專利名稱：六足步行機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種交通裝置，尤其是一種用步足替代輪子的六足步行機。
背景技術：
仿人類行走的兩腳機器人雖然能行走，但因傳動機構復雜、行走笨拙、緩慢、平穩(wěn)性差，又無法載人。類似牛馬四足行走的機械雖然也能行走，但是由于設計理念過于仿真，致使機械更加復雜、笨拙、難以實用。

發(fā)明內容
本實用新型的目的就是要提供一種構造簡單、行走靈活、平穩(wěn)性好，能載人載物的步行工具。
本實用新型所采用的技術方案是六足步行機(下稱步行機)在坐椅1的兩側同一軸線上的兩根半軸2上安裝有六條步足3、相對應的兩條步足為一對，組成A、B、C三對步足，每條步足由上下兩節(jié)構成，下節(jié)4套于上節(jié)內，上節(jié)的內腔是高壓油缸5，它的橫截面呈三圓連環(huán)49形，或呈啞鈴50形，或呈橢圓51形，缸內有壓縮彈簧6，前后有前拉彈簧8、后拉彈簧9、油缸頂端有進油口10、排油口11，下節(jié)4的頂端是活塞7，底端是足墊13，坐椅1下面的墊板上安裝有動力機15，高壓油泵16、高壓貯油罐17，壓縮空氣保壓袋64，油壓自動控制器65，在進油管道27上裝有油量控制閥18，進油閥19，左右進油自動調節(jié)器20，它的外腔25呈梭形，底面光滑略凹，調節(jié)芯26也呈梭形，底面光滑略凸，外腔25與調節(jié)芯26之間有空隙，調節(jié)芯26可在外腔內左右滑動，它的左支管28通往右側步足，右支管29通往左側步足，在排油管道34上裝有左右溢油自動控制器21，它的外腔30呈半邊啞鈴狀，底面光滑略凹，控制芯31也呈半邊啞鈴狀，底面光滑略凸，外腔與控制芯之間有空隙，控制芯31可以在外腔內左右滑動，它的左支管32接右側步足的排油管，右支管33接左側步足的排油管，排油溢油轉換器22的轉換芯35的進油口呈喇叭形。由轉換桿36控制其轉動，轉換桿末端裝有永磁鐵37，在同一圓孤上裝有排油開啟螺線管38，管上繞有排油導線58，溢油開啟螺線管39，管上繞有溢油導線57，軟鐵片40、壓縮彈簧41、排油管42通往貯油罐24，溢油管43通往溢油閥23，溢油閥23的來油端的外腔45呈圓錐形，溢油芯46也呈圓錐形，它的后面裝有壓力彈簧47，調壓螺桿48，調壓把44安裝在坐椅1的右側扶手上，用導管拉索80控制調壓螺桿48的轉動。左側步足的轉軸上端有電控桿12。桿頂有磁性觸頭52、53，并分別用導線與雙向擲電閘81相連，電控板14由左右兩塊觸線板構成，板面上裝有四組觸線，上面兩組為前行的進油、溢油、排油觸線。下面兩組為退行的進油、溢油、排油觸線，其中觸線56都是進油閥19的開啟觸線，觸線57都是溢油開啟觸線，觸線58都是排油開啟觸線，附加觸線59也是排油開啟觸線，它的接線的方法是A足的附加觸線59接在B足的排油觸線58上，以此類推，觸線板背面與觸線相對應處貼有軟鐵片54，兩塊觸線板之間的頂部裝有數(shù)片導向片55，步寬控制與轉向系統(tǒng)由前行限步弓66，退行限步弓67、導弓槽68、導管拉索69、繞索鼓70、提索桿71，梯狀齒條72，提索把73和轉向把74構成，進退轉換系統(tǒng)由前拉彈簧8、后拉彈簧9、定滑輪77、導管拉索78、換向桿79、限步弓升落導索76、限步弓升落把75和雙向擲電閘81組成。


