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一种轮履复合式多功能车

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2022-11-15 11:12:36

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:“科创中国”智能网联汽车产教融合产业科技服务团| 王柳 | 2022-11-20 13:13:45
本发明将传统的轮式或者履带式军用多功能车改造成轮履复合式多功能车,在不降低其自身机动性的同时,提高了越障能力,大大提升了多功能车对复杂地形的适应能力。本发明最大优势在于越障能力大大提升,轮式向履带式切换过程中既能够为最终的三角形,也能保持变形过程中的四边形形态,通过性更强,可以越过达到车轮半径高的垂直障碍物。 本发明包括车体、变形控制机构和轮履复合式变体车轮,将原有轮式军用多功能车上的轮式车轮更换为轮履复合式可变车轮。轮履复合式变体车轮,主要由伸缩履带机构、撑开机构、动力传递和驱动机构机构组成。驾驶员根据实时路况,通过变形控制机构来控制轮履复合式可变车轮的在轮式和履带式之间切换。该轮履复合式多功能车既具有轮式车辆快速灵活的特点,又具有履带式车辆高通过性特点。更适合多种复杂路况,实用性更强。
本发明的目的是突破现有多功能车行走机构传统的轮胎和履带的观念,提出一种新型轮履复合变体轮行走机构,在保证与其它单一行走机构体积和重量相同的前提下,其自身可在轮式和履带式间相互转换,这种轮履同体的结构,使行走机构同时具备轮式和履带式的优点,避免分开设计带来的结构不紧凑问题,解决多功能车在较平坦路面高机动性和多障碍路面高通过性的兼容问题。由于该变体轮能够在轮式和履带式间快速转换,增加了其适应非结构化环境的能力,扩展了多功能车的作业环境,同时适合在灾难救援和行星探测等复杂环境下应用。该研究无论在军用领域还是民用领域都具有十分重要的意义。

目前车辆的行走机构主要是足式、轮式和履带式。足式机构的优点在于对地形要求低,可轻松跨越障碍物,可在沼泽、沙漠等特殊路面上通行,但是缺点是控制系统极其复杂,成本造价高昂。因此在现实中极少应用,仅仅在航天探测领域领域少量应用。对于某些多功能车来说,由于其运行环境的复杂性,必须具备较高的快速性、准确性、灵活性和适应性,单一的轮式或者履带式不能满足其需要。传统的多功能车的行走机构主要包括轮式和履带式,其中轮式机构较为简单,应用最广,它能够达到较高的运动速度,效率高,转弯灵活,制造成本低,理论技术较成熟,控制简单,但对地面的依赖性较强,由于轮式车轮与地面的接触面积小,接地比压大,易在湿滑和柔软地面上打滑和沉陷,因此,轮式行走机构虽有较高的机动性,但越障爬坡能力有限,但对于多功能车行驶的特种的驶路况则不太适用。履带式行走机构与轮式的优缺点几乎相反,是一种自铺路面形式的行走机构,因此具有以下优点:地面接触面积大,接地比压小,牵引附着性和越野机动性好,最重要的是其越障爬坡能力要优于轮式,但机动性较差,钢制履带对水泥路面的破坏性大,且维修维护成本较高。因此研制一种轮履复合式多功能车很有必要。

军工特种车辆技术研究中心成立于2019年,以“创新、发展”为宗旨,以自愿协作为原则,主要成员为教师和若干名由在校大学生组成,目前已和国内知名院校、企业和媒体机构开展业务合作;围绕着特种特种车相关技术,结合河北省高校汽车工程应用技术研发中心的优势,在指导教师的带领下,以学生为主体参与相关技术的开发。充分发挥我院军工院校的背景,在军民融合这一国家战略背景下,打造邢台职业技术学院汽车系的特色,最终实现服务军工,为国家的国防事业做好后勤上的保障。

本实用新型公开了一种轮履复合式多功能车,包括车体、安装在所述车体的悬架上的四个轮履复合式变体车轮以及用于控制四个所述轮履复合式变体车轮在轮式和带式之间切换的变形控制机构,各所述轮履复合式变体车轮包括用于连接所述车体的悬架的驱动机构、设置于所述驱动机构上的动力传递机构、套设于所述驱动机构外侧的伸缩履带机构以及用于使所述伸缩履带机构变形的撑开机构。本实用新型不仅能够根据路况实时在轮式和履带式之间自由切换,同时具有操作简便,越障能力更强,切换速度快等诸多优势。

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