专利名称：双腿单支承液压步行装置及步行车的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及交通工具，具体是一种双腿单支承液压步行装置，及由所述 采用了所述步行装置的液压步行车。技术背景人类一直梦想拥有一种步行车，驾l史起来在各种不同的地面上任意穿行.从最早1893年的机械马专利开始，至今已经100多年了，人们一直在不懈努力 着。美国俄亥俄州立大学创造了一种六足步行车辆.该专利技术是在车身的 两侧各布置了三条腿.基本步伐是左边的前后两条腿和右边的中间一条腿同 步运动，右边的前后两条腿和左边中间的一条腿同步运动.在运动中，车体重 量由这两组腿中的任意一組的三条腿分别分摊支承.对每一条腿而言，都有一 个承重支承点.在运动中，该点的支承力是在支承负载和卸载中周期性变化. 因此，在该点处设置的承重弹性体(如弹簧)也周期性地拉伸或压缩.这种方案 用作实验室研究步伐或供演示性观赏还是可行的.当车体具有一定载荷或重 载荷时就有如下的缺点1. 重心在第一组(如左边的前后两点和右边中间点)支承时，右边中间支 承点受力可能大于左边前后两支承点受力.当第二组(如右边的前后两点和左 边中间点)支承时，左边中间支承点受力可能大于右边前后两支承点受力.在 重载荷车辆步行中支承位置的反复变化会引起车辆重心的左右严重偏移，车 辆会产生极大的振动。2. 重载荷时，在每一组的三条腿的支撑点各设置一个弹性体以减振是必 须的.但问题是，当第一组的三条腿着地支承时，由于车体的重量原因，弹性 体满负荷被压缩，车体下降量很大.当该组腿在由着地负载一一卸载迈腿着地负载的过程中，弹性体被压缩一-弹性体恢复---弹性体被压缩，车体 由下降到最低位置-—升到车体的最高位置一-车体下降到最低位置.弹性体的这种周期性的完全卸载完全负载一—完全卸载,腿的行走会产生振动。3.上述的重心周期性的严重偏移带来的强烈振动，弹性体的完全负载到 完全卸载产生的车体振动，在重载条件下将导致步行腿无法行走，因为车体的 这种振动是多因素的综合的复合振动。我国专利(申请号95100751. 3)提出了 4条腿为一组，两组8条腿交替运动 的液压步行车. 一组(4条)腿安装在一个长方形外框架上，另一组(4条腿)安装 在长方形内框架上.这种结构仍然是单腿独立结构，它仍然保留了 6足腿步行 车的上述缺点，不适合商业用途车辆。发明内容本发明的目的是提供一种双腿单支承液压步行装置，这种双腿单支承液 压步行装置在液压的控制驱动下实现单支承的交替转换，本发明的另一个目 的是提供以所述双腿单支承液压步行装置作为行走机构的液压步行车。为实现本发明的第一 目的采用的技术方案是这样的，即一种双腿单支承 液压步行装置，其特征是包括弹性支承体及其下端安装的左右两条腿机构、 以及控制每条腿步行的液压机构，左右两条腿机构装置包括大腿支承柱、小 腿伸缩缸、小腿支承柱、支承脚，液压机构包括步进推动缸、小腿伸缩缸， 其中1) 、所述弹性支承体包括支承体外壳，绕簧弹簧座、主减4泉绕簧，前后 惯性力减振气垫、绕簧下支座、转向装置，大腿关节，其中弹性支承体的下 端通过大腿关节与大腿支承柱连接；2) 、所述大腿支承柱的中心部分由液压缸、液压活塞組成，大腿支承柱 的壳体上固定的连接块，该连接块分别与所述步进推动缸的液压伸缩端及所 述小腿伸缩缸的固定端连接；3) 、所述小腿支承柱的中心部分由液压缸、液压活塞组成，小腿支承柱 通过连接块与小腿伸缩缸的伸缩端连接，小腿支承柱通过液压活塞连接支承 脚；上述双腿单支承液压步行装置是这样行走的 1、 两步进推动缸中的一个收缩，带动大腿支承柱前曲； 2 、 同侧的小腿伸缩缸收缩使该侧的支承脚上提到一定的高度；3、 小腿伸缩缸再伸出即完成向前跨一步过程。