专利名称：六足步行机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种交通装置，尤其是一种用步足替代轮子的六足步行机。
背景技术：
仿人类行走的两脚机器人虽然能行走，但因传动机构复杂、行走笨拙、缓慢、平稳性差，又无法载人。类似牛马四足行走的机械虽然也能行走，但是由于设计理念过于仿真，致使机械更加复杂、笨拙、难以实用。
发明内容
本实用新型的目的就是要提供一种构造简单、行走灵活、平稳性好，能载人载物的步行工具。
本实用新型所采用的技术方案是六足步行机(下称步行机)在坐椅1的两侧同一轴线上的两根半轴2上安装有六条步足3、相对应的两条步足为一对，组成A、B、C三对步足，每条步足由上下两节构成，下节4套于上节内，上节的内腔是高压油缸5，它的横截面呈三圆连环49形，或呈哑铃50形，或呈椭圆51形，缸内有压缩弹簧6，前后有前拉弹簧8、后拉弹簧9、油缸顶端有进油口10、排油口11，下节4的顶端是活塞7，底端是足垫13，坐椅1下面的垫板上安装有动力机15，高压油泵16、高压贮油罐17，压缩空气保压袋64，油压自动控制器65，在进油管道27上装有油量控制阀18，进油阀19，左右进油自动调节器20，它的外腔25呈梭形，底面光滑略凹，调节芯26也呈梭形，底面光滑略凸，外腔25与调节芯26之间有空隙，调节芯26可在外腔内左右滑动，它的左支管28通往右侧步足，右支管29通往左侧步足，在排油管道34上装有左右溢油自动控制器21，它的外腔30呈半边哑铃状，底面光滑略凹，控制芯31也呈半边哑铃状，底面光滑略凸，外腔与控制芯之间有空隙，控制芯31可以在外腔内左右滑动，它的左支管32接右侧步足的排油管，右支管33接左侧步足的排油管，排油溢油转换器22的转换芯35的进油口呈喇叭形。由转换杆36控制其转动，转换杆末端装有永磁铁37，在同一圆孤上装有排油开启螺线管38，管上绕有排油导线58，溢油开启螺线管39，管上绕有溢油导线57，软铁片40、压缩弹簧41、排油管42通往贮油罐24，溢油管43通往溢油阀23，溢油阀23的来油端的外腔45呈圆锥形，溢油芯46也呈圆锥形，它的后面装有压力弹簧47，调压螺杆48，调压把44安装在坐椅1的右侧扶手上，用导管拉索80控制调压螺杆48的转动。左侧步足的转轴上端有电控杆12。杆顶有磁性触头52、53，并分别用导线与双向掷电闸81相连，电控板14由左右两块触线板构成，板面上装有四组触线，上面两组为前行的进油、溢油、排油触线。下面两组为退行的进油、溢油、排油触线，其中触线56都是进油阀19的开启触线，触线57都是溢油开启触线，触线58都是排油开启触线，附加触线59也是排油开启触线，它的接线的方法是A足的附加触线59接在B足的排油触线58上，以此类推，触线板背面与触线相对应处贴有软铁片54，两块触线板之间的顶部装有数片导向片55，步宽控制与转向系统由前行限步弓66，退行限步弓67、导弓槽68、导管拉索69、绕索鼓70、提索杆71，梯状齿条72，提索把73和转向把74构成，进退转换系统由前拉弹簧8、后拉弹簧9、定滑轮77、导管拉索78、换向杆79、限步弓升落导索76、限步弓升落把75和双向掷电闸81组成。
图1是步行机外形图图2是步行机去掉坐椅两侧前盖板前视图图3是步足行走原理图图4是步足构造及进退转换系统构造示意图图5是左右进油自动调节器构造示意图图6是左右溢油自动控制器构造示意图图7是排油溢油转换器构造示意图图8是溢油阀构造示意图图9是三种高压油缸横截面示意图图10是电控板去掉顶盖后顶视图(仅标示第一组进油触线)图11是电控杆与电控板构造部分剖示图图12是一对步足进油、溢油、排油电路图图13是三对步足进油、溢油、排油电路图图14是传动油全流程示意图图15是步宽控制与转向系统构造原理图图16是步宽控制与转向系统构造原理图图17是主要部件在托板上摆布图图18是大中型步行机外形图具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明步行机的工作原理如下当步行机的三对步足处于图3所示状态时，步行机的重心G处于B足与C足之间，此时A足正在进高压油前摆下伸，但尚未触及地面，B足正在从溢油阀溢油。