小型可抛投式爬楼梯无人平台的制作方法

本公开涉及一种爬楼梯无人平台，尤其涉及一种小型可抛投式爬楼梯无人平台。

背景技术：

近年来，由于反恐和城市巷战等作战的需求，小型无人平台主要用于情报搜集、监视及侦察任务。但是当较高建筑物被不法分子占据，内部情况不明，需要强行进入前，可以先将侦察无人平台从建筑物窗口投入，对设施内部情况进行侦察。由于内部环境位置，无人平台也许具备能翻越较高障碍物的能力。另外，处于隐蔽和特定任务需要的情况下，无人平台需要从较低楼层爬到较高楼层，此时无人平台需要具备的将不仅仅是翻越障碍的能力，而需具备爬楼梯的能力。

为了实现无人平台的小型化、可抛投以及爬楼梯等功能，在设计过程中需要考虑以下几个因素：无人平台的自重需要尽可能降低，以减少从高空着地时的动量；无人平台需要具备较强的缓冲能力，降低地面对其冲击力，此外平台结构需要具有较高的强度，能承受较大的冲击力；在保证平台小型化的前提下，优化摆臂与平台之间的比例关系，并且合理利用履带式无人平台与地面之间较大的摩擦力，这种摩擦力可用来辅助无人平台爬楼梯。

目前，现有技术方案存在着明显的缺陷：一、常见的爬楼梯无人平台体型庞大，完全展开后的长度远大于一个台阶斜边的两倍，这种无人平台无法实现抛投的功能；二、可实现抛投的无人平台能承受较大的抗冲击能力，但是不具备爬楼梯的功能。

技术实现要素：

为了解决至少一个背景技术中提到的技术问题。本公开提供一种具备新型结构的可抛投式爬楼梯无人平台。通过以下技术方案实现。

可抛投式爬楼梯无人平台，平台包括上顶板组件、下底板组件、左侧板组件和右侧板组件；上顶板组件和下底板组件配置在左侧板组件和右侧板组件之间；左侧板组件包括左前带轮、左后带轮和左摆臂；左摆臂的一端和左后带轮能够同轴转动；右侧板组件包括右前带轮和右后带轮和右摆臂；右摆臂的一端和右后带轮能够同轴转动；左摆臂的长度大于等于左前带轮和左后带轮的轴间距；右摆臂的长度大于等于右前带轮和右后带轮的轴间距。

根据本公开的至少一个实施方式，左侧板组件还包括左侧板、舵机、电源模块、电机驱动器、第一轴套、第二轴套、第一联轴器、第二联轴器、第一轴承、第二轴承、第一传动轴、第二传动轴、前带轮支座、后带轮支座和履带；前带轮支座和后带轮支座均具有传动销轴和带轮端盖；舵机、电源模块和电机驱动器安装在左侧板上；第一轴套和第二轴套安装在左侧板上，分别支撑左后带轮和左前带轮；第一联轴器和第一轴承安装在第一传动轴上，第二联轴器和第二轴承安装在第二传动轴上；传动销轴连接带轮支座和带轮端盖；左摆臂的一端固定在第一传动轴上，履带通过履齿与左前带轮和左后带轮之间啮合，传递运动。

根据本公开的至少一个实施方式，右侧板组件还包括右侧板、舵机、电源模块、电机驱动器、第三轴套、第四轴套、第三联轴器、第四联轴器、第三轴承、第四轴承、第三传动轴、第四传动轴、前带轮支座、后带轮支座和履带；前带轮支座和后带轮支座均具有传动销轴和带轮端盖；舵机、电源模块和电机驱动器安装在右侧板上；第三轴套和第四轴套安装在右侧板上，分别支撑右后带轮和右前带轮；第三联轴器和第三轴承安装在第三传动轴上，第四联轴器和第四轴承安装在第四传动轴上；传动销轴连接带轮支座和带轮端盖；右摆臂的一端固定在第三传动轴上，履带通过履齿与右前带轮和右后带轮之间啮合，传递运动。