然后另一个步进推动缸 即同侧的小腿伸缩缸进行同样的过程，即完成另一步进。如此循环即完成连 贯的4亍走。弹性支承体的功能有如下几点1) 支承车体的重量，在路面上产生振动时吸收振动能量。2) 为了保证重心在运动过程中的垂直高度不变，摆动过程中腿的伸长量 需要有一定的补偿。弹性支承体通过主减振弹簧的伸缩来进行腿的伸长量补 偿。3) 步行车腿的摆动迈步是一种脉动运动，车体的运动最好是一种惯性运 动，弹性支承体通过惯性力减振气垫来实现这两种运动的连接。当腿的运动 速度低于车体的惯性速度时，后侧的减振气垫被压缩，车体的惯性速度会适 当减小。当腿的运动速度高于车体的惯性速度时，前侧的减振气垫被压缩， 车体的惯性速度会适当增加。基于上述双腿单支承液压步行装置，本发明的另一个目的是这样实现的， 即一种液压步行车，包括步车体、中央控制室、发动机、变速器、液压驱动 装置，液压控制装置及液压行走机构；其特征是1)、所述液压行走机构为双腿单支承液压步行装置，包括弹性支承体及 其下端安装的左右两条腿机构、以及控制每条腿步行的液压机构，左右两条 腿机构装置包括大腿支承柱、小腿伸缩缸、小腿支承柱、支承脚，液压机构 包括步进推动缸、小腿伸缩缸，其中1) 所述弹性支承体的下端通过大腿关节与大腿支承柱连接；所述大腿支 承柱的中心部分由液压、液压活塞组成，大腿支承柱的壳体上固定的连接块， 该连接块分别与所述步进推动缸的液压伸缩端及所述小腿伸缩缸的固定端连 接；2) 所述小腿支承柱的中心部分由液压缸、液压活塞组成，小腿支承柱通 过连接块与小腿伸缩缸的伸缩端连接，小腿支承柱通过液压活塞连接支承脚； 两步进推动缸中的一个收缩(或伸出)，带动其中大腿支承柱前曲；同侧的小 腿伸缩缸收缩使该侧的支承脚上提到一定的高度；小腿伸缩缸再伸出、进推 动缸再伸出(或收缩)即完成向前跨一步过程；然后另一个步进推动缸及同 側的小腿伸缩缸进行同样的过程，即完成另一步进，如此循环即完成连贯的行走；3)、液压行走机构由至少两个所述双腿单支承液压步行装置构成，每个 双腿单支承液压步行装置通过其弹性支承体的壳体及步进推动缸的上端与车 体连接。上述车体、发动机、变速器，可以沿用现代轮系车辆的技术或在现代轮 系车辆技术的基础上作修改设计。其中，液压驱动装置，液压控制装置中使 用的液压介质可以用油，也可以用水。如果用水，它可以不污染环境，粘度 小，传输能量能耗低，这对于提高步行车的效率大有好处。液压控制方式可 以使用现代液压控制技术，比如i兑，步进节拍的控制可以通过计算机用方向 阀进行程序控制，流量和压力也可以用计算机控制。当然也可以用预编程序 的机械结构控制。本发明提出的这种以双腿单支承液压步行装置为行走机构的步行车的行 走效果，类似于四人抬轿或八人抬轿(八抬大轿就是典型的步行车雏型)，每个人就是一个双腿单支承机构，n个双腿单支承机构的平衡组合，就可以实现平 稳地搬运沉重的物体。n个(比如四个或六个)双腿单支承液压步行装置安装在车体下，将使车 体的重力分布均匀，运动重心平衡，实现车体的轻松步行。本发明的经典实施方案是四个双腿单支承机构组合的步行车.