圖1是步行機外形圖圖2是步行機去掉坐椅兩側前蓋板前視圖圖3是步足行走原理圖圖4是步足構造及進退轉換系統(tǒng)構造示意圖圖5是左右進油自動調節(jié)器構造示意圖圖6是左右溢油自動控制器構造示意圖圖7是排油溢油轉換器構造示意圖圖8是溢油閥構造示意圖圖9是三種高壓油缸橫截面示意圖圖10是電控板去掉頂蓋后頂視圖(僅標示第一組進油觸線)圖11是電控桿與電控板構造部分剖示圖圖12是一對步足進油、溢油、排油電路圖圖13是三對步足進油、溢油、排油電路圖圖14是傳動油全流程示意圖圖15是步寬控制與轉向系統(tǒng)構造原理圖圖16是步寬控制與轉向系統(tǒng)構造原理圖圖17是主要部件在托板上擺布圖圖18是大中型步行機外形圖具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明步行機的工作原理如下當步行機的三對步足處于圖3所示狀態(tài)時，步行機的重心G處于B足與C足之間，此時A足正在進高壓油前擺下伸，但尚未觸及地面，B足正在從溢油閥溢油。長度在縮短，C足正在進高壓油伸長后蹬，在C足后蹬力作用下，步行機的坐椅向前移動，重心G向B足靠近，當重心G越過B足進入B、A(此時已觸地)之間時，B足上端的電控桿12立即關閉自己的溢油閥，打開自己的進油閥，同時打開C足的排油閥(C足的進油閥隨即自動關閉)，C足在前拉彈簧8和壓縮彈簧6的作用下一邊上縮一邊向前擺動，此時A足的進油閥已關閉，溢油閥開始溢油，步足長度不斷縮短，而B足則不斷進高壓油伸長后蹬，因此重心G逐漸遠離B足向A足靠近。A足因受重力G作用繼續(xù)溢油縮短，C足在前擺越G線后由自己的電控桿將進油閥打開，于是一邊繼續(xù)前擺一邊迅速下伸，直至觸到地面，當重心G越過A足進到A、C之間時，A足的電控桿立即關閉自己的溢油閥，打開自己的進油閥，同時打開B足的排油閥，B足在前拉彈簧8和壓縮彈簧6的共同作用下，一邊上縮一邊前擺，A足則不斷進高壓油、后蹬，使坐椅前移。
下面簡述幾個主要部件的構造及工作原理。
左右進油自動調節(jié)器20由于左右步足受到的壓力常會不同，故后蹬時受到壓力較大的一側步足進油會較慢一些，造成步行機向此側傾斜，當步行機向左側傾斜時，調節(jié)芯26會滑向左邊管道口，減小左支管28的流油截面，使流向右側步足的油液減少，而右邊管的流油截面增大，使流向左側步足的高壓油增加，從而使步行機恢復水平狀態(tài)，當步行機向右側傾斜時，調節(jié)芯26會滑向右邊管道口，減少流向左側步足的高壓油，直至步行機恢復水平，調節(jié)器必須水平安裝在機架上，對高速行走的步行機考慮到轉彎時離心力的影響，可改為能左右傾斜一個角度，由乘坐者在操縱轉向把手時聯(lián)動控制。
溢油閥23步足從前伸到觸地過程中，因為伸長的長度不固定，故必須多進一些油，觸地后繼續(xù)輸出來的油便從溢油閥溢出，防止步足發(fā)生前蹬事故，步足從前伸狀態(tài)逐漸變?yōu)閳灾睜顟B(tài)過程中，高壓缸5內的油也必須溢出一部分，使步足長度變短，如同人足從前伸變?yōu)樨Q立時膝蓋需要彎曲一般，由于壓力彈簧47對溢油芯46的擠壓作用，使缸內的油液能在保持一定壓力下緩緩溢出，不至于因溢得太快使坐椅突然下落，因為乘坐者的體重和行李重量不同，以及行走速度快慢不一，溢油閥開啟的壓力需能調節(jié)，調壓螺桿48即起此作用，轉動調壓把44，通過套管拉索80使調壓螺桿48相應轉動，即可調節(jié)溢油芯46對外腔壁45的壓力，三對步足可以共用一只溢油閥。
