杆7伸长给前车身一个持续的推力推动前车身8转动，液压缸6给后车身9 一个与前车身8大小相等方向相反的一个推力推动后车身9转动。这样两个力在前车身8和后车身9的质心处形成两个力偶，前车身8力偶方向逆时针，后车身9力偶顺时针。并且，中部转向装置中的连杆位于拨叉11中在直线行驶时能够够自由移动，因此可以灵活转动，防止造成在转向时造成的运动干涉。同时，四个连杆成两三角形，两三角形的顶点由圆柱销5链接，这样两手三角形便可以围绕圆柱销5进行运动。当汽车需要右转时，液压杆7向液压缸6中移动，同时给前车身8 一个拉力，液压缸6也给后车身9一个与前车身8大小相等方向相反的拉力。同时，这两个力便在前车身8和后车身9的质心处形成两个方向相反的力偶，前车身8力偶方向顺时针后车身9力偶方向逆时针使汽车转向。
[0017]汽车在加速，制动、减速直线行驶时往往前车身8和后车身9速动不同，而容易发生碰撞损坏前车身8和后车身9之间的连接结构，使其疲劳失效，发生前车身8和后车身9分离而造成不必要的损失和交通事故。当进行直线行走时，拨叉11通过操纵者的控制，使两拨叉并在一起处在底盘横梁的中间位置，使四个连杆处于自由运动状态。此装置能够通过液压缸6和液压杆7组成的液压设备进行吸能保护，利用液压装置吸收能量来将能量通过液压装置产生热能释放到外界，缓解甚至消除机械损坏。
[0018]当汽车陷入困境而失去地面附着力的时候，用轮胎来进行脱离困境已经失去意义了，这时将汽车底盘上的十二条腿放下(在不需要的时候，这些腿是放在底盘上的)进行行走。利用生物仿生学进行设计，前车身8底盘上的一腿12，四腿15，五腿16组成三角形的行走腿组，二腿13，三腿14，六腿17组成另一个三角形的行走腿组。后车身9底盘上的七腿18，十腿21，十一腿22组成后车身9的三角形的行走腿组，八腿19，九腿20，十二腿23组成后车身9的另一组三角形的行走腿组，在行走时汽车前后车身上的三角形一腿12，四腿15，五腿16和七腿18，十腿21，十一腿22为第一组，二腿13，三腿14，六腿17和八腿19，九腿20，十二腿23为第一组，行走时第一组先运动行走，第二组再行走，交替进行运动行走。一腿12的运动为大腿液压缸24与前车身8焊接相连，大腿液压杠杆25与连杆28铰接，连杆28和蹄板29是铰接在一起，同时连杆28和小腿液压杆26铰链连接，小腿液压缸27与前车身8铰链连接。工作时，大腿液压缸24收缩带动大腿液压杆25同时液压杆25带动连杆28上提，同时小腿液压缸27也收缩带动小腿液压杆26同时液压杆26带动连杆28向后摆动完成抬腿过程，然后大腿液压缸24伸张推动大腿液压杆25向下移动同时推动连杆28向下移动，此时，小腿液压缸27伸张推动小腿液压杆26同时推动连杆28使连杆前移完成落腿并完成迈步。其他十一支腿的运动与一腿12相同只是在运动的时间间隔上不同，有一定的时间延迟。这个行走机构仿照爬行动物的行走步态。多足纲的三角步态和行走步态结合在一起，完成行走过程，使不能在用轮胎行驶的地面上照样行驶，脱离困境。
【权利要求】