根据本公开的至少一个实施方式，上顶板组件包括数传天线端盖、数传天线、上顶板、图传天线、图传天线端盖和电池保护板；数传天线通过数传天线端盖安装在上顶板上，图传天线通过图传天线端盖安装在上顶板上，电池保护板固定在上顶板上。

根据本公开的至少一个实施方式，数传天线和数传天线端盖的整体以嵌入的方式安装在上顶板上；图传天线和图传天线端盖的整体以嵌入的方式安装在上顶板上。

根据本公开的至少一个实施方式，下底板组件包括电机、电机固定座、下底板、主控单元、缓冲件、电池、电池支架和减震垫；电机通过电机固定座安装在下底板上，主控单元通过缓冲件安装在下底板上，电池通过电池支架安装在下底板上，减震垫设置在电池的上下表面，起缓冲作用。

根据本公开的至少一个实施方式，上顶板组件的电池保护板用于保护下底板组件上配置的电池。

根据本公开的至少一个实施方式，电池用于对左侧板组件的电源模块和右侧板组件的电源模块供电。

根据本公开的至少一个实施方式，平台还包括前侧板组件，前侧板组件包括前侧板和前视摄像头；前视摄像头安装在前侧板上。

根据本公开的至少一个实施方式，平台还包括后侧板组件，后侧板组件包括后侧板、图传模块、固定架、后视摄像头、充电口、充电口端盖和电源开关；图传模块通过固定架安装在后侧板上，后视摄像头、充电口、充电口端盖和电源开关均安装在后侧板上。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是本公开至少一个具体实施方式的可抛投式爬楼梯无人平台的示意图；

图2是本公开至少一个具体实施方式的无人平台爬楼梯运动分解的示意图；

图3是本公开至少一个具体实施方式的无人平台的拆分示意图；

图4是本公开至少一个具体实施方式的无人平台的上顶板组件的拆分示意图；

图5是本公开至少一个具体实施方式的无人平台的下底板组件的示意图；

图6是本公开至少一个具体实施方式的无人平台的左/右侧板组件的拆分示意图；

图7是本公开至少一个具体实施方式的无人平台的前侧板组件的示意图；

图8是本公开至少一个具体实施方式的无人平台的后侧板组件的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。

如图1-8所示，本具体实施方式的可抛投式爬楼梯无人平台包括上顶板组件1、下底板组件2、左侧板组件3和右侧板组件3；上顶板组件1和下底板组件2配置在左侧板组件3和右侧板组件3之间；左侧板组件3包括左前带轮316、左后带轮316和左摆臂312；左摆臂的一端和左后带轮能够同轴转动；右侧板组件3包括右前带轮316和右后带轮316和右摆臂312；右摆臂的一端和右后带轮能够同轴转动；左摆臂的长度大于等于左前带轮316和左后带轮316的轴间距；右摆臂的长度大于等于右前带轮316和右后带轮316的轴间距。其中，上顶板组件1配置在下底板组件2的上方。

在本公开的至少一个实施方式中，左侧板组件3还包括左侧板301、舵机302、电源模块303、电机驱动器304、第一轴套305、第二轴套305、第一联轴器306、第二联轴器313、第一轴承307、第二轴承314、第一传动轴308、第二传动轴315、前带轮支座309、后带轮支座309和履带317；前带轮支座309和后带轮支座309均具有传动销轴310和带轮端盖311；舵机、电源模块和电机驱动器安装在左侧板上；第一轴套和第二轴套安装在左侧板上，分别支撑左后带轮和左前带轮；第一联轴器和第一轴承安装在第一传动轴上，第二联轴器和第二轴承安装在第二传动轴上；传动销轴连接带轮支座和带轮端盖；左摆臂的一端固定在第一传动轴上，履带通过履齿与左前带轮和左后带轮之间啮合，传递运动。其中电源模块例如是dcdc模块。左摆臂固定在第一传动轴上的一端的尺寸大于左摆臂另一端的尺寸。

