专利名称：组合可折展悬架式六轮车载机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可折展六轮车载机构。
背景技术：
目前国内外对于行星探测车的研究还主要集中在其移动机构的移动性能方面，很少考虑车体的折叠功能。在现阶段火箭空间和发射费用的限制下，折叠功能对于探测车具有十分重要的意义，可以解决功能多样性与体积之间的矛盾。随着我国探月工程的实施，具有折叠功能且移动性能优越的车载机构正在受到人们越来越多的重视。
发明内容
本发明为了解决目前探测车不能同时具有良好折叠功能和优越的移动性能的问 题，提供一种组合可折展悬架式六轮车载机构。本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是所述机构包括第一车轮、第一杆、第一转动锁定装置、第二杆、第三杆、第四杆、第六杆、导轨、第七杆、锁定销、滑块、第十杆、第十一杆、拉伸弹簧、第十二杆、第十三杆、第三转动锁定装置、第十四杆、第三车轮、第二转动锁定装置、第九杆和第二车轮，第一杆的一端与第一车轮铰接，第一杆的另一端通过第一转动锁定装置与第二杆的一端连接，第二杆的另一端与第六杆的一端铰接，第六杆的另一端与第七杆的一端铰接，第七杆的杆体与第三杆的一端铰接，第三杆的另一端与第二杆的杆体铰接，第二杆、第六杆、第七杆和第三杆构成封闭长方形，第四杆的一端与第六杆的中部铰接，第四杆的另一端与第三杆的中部铰接，第二杆和第四杆平行设置，第七杆的一端通过第二转动锁定装置与第九杆的一端铰接，第九杆的另一端与第二车轮铰接，第四杆的侧壁与导轨的一端固接，导轨与滑块通过锁定销锁定，滑块的侧壁与第十杆的侧壁固接，第十三杆的一端与第十杆的一端铰接，第十杆的另一端与第十一杆的一端铰接，第十一杆的另一端与第十二杆的一端铰接，第十二杆的杆体与第十三杆的另一端铰接，第十二杆的另一端通过第三转动锁定装置与第十四杆的一端铰接，第十四杆的另一端与第三车轮铰接，拉伸弹簧的一端与第十一杆和第十二杆的铰接点铰接，拉伸弹簧的另一端与第十杆和第十四杆的铰接点铰接，第十杆、第十一杆、第十二杆、第十三杆和拉伸弹簧构成弹簧约束四边形机构。本发明具有以下有益效果本发明具有接近50%的折叠体积与展开体积比，在折叠状态下仍具有行走功能。车载机构通过折叠与展开状态的变化，不仅降低了发射成本，而且提高了发射的可靠性。车载机构由折叠状态展开至工作状态，整体尺寸增大，提高了车体的稳定性。本发明的折叠展开悬架机构具有良好的拓展性，不仅可作为月球或行星探测车的车载机构，也可通过改变其几何尺寸参数，作为复杂地形移动车辆的车载移动机构或玩具车。具体分析如下1、本发明的基本构型(未折叠前的构型)有较强的越障性能和跨越壕沟的能力。能爬越两倍车轮直径的垂直台阶障碍和越过与探测车长度相近的壕沟，这使得探测车在野外有很强的适应能力。同时构型中的弹簧在车体行驶的过程中起到缓冲减振的作用；2、本发明的折叠比可以达到O. 5。探测车可折叠悬架都是使用可靠性很强的低副连接，保证完成任务的成功性。在折叠和展开过程中无需外加电源，仅靠车轮的运动即可实现折展动作，使得车载电源可以更多地为其他设备提供能源；3、整个悬架具有很强的对崎岖地形的被动自适应能力，保证车辆行驶过程中车体质心的稳定性。
图I是本发明展开状态图，图2是本发明折叠状态图，图3是本发明的第一转动锁定装置图，图4是本发明的第二转动锁定装置图，图5是本发明的第三转动锁定装置图。
具体实施例方式具体实施方式
一结合图I和图2说明本实施方式，本实施方式的机构包括第一车轮I、第一杆2、第一转动锁定装置3、第二杆4、第三杆5、第四杆6、第六杆8、导轨9、第七杆10、锁定销U、滑块12、第十杆13、第十一杆14、拉伸弹簧15、第十二杆16、第十三杆17、第三转动锁定装置18、第十四杆19、第三车轮20、第二转动锁定装置21、第九杆22和第二车轮23，第一杆2的一端与第一车轮I铰接，第一杆2的另一端通过第一转动锁定装置3与第 