左右溢油自動控制器21，由于左右步足受到的壓力常會不同，所以溢油的速度也不相同，由此會引起機座傾斜，當左側步足受到的壓力較大，溢油的速度較快，導致機座向左傾斜時，控制芯31也會向左端滑動，使右端的溢油通道變窄，阻力增大，因而使左側步足高壓缸5內的溢油速度減慢，而此時左端管道口空隙增大，使右側步足的溢油速度加快，由此使機座恢復水平狀態(tài)，當機座向右側傾斜時，情形與上述相反，控制器也應水平安裝在機座上。
電控桿12和電控板14，因為步行機進油、溢油、排油比較復雜，變化甚大，故只能采用電控開閉，即通電時進油、溢油、排油，斷電時自動停止工作。
電控桿12用彈性材料制做，尾端觸頭有磁性，能在導向片55和軟鐵片54的作用下依照箭頭60所指方向在左右兩塊觸線板面上滑動，并依次接通各觸線電路，其中觸頭52接通步行機前行的進油、溢油、排油觸線，觸頭53接通退行的進油、溢油、排油觸線，兩觸頭的轉換接入由雙向擲電閘81控制，接在蓄電池61的正極上。
電控板上觸線布設情況如下步行機前行時，步足前擺越過重心G后需開始進油下伸，此時電控桿12處于觸線板的(一)區(qū)，所以需在(一)區(qū)布設進油觸線56，因進油量變化大，所以需在(一)區(qū)布設溢油觸線57，用以溢去多余的高壓油，步足從前伸變?yōu)樨Q直過程中，電控桿處于觸線板(二)區(qū)，此時溢油閥溢油，故(二)區(qū)需布設溢油觸線57，步足越過豎直線需進油后蹬，此時電控桿處于(三)區(qū)，故應于(三)區(qū)布設進油觸線56，因此時居后面的步足還處于進油后蹬狀態(tài)，必須讓它停油上縮，所以就在(三)區(qū)布設一根附加觸線59，將它接在居后步足的排油觸線58上，由居中步足的電控桿接通附加觸線59的電路，使居后步足排油上縮，這樣布線的目的是確保只有居中步足已向前傾斜承載機座重量后，居后步足才會排油上縮，附加觸線通電后，居后步足的電控桿會很快脫離(三)區(qū)進入(四)區(qū)，所以每對步足仍需在(四)區(qū)布設排油觸線58，附加觸線59首端固定，尾端外翹，以延長通電時間，保證電控桿能到達并接(四)區(qū)觸線58。
電控板退行觸線布設在(三)區(qū)布設后伸進油觸線56，(一)區(qū)布設前蹬進油觸線56，溢油觸線57布設在(三)、(四)區(qū)，排油觸線58布設在(二)區(qū)，附加觸線59布設在(一)區(qū)。
排油溢油轉換器22的工作原理是，步行機前行時當本步足的電控桿12處于(一)區(qū)時，觸頭52接通進油觸線56，螺線管62通電后打開進油閥19進油，同時接通溢油觸線57的電路，使溢油開啟螺線管39通電產(chǎn)生強吸引力，將永磁鐵37，軟鐵片40一齊擠壓壓縮彈簧41，三者緊貼在螺線管39的端面，使轉換芯35的出油孔對準溢油管43，步足前伸著地后多余的高壓油從溢油閥23溢走，步足從著地后到逐漸變?yōu)樨Q直過程中，電控桿12處于(二)區(qū)，溢油觸線57仍處于通電狀態(tài)，高壓缸5內的油之一部分仍可從溢油閥溢走，當步足處于豎直狀態(tài)時，電控桿已離開溢油觸線57，螺線管39因停電失去吸引力，壓縮彈簧將軟鐵片和永磁鐵彈回，轉換芯35的出油孔被堵塞，此后步足進油后蹬，當后蹬終了時，前面居中步足的電控桿接通了它的附加觸線59，使與它相連接的本步足的排油觸線58通電，并使排油開啟螺線管38產(chǎn)生吸引力，將永磁鐵37吸過去，轉換芯35的出油孔對準排油管42，將后蹬步足高壓缸5的油液排入貯油罐24，本步足的電控桿進到(四)區(qū)后，排油觸線58仍處于通電狀態(tài)，螺線管38繼續(xù)吸往永磁鐵37，直到高壓缸5內的油液排盡。