(两个双腿 单支承机构组合的步行车类似于两轮摩托车，三个双腿单支承机构组合的步 行车类似于三轮摩托车，当然也可以六个/八个双腿单支承机构的组合，类似 于轮系车辆的八轮大卡车或十轮大卡车.)。本发明的特点是1、 提出了一种双腿单支承方案。这种方案保证了步行车在运动中实现重 心平稳，受力分布平衡，不产生重心因支承变化的振动。尽管两条腿同样是 交替着地，但着地负载腿和腾空迈步腿使用了同 一个弹性支承体，对于支承体 而言它们同时面对的外部受力条件任何时刻都是一致的.不会因为两腿的交 替受力产生弹性体的交替受力。这一点类似于重载汽车的后專仑(单侧的两个寿仑 子使用了同一副钢板簧)，因此不会产生弹性体压缩能量的完全释放和完全压 缩，从而减少了给车体带来的振动.2、 本发明的这技术方案摆脱了传统机械的四杆机构或7杆机构，应用现代液压驱动技术，实现高频率快速响应；依靠现代控制技术，实现大小腿的 协调动作，完成荒野原始崎岖地面适应性行走步法。3、本发明还提出了一种液压驱动步行腿转弯机构方案，该方案是为适应 小的转弯半径而设计的。总之，本发明专利提出的上述三项方案，是一种解决步行车行走的一体 化方案。
本发明的上述结构可以通过附图给出的非限定性的实施例进一步说明。 本发明有如下附图 附图1为发明步行车实施例的示意图； 附图2为本发明双腿单支承液压步行装置的结构示意图； 附图3为本发明弹性支承体8的结构剖视图，其中a为沿步行车体纵轴 线方向；b为沿步行车体横轴线方向；附图4为本发明双腿单支承液压步行装置跨越凸出障碍时的状态示意图； 附图5为本发明双腿单支承液压步行装置跨越凹陷障碍时的状态示意图； 附图6为本发明液压步行车的步伐示意图； 附图7为本发明液压步行车的转向步伐示意图。附图中l-车体、2-中央控制室、3-发动片几、4-变速器、5-液压驱动 装置、6-液压控制装置、7-双腿单支承液压步行装置、8-弹性支承体、9 -步进推动缸、10-大腿关节、11-大腿支承柱、12-小腿伸缩缸、13-小 腿关节、14-小腿支承柱、15-支承脚、16-支承体外壳、17-绕簧弹簧座、 18-主减振绕簧、19前后惯性力减:派气垫、20-绕簧下支座、21转向装置、 22-大腿关节轴承、23-大腿液压缸、24-大腿液压活塞、25小腿液压缸、 26-小腿液压活塞。
具体实施方式
本发明的步行车如图1所示，.步行车由车体l、中央控制室2、发动机3、变速器4、液压驱动装置5， 液压控制装置6,及液压控制装置及液压行走机构7;其中所述液压行走机构为双腿单支承液压步行装置，包括弹性支承体8及其下端安装的左右两条腿机构、以及控制每条腿步行的液压机构，左右两条腿机构装置包括大腿支承柱11、小腿伸缩缸12、小腿支承柱14、支承脚15, 液压机构包括步进推动缸9、小腿伸缩缸12，其中所述弹性支承体的下端 通过与转向装置21固定的大腿关节10与大腿支承柱11连接；所述大腿支承 柱(ll)的中心部分由液压23、液压活塞24组成，大腿支承柱ll的壳体上固 定的连接块，该连接块分别与所述步进推动缸9的液压伸缩端及所述小腿伸 缩缸12的固定端连接；所述小腿支承柱14的中心部分由液压缸25、液压活 塞26组成，小腿支承柱14通过连接块与小腿伸缩缸12的伸缩端连接，小腿 支承柱14通过液压活塞26连接支承脚15;两步进推动缸9中的一个收缩(或 伸出)，带动其中大腿支承柱11前曲；同侧的小腿伸缩缸12收缩使该侧的支 