二杆4的一端连接，第二杆4的另一端与第六杆8的一端铰接，第六杆8的另一端与第七杆10的一端铰接，第七杆10的杆体与第三杆5的一端铰接，第三杆5的另一端与第二杆4的杆体铰接，第二杆4、第六杆8、第七杆10和第三杆5构成封闭长方形，第四杆6的一端与第六杆8的中部铰接，第四杆6的另一端与第三杆5的中部铰接，第二杆4和第四杆6平行设置，第七杆10的一端通过第二转动锁定装置21与第九杆22的一端铰接，第九杆22的另一端与第二车轮23铰接，第四杆6的侧壁与导轨9的一端固接，导轨9与滑块12通过锁定销11锁定，滑块12的侧壁与第十杆13的侧壁固接，第十三杆17的一端与第十杆13的一端铰接，第十杆13的另一端与第十一杆14的一端铰接，第十一杆14的另一端与第十二杆16的一端铰接，第十二杆16的杆体与第十三杆17的另一端铰接，第十二杆16的另一端通过第三转动锁定装置18与第十四杆19的一端铰接，第十四杆19的另一端与第三车轮20铰接，拉伸弹簧15的一端与第十一杆14和第十二杆16的铰接点铰接，拉伸弹簧15的另一端与第十杆13和第十四杆19的铰接点铰接，第十杆13、第十一杆14、第十二杆16、第十三杆
17和拉伸弹簧15构成弹簧约束四边形机构。导轨9与车厢7的差速装置的输出轴传动连接。
具体实施方式
二 结合图3说明本实施方式，本实施方式的第一转动锁定装置3包括第一卡环3-1、第一圆柱销3-3、第一锥销3-4、第一支撑板3-5、第一锥销导套3-6、第一弹簧帽3-7、第一弹簧3-8和二个第一垫片3-2，第一支撑板3-5为L形，第二杆4的侧壁与第一支撑板3-5的水平段的一端固接，第一支撑板3-5的竖直段的侧壁与第一锥销导套3-6的一端固接，第一锥销导套3-6的另一端上套装第一弹簧帽3-7且二者螺纹连接，第一锥销3-4的一端套装第一弹簧3-8且这一端依次穿过第一杆2、第一支撑板3-5的竖直段设在第一锥销导套3-6内，第一弹簧3-8的一端顶靠在第一弹簧帽3-7内，第一杆2与第二杆4的铰接是通过第一圆柱销3-3、第一垫片3-2及第一卡环3-1实现的。当第一锥销3-4在第一弹簧3-8的作用下插入第一杆2中的锁定空后，第一杆2与第二杆4即锁定为一体结构；当第一锥销3-4被拔出第一杆2中的锁定空后,第一杆2又可相对第二杆4转动。其它实施方式与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三结合图4说明本实施方式，本实施方式的第二转动锁定装置21包括第二卡环21-1、第二圆柱销21-3、第二锥销21-4、第二支撑板21_5、第二锥销导套21-6、第二弹簧帽21-7、第二弹簧21-8和二个第二垫片21_2，第二支撑板21_5为L形，第七杆10的侧壁与第二支撑板21-5的水平段的一端固接，第二支撑板21-5的竖直段的侧壁与第二锥销导套21-6的一端固接，第二锥销导套21-6的另一端上套装第二弹簧帽21-7且二者螺纹连接，第二锥销21-4的一端套装第二弹簧21-8且这一端依次穿过第九杆22、第二支撑板21-5的竖直段设在第二锥销导套21-6内，第二弹簧21-8的一端顶靠在第二弹簧帽21-7内，第九杆22与第七杆10的铰接是通过第二圆柱销21-3、第二垫片21_2及第二卡环21-1实现的。当第二锥销21-4在第二弹簧21-8的作用下插入第九杆22中的锁定空后，第九杆22与第七杆10即锁定为一体结构；当第二锥销3-4被拔出第九杆22中的锁定空后，第九杆22又可相对第七杆10转动。其它实施方式与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四结合图5说明本实施方式，本实施方式的第三转动锁定装置 18包括第三卡环18-1、第三圆柱销18-3、第三锥销18-4、第三支撑板18_5、第三锥销导套18-6、第三弹簧帽18-7、第三弹簧18-8和二个第三垫片18_2，第三支撑板18_5为L形，第十二杆16的侧壁与第三支撑板18-5的水平段的一端固接，第三支撑板18-5的竖直段的侧壁与第三锥销导套18-6的一端固接，第三锥销导套18-6的另一端上套装第三弹簧帽18-7且二者螺纹连接，第三锥销18-4的一端套装第三弹簧18-8且这一端依次穿过第十四杆19、第三支撑板18-5的竖直段设在第三锥销导套18-6内，第三弹簧18-8的一端顶靠在第三弹簧帽18-7内，第十四杆19与第十二杆16的铰接是通过第三圆柱销18-3、第三垫片18_2及第三卡环18-1实现的。当第三锥销18-4在第三弹簧18-8的作用下插入第十四杆19中的锁定空后，第十四杆19与第十二杆16即锁定为一体结构；当第三锥销29-4被拔出第十四杆19中的锁定空后，第十四杆19又可相对第十二杆16转动。其它实施方式与具体实施方式