步寬控制與轉向系統(tǒng)工作原理是，限步弓置于步足前后，當步行機前行時，將限步弓升落把75后拉，使退行限步弓67被限步弓升落導索76高高吊起，不起作用，與退行限步弓相連的導管拉索69也因此松弛失去作用，前行限步弓66則被放下，由導管拉索69控制其上下，當轉向把74居正中位置，提索把73置于梯狀齒條72最外端時，兩個前限步弓66下落到最低位置，由于導弓槽68阻擋限步弓橫向外移，步足前伸的距離即步寬被限制得最小，當手抓提索把73靠向轉向把74，并最終停放在梯狀齒條72某一齒時，提索桿71把導管拉索69往上提了一段距離，從而使兩個前限步弓66也上升了一段距離，步足能向前伸的距離即步寬也因此加大，當轉向把74向左轉動時，繞索鼓70便把左邊的拉索放長一些，由此使左側限步弓66下落一些，結果是減小了左側步寬，而將右側拉索多纏繞了一些，使右側限步弓上升了一些，右側步足的步寬因此加大，從而達到左轉彎的目的，當轉向把74向右轉動時，情形與上述相反，當步行機欲后退時，將限步弓升落把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則被放下起限步作用。
進退轉換系統(tǒng)的工作原理是當步行機欲前行時，將換向桿79推向前方，拉索78將前拉彈簧8棚緊使它起拉動步足前擺的作用，后拉彈簧9因松弛不起作用，與此同時將限步弓升落把75后拉，將雙擲電閘81合向觸頭52，若步行機欲后退，只須將換向把79后拉，將限步弓升落把75前推，將電閘81合向觸頭53即可。
油量控制閥18為普通的針狀閥，其作用是控制高壓油流量以控制步行機的行進速度，油控把82設置在坐椅左側扶手，用導管拉索與油量控制閥18相連。
壓縮空氣保壓袋64的作用是均衡油壓并在高壓油泵停止工作時保持罐內油的壓力，油壓自動控制閥65的作用是當高壓油罐內的油壓低于額定值時，步行機不能行走，而超過限定值時自動切斷油泵電源。
小型步行機為減小橫向寬度，高壓油缸5的橫截面可以設計成三圓連環(huán)49狀，中間的圓徑也恰好是下節(jié)足的直徑，亦便于機械加工，或者設計成啞鈴50狀，橢圓51狀。
用內燃機作動力的大中型步行機，其步足可以做得比較長，故轉軸83可以安裝在頂部，坐椅也可以做成能乘坐數(shù)人或裝載重物的車廂84。
本步行機能在高低不平的地面上比較平穩(wěn)地行走，安全性能好，操縱簡便，電動小型步行機能跨越門檻、溝渠、前行退行、上下樓梯，是腿腳傷殘人和老年人最好的代步工具，用內燃機作動力的大中型步行機可以乘坐數(shù)人或裝載重物快速行走于公路、曠野、草原上，用于旅游、運輸、軍事上應用前景十分廣泛。