承脚15上提到一定的高度；小腿伸缩缸12再伸出、进推动缸9再伸出(或 收缩)即完成向前跨一步过程；然后另一个步进推动缸9及同侧的小腿伸缩 缸12进行同样的过程，即完成另一步进，如此循环即完成连贯的行走；2)、液压行走机构由至少两个所述双腿单支承液压步行装置构成，每个 双腿单支承液压步行装置通过其弹性支承体8的壳体及步进推动缸9的上端 与车体连接；3 )、通过控制每个所述双腿单支承液压步行装置中的转向装置的水平旋 转角度及每个双腿单支承液压步行装置的步距，完成车体的转向。每个双腿单支承液压步行装置如图2所示。它包括弹性支承体8及其下 端安装的左右两条腿机构、以及控制每条腿步行的液压机构，左右两条腿机 构装置包括大腿支承柱11、小腿伸缩缸12、小腿支承柱14、支承脚15，液 压机构包括步进推动缸9、小腿伸缩缸12，其中1) 、所述弹性支承体的下端通过与转向装置21固定的大腿关节10与大 腿支承柱11连接；2) 、所述大腿支承柱11的中心部分由液压23、液压活塞24组成，大腿 支承柱11的壳体上固定的连接块，该连接块分别与所述步进推动缸9的液压 伸缩端及所述小腿伸缩缸12的固定端连接；3) 、所述小腿支承柱14的中心部分由液压缸25、液压活塞26组成，小 腿支承柱14通过连接块与小腿伸缩缸12的伸缩端连接，小腿支承柱14通过 液压活塞26连接支承脚15;4)、两步进推动缸9中的一个收缩(或伸出)，带动其中大腿支承柱ll 前曲；同侧的小腿伸缩缸12收缩使该侧的支承脚15上提到一定的高度；小 腿伸缩缸12再伸出、进推动缸9再伸出(或收缩)即完成向前if争一步过程； 然后另一个步进推动缸9及同侧的小腿伸缩缸12进行同样的过程，即完成另 一步进，如此循环即完成连贯的行走。弹性支承体8如图3-a和3-b所示。它包括支承体外壳16,绕簧弹簧座 17，主减振绕簧18，前后惯性力减振气垫19、绕簧下支座20、转向装置21, 其中转向装置上端通过轴与绕簧支座下端浮动连接，转向装置下端与大腿关 节IO连接。所述转向装置21是一个蜗轮副，通过大腿关节10控制着步行腿的转向。 大腿支承柱ll如图4所示.大M^支^Oi 11的中心部分由液压缸23，液压活塞24，组成. 小腿支承柱14如图5所示.小腿支承柱14的中心部分由液压缸25,液压活塞26,组成.步行车在野外行走，总会遇到沟沟坎坎等障碍。当遇到较大的高坎障碍 时，液压活塞缸23及液压活塞杆24动作(伸长)，由小腿关节支承车体，完 成翻坎或翻越障碍。参见图4。当步行车遇到较大的凹坑或深沟时，液压活塞25及液压活塞杆26动作 (伸长)，使腿加长，越过凹坑或深沟障碍。参见图5。本发明提出的这种双腿单支承组合方案，类似于四人抬轿或八人抬轿(八 抬大轿就是典型的步行车雏型)，每个人就是一个双腿单支承腿机构。n个双腿 单支承腿机构的平衡组合，就可以实现平稳地搬运沉重的物体.n个(比如四个或六个)双腿单支承腿机构安装在车体下，将使车体的重 力分布均匀，运动重心平衡，实现车体的轻+〉步行.本发明中轻便型步行车的经典实施方案是四个双腿单支承腿机构组合。 (两个双腿单支承腿机构组合的步行车类似于两轮摩托车，三个双腿单支承腿 机构组合的步行车类似于三轮摩托车，当然也可以六个/八个双腿单支承腿机 构的组合，类似于轮系车辆的八轮大卡车或十轮大卡车.).本发明的步行车，其行走步法如图6所示.