在本公开的至少一个实施方式中，右侧板组件3还包括右侧板301、舵机302、电源模块303、电机驱动器304、第三轴套305、第四轴套305、第三联轴器306、第四联轴器313、第三轴承307、第四轴承314、第三传动轴308、第四传动轴315、前带轮支座309、后带轮支座309和履带317；前带轮支座309和后带轮支座309均具有传动销轴310和带轮端盖311；舵机、电源模块和电机驱动器安装在右侧板上；第三轴套和第四轴套安装在右侧板上，分别支撑右后带轮和右前带轮；第三联轴器和第三轴承安装在第三传动轴上，第四联轴器和第四轴承安装在第四传动轴上；传动销轴连接带轮支座和带轮端盖；右摆臂的一端固定在第三传动轴上，履带通过履齿与右前带轮和右后带轮之间啮合，传递运动。其中电源模块例如是dcdc模块。其中，右摆臂固定在第三传动轴上的一端的尺寸大于右摆臂另一端的尺寸。

在本公开的至少一个实施方式中，上顶板组件1包括数传天线端盖101、数传天线102、上顶板103、图传天线104、图传天线端盖105和电池保护板106；数传天线102通过数传天线端盖101安装在上顶板103上，图传天线104通过图传天线端盖105安装在上顶板103上，电池保护板106固定在上顶板上。

在本公开的至少一个实施方式中，数传天线102和数传天线端盖101的整体以嵌入的方式安装在上顶板103上；图传天线104和图传天线端盖105的整体以嵌入的方式安装在上顶板103上。

在本公开的至少一个实施方式中，下底板组件2包括电机201、电机固定座202、下底板203、主控单元204、缓冲件205、电池206、电池支架207和减震垫208；电机201通过电机固定座202安装在下底板203上，主控单元204通过缓冲件205安装在下底板203上，电池206通过电池支架207安装在下底板203上，减震垫208设置在电池206的上下表面，起缓冲作用。

如图1所示，上顶板组件1、下底板组件2、左侧板组件3、右侧板组件3、前侧板组件4和后侧板组件5形成一个整体。

在本公开的至少一个实施方式中，上顶板组件1的电池保护板106用于保护下底板组件2上配置的电池206。

在本公开的至少一个实施方式中，电池用于对左侧板组件的电源模块和右侧板组件的电源模块供电。

在本公开的至少一个实施方式中，平台还包括前侧板组件4，前侧板组件4包括前侧板401和前视摄像头402；前视摄像头402安装在前侧板401上。

在本公开的至少一个实施方式中，平台还包括后侧板组件5，后侧板组件5包括后侧板501、图传模块502、固定架503、后视摄像头504、充电口505、充电口端盖506和电源开关507；图传模块502通过固定架503安装在后侧板501上，后视摄像头504、充电口505、充电口端盖506和电源开关507均安装在后侧板501上。

其中，所述图传模块502将所述前视摄像头402和所述后视摄像头504采集的图像/视频信息经由图传天线104进行传输。

其中，所述主控单元204经由所述数传天线102接收控制指令，从而控制所述电机201驱动左侧板组件的电机驱动器和右侧板组件的电机驱动器，从而左侧板组件的电机驱动器和右侧板组件的电机驱动器分别驱动左侧板组件的舵机和右侧板组件的舵机。

所述主控单元204还根据接收到的控制指令来控制左摆臂和右摆臂的运动。

如图2所示，本实施方式的可抛投式爬楼梯无人平台爬楼梯运动分解为4步：(a)-(b)，摆臂不转动，无人平台依靠履带与地面的摩擦力运动到状态(b)；(b)-(c)，摆臂向后摆动至另一端与楼梯接触；(c)-(e)，摆臂向后继续摆动至平台的重心翻过台阶，驱动履带运动，并将摆臂摆回初始位置。摆臂在(c)-(e)的过程中起支撑作用。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。