长度在缩短，C足正在进高压油伸长后蹬，在C足后蹬力作用下，步行机的坐椅向前移动，重心G向B足靠近，当重心G越过B足进入B、A(此时已触地)之间时，B足上端的电控杆12立即关闭自己的溢油阀，打开自己的进油阀，同时打开C足的排油阀(C足的进油阀随即自动关闭)，C足在前拉弹簧8和压缩弹簧6的作用下一边上缩一边向前摆动，此时A足的进油阀已关闭，溢油阀开始溢油，步足长度不断缩短，而B足则不断进高压油伸长后蹬，因此重心G逐渐远离B足向A足靠近。A足因受重力G作用继续溢油缩短，C足在前摆越G线后由自己的电控杆将进油阀打开，于是一边继续前摆一边迅速下伸，直至触到地面，当重心G越过A足进到A、C之间时，A足的电控杆立即关闭自己的溢油阀，打开自己的进油阀，同时打开B足的排油阀，B足在前拉弹簧8和压缩弹簧6的共同作用下，一边上缩一边前摆，A足则不断进高压油、后蹬，使坐椅前移。
下面简述几个主要部件的构造及工作原理。
左右进油自动调节器20由于左右步足受到的压力常会不同，故后蹬时受到压力较大的一侧步足进油会较慢一些，造成步行机向此侧倾斜，当步行机向左侧倾斜时，调节芯26会滑向左边管道口，减小左支管28的流油截面，使流向右侧步足的油液减少，而右边管的流油截面增大，使流向左侧步足的高压油增加，从而使步行机恢复水平状态，当步行机向右侧倾斜时，调节芯26会滑向右边管道口，减少流向左侧步足的高压油，直至步行机恢复水平，调节器必须水平安装在机架上，对高速行走的步行机考虑到转弯时离心力的影响，可改为能左右倾斜一个角度，由乘坐者在操纵转向把手时联动控制。
溢油阀23步足从前伸到触地过程中，因为伸长的长度不固定，故必须多进一些油，触地后继续输出来的油便从溢油阀溢出，防止步足发生前蹬事故，步足从前伸状态逐渐变为坚直状态过程中，高压缸5内的油也必须溢出一部分，使步足长度变短，如同人足从前伸变为竖立时膝盖需要弯曲一般，由于压力弹簧47对溢油芯46的挤压作用，使缸内的油液能在保持一定压力下缓缓溢出，不至于因溢得太快使坐椅突然下落，因为乘坐者的体重和行李重量不同，以及行走速度快慢不一，溢油阀开启的压力需能调节，调压螺杆48即起此作用，转动调压把44，通过套管拉索80使调压螺杆48相应转动，即可调节溢油芯46对外腔壁45的压力，三对步足可以共用一只溢油阀。
左右溢油自动控制器21，由于左右步足受到的压力常会不同，所以溢油的速度也不相同，由此会引起机座倾斜，当左侧步足受到的压力较大，溢油的速度较快，导致机座向左倾斜时，控制芯31也会向左端滑动，使右端的溢油通道变窄，阻力增大，因而使左侧步足高压缸5内的溢油速度减慢，而此时左端管道口空隙增大，使右侧步足的溢油速度加快，由此使机座恢复水平状态，当机座向右侧倾斜时，情形与上述相反，控制器也应水平安装在机座上。
电控杆12和电控板14，因为步行机进油、溢油、排油比较复杂，变化甚大，故只能采用电控开闭，即通电时进油、溢油、排油，断电时自动停止工作。
电控杆12用弹性材料制做，尾端触头有磁性，能在导向片55和软铁片54的作用下依照箭头60所指方向在左右两块触线板面上滑动，并依次接通各触线电路，其中触头52接通步行机前行的进油、溢油、排油触线，触头53接通退行的进油、溢油、排油触线，两触头的转换接入由双向掷电闸81控制，接在蓄电池61的正极上。
电控板上触线布设情况如下步行机前行时，步足前摆越过重心G后需开始进油下伸，此时电控杆12处于触线板的(一)区，所以需在(一)区布设进油触线56，因进油量变化大，所以需在(一)区布设溢油触线57，用以溢去多余的高压油，步足从前伸变为竖直过程中，电控杆处于触线板(二)区，此时溢油阀溢油，故(二)区需布设溢油触线57，步足越过竖直线需进油后蹬，此时电控杆处于(三)区，故应于(三)区布设进油触线56，因此时居后面的步足还处于进油后蹬状态，必须让它停油上缩，所以就在(三)区布设一根附加触线59，将它接在居后步足的排油触线58上，由居中步足的电控杆接通附加触线59的电路，使居后步足排油上缩，这样布线的目的是确保只有居中步足已向前倾斜承载机座重量后，居后步足才会排油上缩，附加触线通电后，居后步足的电控杆会很快脱离(三)区进入(四)区，所以每对步足仍需在(四)区布设排油触线58，附加触线59首端固定，尾端外翘，以延长通电时间，保证电控杆能到达并接(四)区触线58。