就是说1)起步(内外侧的腿同时都着地的末尾时刻)_ 一仅外侧腿(或内侧腿)负载着地一一内侧腿(或外侧腿)腾空迈步一一外侧腿(或内侧腿)负载着地步。如此循环交替行进。2)步行走步可以通过软件程序控制；着地 时间和腾空时间，可以根据需要设定。3)车体重心处在车体纵向轴线上，不 会左右摇摆，不发生横向振动。本发明的步行车，其转弯方式如图7所示。本图所示的转弯，设车体前端 的腿向右转，则后端的腿要向左转；车体的内侧和外侧的转弯角度会不一致， 有ocl〉oc2,内侧腿系和外侧腿系通过差动联动。这种方案的转弯半径小，这 在荒野地面行走是很重要的。本发明的液压步行车是继汽车、火车、轮船、飞机之后的第五大运输机 械，有着广阔的发展前景。它特别适合于松软地面、沼泽地、沙漠、滩涂等 原始地形地貌环境。按我国步行车开拓者、《步行车辆理论与脚踝设计》 一书作者的观点，在 原始地形地貌环境下"步行车辆比起轮式或履带式车辆，至少有四个优点 l)较高的速度，2)较好的燃料经济性，3)较大的机动性河越障能力，4) 较好的舒适性。"本液压步行车专利技术适合于制造游玩型轻便步行车，森林救火、洪水 救灾、暴风雪地救援用灵巧型步行车，特别适用设计制造巨型重载运输车。
权利要求
1、一种双腿单支承液压步行装置，其特征是包括弹性支承体(8)及其下端安装的左右两条腿机构、以及控制每条腿步行的液压机构，左右两条腿机构装置包括大腿支承柱(11)、小腿伸缩缸(12)、小腿支承柱(14)、支承脚(15)，液压机构包括步进推动缸(9)、小腿伸缩缸(12)，其中1)、所述弹性支承体的下端通过与转向装置(21)固定的大腿关节(10)与大腿支承柱(11)连接；2)、所述大腿支承柱(11)的中心部分由液压缸(23)、液压活塞(24)组成，大腿支承柱(11)的壳体上固定的连接块，该连接块分别与所述步进推动缸(9)的液压伸缩端及所述小腿伸缩缸(12)的固定端连接；3)、所述小腿支承柱(14)的中心部分由液压缸(25)、液压活塞(26)组成，小腿支承柱(14)通过连接块与小腿伸缩缸(12)的伸缩端连接，小腿支承柱(14)通过液压活塞26连接支承脚(15)；4)、两步进推动缸(9)中的一个收缩(或伸出)，带动其中大腿支承柱(11)前曲；同侧的小腿伸缩缸(12)收缩使该侧的支承脚(15)上提到一定的高度；小腿伸缩缸(12)再伸出、进推动缸(9)再伸出(或收缩)即完成向前跨一步过程；然后另一个步进推动缸(9)及同侧的小腿伸缩缸(12)进行同样的过程，即完成另一步进，如此循环即完成连贯的行走。
全文摘要
本发明涉及一种双腿单支承液压步行装置，它包括弹性支承体及其下端安装的左右两条腿机构、以及控制每条腿步行的液压机构；本发明还涉及一种液压步行车，其液压行走机构由至少两个所述双腿单支承液压步行装置构成，每个双腿单支承液压步行装置通过其弹性支承体的壳体及步进推动缸的上端与车体连接；所述液压步行车的重心平稳，受力分布平衡，不产生重心因支承变化的振动。本发明摆脱了传统机械的四杆机构或7杆机构，应用现代液压驱动技术，实现高频率快速响应，适合于制造游玩型轻便步行车，森林救火、洪水救灾、暴风雪地救援用灵巧型步行车，特别适用设计制造巨型重载运输车辆。
文档编号B62D57/00GK101229825SQ20081006940
公开日2008年7月30日 申请日期2008年2月28日 优先权日2008年2月28日
发明者张成华, 王芷龙 申请人:王芷龙