1.一种汽车中部转向装置，包括第一连杆(I)、第二连杆(2)、第三连杆(3)、第四连杆(4)、圆柱销(5)、液压缸(6)、液压杆(7)、前车身(8)、后车身(9)、圆柱销(10)、拨叉(11)，和十二条能够由操纵者控制的腿，其中液压缸(6)和液压杆(7)组成液压装置，大腿液压缸(24)和大腿液压杆(25)组成腿部收缩伸张液压装置，小腿液压缸(26)和小腿液压杆(27)组成小腿收缩伸张液压装置，拨叉(11)和液压缸(6)、液压缸(7)，第一连杆(1)，第二连杆(2)，第三连杆(3)，第四连杆(4)组成转向吸能装置，其特征在于:此液压装置偏心安置，安装在靠近底盘右边缘的位置(也可安装在左侧，那么以下描述的所有的方向则相反表示)，中部转向装置中的连杆安装在拨叉中，拨叉横置于前车身(8)和后车身(9)的底盘上，其上各有两个拨叉，拨叉初始位置位于前车身(8)和后车身(9)底盘横梁的中间位置相向的并在一起，圆柱销位于拨叉中；当汽车在转向时，操控者可以控制拨叉(11)让拨叉(11)拨动圆柱销(10)，将拨叉锁住使四个连杆固定在底盘横梁两端，成三角形，四个连杆由圆柱销(5)连在一起，此时液压杆(7)和液压缸(6)组成的液压设备便开始工作，当需要左转时液压杆(7)伸长给前车身一个持续的推力推动前车身(8)转动，液压缸(6)给后车身(9) 一个与前车身(8)大小相等方向相反的一个推力推动后车身(9)转动；这样两个力在前车身(8)和后车身(9)的质心处形成两个力偶，前车身(8)力偶方向逆时针，后车身(9)力偶顺时针；并且，连杆都是铰接，因此可以灵活转动，防止造成在转向时造成的运动干涉；同时，四个连杆成两三角形，两三角形的顶点由圆柱销(5)链接，这样两个三角形便可以围绕圆柱销进行运动；当汽车需要右转时，液压杆(7)向液压缸(6)中移动，同时给前车身(8)一个拉力，液压缸(6)也给后车身(9) 一个与前车身(8)大小相等方向相反的拉力；同时，这两个力便在前车身(8)和后车身(9)的质心处形成两个方向相反的力偶，前车身(8)力偶方向顺时针后车身(9)力偶方向逆时针使汽车转向。
2.具有如权利要求1所述的汽车中部转向装置的汽车行走方法，当汽车陷入困境而失去地面附着力的时候，这时将汽车底盘上的十二条腿放下(在不需要的时候，这些腿是放在底盘上的)进行行走；前车身(8)底盘上的一腿(12)，四腿(15)，五腿(16)组成三角形的行走腿组，二腿(13)，三腿(14)，六腿(17)组成另一个三角形的行走腿组；后车身(9)底盘上的七腿(18)，十腿(21)，十一腿(22)组成后车身(9)的三角形的行走腿组，八腿(19)，九腿(20)，十二腿(23)组成后车身(9)的另一组三角形的行走腿组，在行走时汽车前后车身上的三角形一腿(12)，四腿(15)，五腿(16)和七腿(18)，十腿(21)，十一腿(22)为第一组，二腿(13)，三腿(14)，六腿(17)和八腿(19)，九腿(20)，十二腿(23))为另一组，行走时第一组先行走，第二组再行走，交替进行运动行走；单根腿的运动为大腿液压缸与车身焊接相连，大腿液压杠杆与连杆铰接，连杆和蹄板是铰接在一起，同时连杆和小腿液压杆也是铰接，小腿液压缸与车身也是铰接；工作时，大腿液压缸收缩带动大腿液压杆同时液压杆带动连杆上提，同时小腿液压缸也收缩带动小腿液压杆同时液压杆带动连杆向后摆动完成抬腿过程，然后大腿液压缸伸张推动大腿液压杆向下移动同时推动连杆向下移动，此时，小腿液压缸也伸张推动小腿液压杆同时推动连杆使连杆前移完成落腿并完成迈步；这个行走机构仿照爬行动物的行走步态；多足纲的三角步态和行走步态结合在一起，完成行走过程，使不能在用轮胎行驶的地面上照样行驶，脱离困境。
【文档编号】B60S9/10GK103507787SQ201310469469
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2013年10月11日
【发明者】张为春, 刘自刚, 刘攀, 崔盈利 申请人:山东理工大学