电控板退行触线布设在(三)区布设后伸进油触线56，(一)区布设前蹬进油触线56，溢油触线57布设在(三)、(四)区，排油触线58布设在(二)区，附加触线59布设在(一)区。
排油溢油转换器22的工作原理是，步行机前行时当本步足的电控杆12处于(一)区时，触头52接通进油触线56，螺线管62通电后打开进油阀19进油，同时接通溢油触线57的电路，使溢油开启螺线管39通电产生强吸引力，将永磁铁37，软铁片40一齐挤压压缩弹簧41，三者紧贴在螺线管39的端面，使转换芯35的出油孔对准溢油管43，步足前伸着地后多余的高压油从溢油阀23溢走，步足从着地后到逐渐变为竖直过程中，电控杆12处于(二)区，溢油触线57仍处于通电状态，高压缸5内的油之一部分仍可从溢油阀溢走，当步足处于竖直状态时，电控杆已离开溢油触线57，螺线管39因停电失去吸引力，压缩弹簧将软铁片和永磁铁弹回，转换芯35的出油孔被堵塞，此后步足进油后蹬，当后蹬终了时，前面居中步足的电控杆接通了它的附加触线59，使与它相连接的本步足的排油触线58通电，并使排油开启螺线管38产生吸引力，将永磁铁37吸过去，转换芯35的出油孔对准排油管42，将后蹬步足高压缸5的油液排入贮油罐24，本步足的电控杆进到(四)区后，排油触线58仍处于通电状态，螺线管38继续吸往永磁铁37，直到高压缸5内的油液排尽。
步宽控制与转向系统工作原理是，限步弓置于步足前后，当步行机前行时，将限步弓升落把75后拉，使退行限步弓67被限步弓升落导索76高高吊起，不起作用，与退行限步弓相连的导管拉索69也因此松弛失去作用，前行限步弓66则被放下，由导管拉索69控制其上下，当转向把74居正中位置，提索把73置于梯状齿条72最外端时，两个前限步弓66下落到最低位置，由于导弓槽68阻挡限步弓横向外移，步足前伸的距离即步宽被限制得最小，当手抓提索把73靠向转向把74，并最终停放在梯状齿条72某一齿时，提索杆71把导管拉索69往上提了一段距离，从而使两个前限步弓66也上升了一段距离，步足能向前伸的距离即步宽也因此加大，当转向把74向左转动时，绕索鼓70便把左边的拉索放长一些，由此使左侧限步弓66下落一些，结果是减小了左侧步宽，而将右侧拉索多缠绕了一些，使右侧限步弓上升了一些，右侧步足的步宽因此加大，从而达到左转弯的目的，当转向把74向右转动时，情形与上述相反，当步行机欲后退时，将限步弓升落把75向前推，使前行限步弓66高高吊起失去作用，退行限步弓67则被放下起限步作用。
进退转换系统的工作原理是当步行机欲前行时，将换向杆79推向前方，拉索78将前拉弹簧8棚紧使它起拉动步足前摆的作用，后拉弹簧9因松弛不起作用，与此同时将限步弓升落把75后拉，将双掷电闸81合向触头52，若步行机欲后退，只须将换向把79后拉，将限步弓升落把75前推，将电闸81合向触头53即可。
油量控制阀18为普通的针状阀，其作用是控制高压油流量以控制步行机的行进速度，油控把82设置在坐椅左侧扶手，用导管拉索与油量控制阀18相连。
压缩空气保压袋64的作用是均衡油压并在高压油泵停止工作时保持罐内油的压力，油压自动控制阀65的作用是当高压油罐内的油压低于额定值时，步行机不能行走，而超过限定值时自动切断油泵电源。
小型步行机为减小横向宽度，高压油缸5的横截面可以设计成三圆连环49状，中间的圆径也恰好是下节足的直径，亦便于机械加工，或者设计成哑铃50状，椭圆51状。
用内燃机作动力的大中型步行机，其步足可以做得比较长，故转轴83可以安装在顶部，坐椅也可以做成能乘坐数人或装载重物的车厢84。