一相同。工作原理该车载机构折叠与展开过程由各杆件的转动和滑块的滑动组成。折叠过程各杆件转动折叠原理弹簧约束四边形机构为直线机构，即当第十一杆14按照图2中箭头所示方向旋转时，第三车轮20中心沿直线方向上升；使第一转动锁定装置3解锁，如图2所示箭头转动杆2至图示位置；然后使第二转动锁定装置21解锁，如图2所示箭头转动第九杆22至图示位置；最后使锁定销18解锁，如图2所示箭头转动杆19至图示位置。这样车体既实现了一部分长度方向的折叠外又实现了高度方向的折叠。滑块运动折叠原理在各杆件转动完成相应的折叠后，锁定销11解锁，滑块12向平行机构方向移动，同时带动弹簧约束四边形机构也向平行四边形机构靠近至图示位置，又完成了车体在长度方向的一部分折叠。至此，折叠过程进行完毕，可用绳索等将折叠后车体相应的杆件锁紧，以备运输或发射。展开过程展开过程是折叠过程的逆过程，从动力源方面来讲，折叠过程可以由人在地面辅助完成，而展开过程则需车体在月球等行星表面依靠车轮电机来完成。
滑块运动展开原理当锁定车体各杆件解锁后，第一车轮I在电机的带动下逆时针转动、第三车轮20顺时针转动，滑块12背向第七杆10方向移动，同时带动弹簧约束四边形机构也背向第七杆10靠近至图I所示位置时由锁定销11在弹簧力的作用下将其锁定。各杆件转动展开原理继续使第一车轮I和第三车轮20转动，则第一杆2和第十四杆19沿着图2箭头所示方向的反方向转动至图I所示位置时分别由第一转动锁定装置3和第三转动锁定装置18在弹簧力的作用下将其锁定；使第一车轮I和第三车轮20停止转动，仅使第二车轮23顺时针转动，则第九杆22沿着图2箭头所示方向的反方向转动至图I所示位置时由第二转动锁定装置21在弹簧力的作用下将其锁定。在此过程中，第一杆 14在弹簧力的作用下会沿着图2箭头所示方向的反方向作部分转动至图I所示位置。至此，展开过程结束，整个过程需各车轮按顺序转动配合完成。
权利要求
1.一种组合可折展悬架式六轮车载机构，其特征在于所述机构包括第一车轮(I)、第一杆(2)、第一转动锁定装置(3)、第二杆(4)、第三杆(5)、第四杆(6)、第六杆(8)、导轨(9)、第七杆(10)、锁定销(11)、滑块(12)、第十杆(13)、第i^一杆(14)、拉伸弹簧(15)、第十二杆(16)、第十三杆(17)、第三转动锁定装置(18)、第十四杆(19)、第三车轮(20)、第二转动锁定装置(21)、第九杆(22)和第二车轮(23)，第一杆(2)的一端与第一车轮(I)铰接，第一杆(2)的另一端通过第一转动锁定装置(3)与第二杆(4)的一端连接，第二杆(4)的另一端与第六杆(8)的一端铰接，第六杆(8)的另一端与第七杆(10)的一端铰接，第七杆(10)的杆体与第三杆(5)的一端铰接，第三杆(5)的另一端与第二杆(4)的杆体铰接，第二杆(4)、第六杆(8)、第七杆(10)和第三杆(5)构成封闭长方形，第四杆￠)的一端与第六杆(8)的中部铰接，第四杆￠)的另一端与第三杆(5)的中部铰接，第二杆(4)和第四杆(6)平行设置，第七杆(10)的一端通过第二转动锁定装置(21)与第九杆(22)的一端铰接，第九杆(22)的另一端与第二车轮(23)铰接，第四杆(6)的侧壁与导轨(9)的一端固接，导轨(9)与滑块(12)通过锁定销(11)锁定，滑块(12)的侧壁与第十杆(13)的侧壁固接，第十三杆(17)的一端与第十杆(13)的一端铰接，第十杆(13)的另一端与第十一杆(14)的一端铰接，第十一杆(14)的另一端与第十二杆(16)的一端铰接，第十二杆(16)的杆体与第十三杆(17)的另一端铰接，第十二杆(16)的另一端通过第三转动锁定装置(18)与第十四杆(19)的一端铰接，第十四杆(19)的另一端与第三车轮(20)铰接，拉伸弹簧(15)的一端与第十一杆(14)和第十二杆(16)的铰接点铰接，拉伸弹簧(15)的另一端与第十杆(13)和第十四杆(19)的铰接点铰接，第十杆(13)、第^ 杆(14)、第十二杆(16)、第十三杆(17)和拉伸弹簧(15)构成弹簧约束四边形机构。