權利要求1.一種六足步行機，其特征在于在坐椅(1)的兩側同一軸線上的兩根半軸(2)上連接六條步足(3)，相對應的兩步足為一對，組成A、B、C三對步足，每條步足由上下兩節(jié)構成，下節(jié)(4)套于上節(jié)內，上節(jié)的內腔是高壓油缸(5)，缸內連接著壓縮彈簧(6)，前后連接有前拉彈簧(8)、后拉彈簧(9)，油缸頂有進油口(10)、排油口(11)，下節(jié)(4)的頂端是活塞(7)，下端為足墊(13)，在坐椅(1)下面的托板上連接有動力機(15)、高壓油泵(16)、高壓貯油罐(17)、壓縮空氣保壓袋(64)、油壓自動控制閥(65)，在進油管道(27)上裝有油量控制閥(18)、進油閥(19)、左右進油自動調節(jié)器(20)，它的內外腔均呈梭形外腔(25)與調節(jié)芯(26)之間有空隙，調節(jié)芯(26)可在腔內左右滑動，它的左支管(28)連接右側步足，右支管(29)連接左側步足，在排油管道上連接有左右溢油自動控制器(21)，它的內外腔均呈半邊啞鈴狀，外腔(30)與控制芯(31)之間有空隙，控制芯(31)可在外腔內左右滑動，它的左支管(32)連接右側步足的排油管，右支管(33)連接左側步足的排油管，排油、溢油轉換器(22)的轉換芯(35)的進油口呈喇叭形，由轉換桿(36)控制其轉動，轉換桿的末端裝有永磁鐵(37)，在同一圓弧上裝有排油開啟螺線管(38)，管上繞有排油導線(58)、溢油開啟螺線管(39)，管上繞有溢油導線(57)、軟鐵片(40)、壓縮彈簧(41)、排油管(42)連接貯油罐(24)、溢油管(43)連接溢油閥(23)，溢油閥(23)的來油端的外腔(45)呈圓錐形，溢油芯(46)也呈圓錐形，它的后面連接壓力彈簧(47)、調壓螺桿(48)，調壓把(44)安裝在坐椅(1)的右側扶手上，右側步足的轉軸上連接有電控桿(12)，桿的頂端連接有磁性觸頭(52)、(53)，并分別用導線與雙向擲電閘(81)相連，電控板(14)由左右兩塊觸線板組成，其板面上有四組觸線，上面兩組為前行的進油、溢油排油觸線，下面兩組為退行的進油、溢油、排油觸線，其中A足的附加觸線(59)接在B足的排油開啟觸線(58)上，觸線板背面與觸線相對應處貼有軟鐵片(54)、兩觸線板之間的頂部裝有數(shù)片導向片(55)，步寬控制與轉向系統(tǒng)由前行限步弓(66)、退行限步弓(67)、導弓槽(68)、導管拉索(69)、繞索鼓(70)、提索桿(71)、梯狀齒條(72)，提索把(73)和轉向把(74)組成，其中，前行限步弓(66)、退行限步弓(67)通過導管拉索(69)連接，導弓槽(68)連接退行限步弓(67)，繞索鼓(70)和轉向把(74)連接，轉向把(74)上還設有梯狀齒條(72)，提索把(73)和梯狀齒條(72連接并通過拉索和提索桿(71連接；進退轉換系統(tǒng)由前拉彈簧(8)、后拉彈簧(9)、定滑輪(77)、導管拉索(78)、換向桿(79)、限步弓升落導索(76)、限步弓升落把(75)組成；其中，導管拉索(78)通過定滑輪(77)連接前拉彈簧(8)、后拉彈簧(9)，限步弓升落導索(76)和限步弓升落把(75)連接。
專利摘要一種六足步行機，其在坐椅的兩側同一軸線上的兩根半軸上連接六條步足，相對應的兩步足為一對，組成三對步足，在坐椅下面的托板上連接有動力機、高壓油泵、高壓貯油罐、壓縮空氣保壓袋、油壓自動控制閥，在進油管道上裝有油量控制閥、進油閥、左右進油自動調節(jié)器；本實用新型是一種構造簡單、行走靈活、平穩(wěn)性好，能載人載物的步行工具，該裝置可跨越門檻、溝渠，上下樓梯，前行、倒退，非常方便。
文檔編號B62D57/032GK2841466SQ20052011030
公開日2006年11月29日 申請日期2005年6月21日 優(yōu)先權日2005年6月21日
發(fā)明者賴秀坤 申請人:賴秀坤