本步行机能在高低不平的地面上比较平稳地行走，安全性能好，操纵简便，电动小型步行机能跨越门槛、沟渠、前行退行、上下楼梯，是腿脚伤残人和老年人最好的代步工具，用内燃机作动力的大中型步行机可以乘坐数人或装载重物快速行走于公路、旷野、草原上，用于旅游、运输、军事上应用前景十分广泛。
权利要求1.一种六足步行机，其特征在于在坐椅(1)的两侧同一轴线上的两根半轴(2)上连接六条步足(3)，相对应的两步足为一对，组成A、B、C三对步足，每条步足由上下两节构成，下节(4)套于上节内，上节的内腔是高压油缸(5)，缸内连接着压缩弹簧(6)，前后连接有前拉弹簧(8)、后拉弹簧(9)，油缸顶有进油口(10)、排油口(11)，下节(4)的顶端是活塞(7)，下端为足垫(13)，在坐椅(1)下面的托板上连接有动力机(15)、高压油泵(16)、高压贮油罐(17)、压缩空气保压袋(64)、油压自动控制阀(65)，在进油管道(27)上装有油量控制阀(18)、进油阀(19)、左右进油自动调节器(20)，它的内外腔均呈梭形外腔(25)与调节芯(26)之间有空隙，调节芯(26)可在腔内左右滑动，它的左支管(28)连接右侧步足，右支管(29)连接左侧步足，在排油管道上连接有左右溢油自动控制器(21)，它的内外腔均呈半边哑铃状，外腔(30)与控制芯(31)之间有空隙，控制芯(31)可在外腔内左右滑动，它的左支管(32)连接右侧步足的排油管，右支管(33)连接左侧步足的排油管，排油、溢油转换器(22)的转换芯(35)的进油口呈喇叭形，由转换杆(36)控制其转动，转换杆的末端装有永磁铁(37)，在同一圆弧上装有排油开启螺线管(38)，管上绕有排油导线(58)、溢油开启螺线管(39)，管上绕有溢油导线(57)、软铁片(40)、压缩弹簧(41)、排油管(42)连接贮油罐(24)、溢油管(43)连接溢油阀(23)，溢油阀(23)的来油端的外腔(45)呈圆锥形，溢油芯(46)也呈圆锥形，它的后面连接压力弹簧(47)、调压螺杆(48)，调压把(44)安装在坐椅(1)的右侧扶手上，右侧步足的转轴上连接有电控杆(12)，杆的顶端连接有磁性触头(52)、(53)，并分别用导线与双向掷电闸(81)相连，电控板(14)由左右两块触线板组成，其板面上有四组触线，上面两组为前行的进油、溢油排油触线，下面两组为退行的进油、溢油、排油触线，其中A足的附加触线(59)接在B足的排油开启触线(58)上，触线板背面与触线相对应处贴有软铁片(54)、两触线板之间的顶部装有数片导向片(55)，步宽控制与转向系统由前行限步弓(66)、退行限步弓(67)、导弓槽(68)、导管拉索(69)、绕索鼓(70)、提索杆(71)、梯状齿条(72)，提索把(73)和转向把(74)组成，其中，前行限步弓(66)、退行限步弓(67)通过导管拉索(69)连接，导弓槽(68)连接退行限步弓(67)，绕索鼓(70)和转向把(74)连接，转向把(74)上还设有梯状齿条(72)，提索把(73)和梯状齿条(72连接并通过拉索和提索杆(71连接；进退转换系统由前拉弹簧(8)、后拉弹簧(9)、定滑轮(77)、导管拉索(78)、换向杆(79)、限步弓升落导索(76)、限步弓升落把(75)组成；其中，导管拉索(78)通过定滑轮(77)连接前拉弹簧(8)、后拉弹簧(9)，限步弓升落导索(76)和限步弓升落把(75)连接。
专利摘要一种六足步行机，其在坐椅的两侧同一轴线上的两根半轴上连接六条步足，相对应的两步足为一对，组成三对步足，在坐椅下面的托板上连接有动力机、高压油泵、高压贮油罐、压缩空气保压袋、油压自动控制阀，在进油管道上装有油量控制阀、进油阀、左右进油自动调节器；本实用新型是一种构造简单、行走灵活、平稳性好，能载人载物的步行工具，该装置可跨越门槛、沟渠，上下楼梯，前行、倒退，非常方便。
文档编号B62D57/032GK2841466SQ20052011030
公开日2006年11月29日 申请日期2005年6月21日 优先权日2005年6月21日
发明者赖秀坤 申请人:赖秀坤