2.根据权利要求I所述组合可折展悬架式六轮车载机构，其特征在于第一转动锁定装置(3)包括第一卡环(3-1)、第一圆柱销(3-3)、第一锥销(3-4)、第一支撑板(3-5)、第一锥销导套(3-6)、第一弹簧帽(3-7)、第一弹簧(3-8)和二个第一垫片(3-2)，第一支撑板(3-5)为L形，第二杆(4)的侧壁与第一支撑板(3-5)的水平段的一端固接，第一支撑板(3-5)的竖直段的侧壁与第一锥销导套(3-6)的一端固接，第一锥销导套(3-6)的另一端上套装第一弹簧帽(3-7)且二者螺纹连接，第一锥销(3-4)的一端套装第一弹簧(3-8)且这一端依次穿过第一杆(2)、第一支撑板(3-5)的竖直段设在第一锥销导套(3-6)内，第一弹簧(3-8)的一端顶靠在第一弹簧帽(3-7)内，第一杆(2)与第二杆(4)的铰接是通过第一圆柱销(3-3)、第一垫片(3-2)及第一卡环(3-1)实现的。
3.根据权利要求I所述组合可折展悬架式六轮车载机构，其特征在于第二转动锁定装置(21)包括第二卡环(21-1)、第二圆柱销(21-3)、第二锥销(21-4)、第二支撑板(21_5)、第二锥销导套(21-6)、第二弹簧帽(21-7)、第二弹簧(21-8)和二个第二垫片(21_2)，第二支撑板(21-5)为L形，第七杆(10)的侧壁与第二支撑板(21-5)的水平段的一端固接，第二支撑板(21-5)的竖直段的侧壁与第二锥销导套(21-6)的一端固接，第二锥销导套(21-6)的另一端上套装第二弹簧帽(21-7)且二者螺纹连接，第二锥销(21-4)的一端套装第二弹簧(21-8)且这一端依次穿过第九杆(22)、第二支撑板(21-5)的竖直段设在第二锥销导套(21-6)内，第二弹簧(21-8)的一端顶靠在第二弹簧帽(21-7)内，第九杆(22)与第七杆(10)的铰接是通过第二圆柱销(21-3)、第二垫片(21-2)及第二卡环(21-1)实现的。
4.根据权利要求I所述组合可折展悬架式六轮车载机构，其特征在于第三转动锁定装置(18)包括第三卡环(18-1)、第三圆柱销(18-3)、第三锥销(18-4)、第三支撑板(18_5)、第三锥销导套(18-6)、第三弹簧帽(18-7)、第三弹簧(18-8)和二个第三垫片(18_2)，第三支撑板(18-5 )为L形，第十二杆(16)的侧壁与第三支撑板(18-5)的水平段的一端固接，第三支撑板(18-5)的竖直段的侧壁与第三锥销导套(18-6)的一端固接，第三锥销导套(18-6)的另一端上套装第三弹簧帽(18-7)且二者螺纹连接，第三锥销(18-4)的一端套装第三弹簧(18-8)且这一端依次穿过第十四杆(19)、第三支撑板(18-5)的竖直段设在第三锥销导套(18-6)内，第三弹簧(18-8)的一端顶靠在第三弹簧帽(18-7)内，第十四杆(19)与第十二杆(16)的铰接是通过第三圆柱销(18-3)、第三垫片(18-2)及第三卡环(18-1)实现的。
全文摘要
组合可折展悬架式六轮车载机构，它涉及一种可折展六轮车载机构。本发明解决目前探测车不能同时具有良好折叠功能和优越的移动性能的问题。第二杆、第六杆、第七杆和第三杆构成封闭长方形，第四杆的一端与第六杆的中部铰接，第四杆的另一端与第三杆的中部铰接，第二杆和第四杆平行设置，第七杆的一端通过第二转动锁定装置与第九杆的一端铰接，第九杆的另一端与第二车轮铰接，第四杆的侧壁与导轨的一端固接，导轨与滑块通过锁定销锁定，滑块的侧壁与第十杆的侧壁固接，第十杆、第十一杆、第十二杆、第十三杆和拉伸弹簧构成弹簧约束四边形机构。本发明用于行星探测。
文档编号B64G1/16GK102910298SQ20121047238
公开日2013年2月6日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日
发明者陶建国, 杨飞, 邓宗全 申请人:哈尔滨工业大学