專利名稱：一種車輪式仿生鼠移動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種車輪式仿生鼠移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
移動(dòng)機(jī)構(gòu)作為仿生鼠的載體，它的首要功能就是移動(dòng)，因此對(duì)于其機(jī)構(gòu)的確定很重要。已經(jīng)出現(xiàn)的應(yīng)用比較廣泛的移動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有履帶式、腿腳式等結(jié)構(gòu)。履帶式移動(dòng)機(jī)構(gòu)的履帶可布置在車體的左右兩側(cè)或者布置在車體的前后兩側(cè)。履帶移動(dòng)方式有很多的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗菍A環(huán)狀的循環(huán)軌道卷繞在若干車輪外，使車輪不直接與地面接觸，利用履帶可以緩和地面的凹凸不平。[17]這樣使它具有了良好的穩(wěn)定性能、越障能力和較長(zhǎng)的使用壽命，更適合在崎嶇的地面上行駛。所以說(shuō)它的機(jī)動(dòng)性能好，越野性能強(qiáng)。由于履帶的支撐面積大，所以接地比壓小，滾動(dòng)阻尼小，通過(guò)性、爬坡越溝等性能比較好。履帶支撐面上有履齒不打滑，牽引附著性能好，有利于發(fā)揮較大的牽引力。缺點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，重量大，運(yùn)動(dòng)慣性大，減震功能差，零件易損壞。摩擦阻力大，機(jī)械效率低，在自身重量比較大的情況下會(huì)對(duì)路面產(chǎn)生一定的破壞。腿腳式移動(dòng)機(jī)構(gòu)的地形適應(yīng)能力強(qiáng)，它的運(yùn)動(dòng)軌跡是由一些離散的點(diǎn)組成，對(duì)于一些粗糙和崎嶇的地面有更好的自適應(yīng)性、機(jī)動(dòng)性和平穩(wěn)性。與此同時(shí)，腿腳式移動(dòng)機(jī)構(gòu)具有多個(gè)自由度，運(yùn)動(dòng)更具有靈活性，通過(guò)調(diào)節(jié)腿的長(zhǎng)度可以控制整體的重心位置，不易翻倒，穩(wěn)定性更高，同時(shí)提高了機(jī)構(gòu)的機(jī)動(dòng)性，既擴(kuò)大了行走的地形范圍，又增強(qiáng)了機(jī)構(gòu)以各種步態(tài)行走的能力。腿式移動(dòng)機(jī)構(gòu)主要缺點(diǎn)包括動(dòng)力和機(jī)械的復(fù)雜性。由于其移動(dòng)速度較慢，所及造成機(jī)動(dòng)性要差于輪式和履帶式機(jī)構(gòu)，而且其負(fù)載不能太重。機(jī)械單元的復(fù)雜同時(shí)也造成控制單元的繁瑣，控制方法比較復(fù)雜，雖然其具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)合，但是目前的相關(guān)技術(shù)還不夠成熟，未進(jìn)入實(shí)用化階段。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型提供一種車輪式仿生鼠移動(dòng)機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型包括車體、車輪、轉(zhuǎn)向輪和支撐架；其中車輪安裝在車體下面，車輪之間通過(guò)支撐架連接，轉(zhuǎn)向輪安裝在車輪的一端。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)( I)機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制方式相對(duì)簡(jiǎn)單；(2)驅(qū)動(dòng)少，能量利用率相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高；(3)能夠可靠穩(wěn)定地運(yùn)動(dòng)，對(duì)行走地面環(huán)境的要求通常不太高；(4)轉(zhuǎn)向性能更好；(5)不會(huì)產(chǎn)生傾翻。


圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1.車體2.車輪3.轉(zhuǎn)向輪4.支撐架。[0016]具體實(shí)施方式
:本實(shí)用新型結(jié)合實(shí)施例和附圖加以說(shuō)明。本實(shí)用新型如圖1所示，包括車體1、車輪2、轉(zhuǎn)向輪3和支撐架4 ;其中車輪2安裝在車體4下面，車輪2之間通過(guò)支撐架4連接，轉(zhuǎn)向輪3安裝在車輪2的一端。移動(dòng)機(jī)構(gòu)重要參數(shù)的計(jì)算一個(gè)完 整的車輛單元總共由發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、車身、電氣單元四部分組成。而其中的底盤單元?jiǎng)t由傳動(dòng)系、行駛系、轉(zhuǎn)向系、制動(dòng)裝置組成。仿生鼠的輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)近似于底盤單元中行駛系(包括車架、前軸、驅(qū)動(dòng)橋的殼體、車輪(包括轉(zhuǎn)向輪和驅(qū)動(dòng)輪)、懸架等)，只是具體的結(jié)構(gòu)形式有所不同，其中驅(qū)動(dòng)裝置的選擇和設(shè)計(jì)是可以參照車輛設(shè)計(jì)中的算法，它是整個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)之一。輪子直徑的確定因?yàn)樾袨橛?xùn)練單元的地面是鐵絲篩網(wǎng)，所以首先要考慮移動(dòng)機(jī)構(gòu)輪子的尺寸和布置方式，以保證仿生鼠在篩網(wǎng)上能夠?qū)崿F(xiàn)原定的運(yùn)動(dòng)。前面已經(jīng)提到輪子的布置方式是矩形布置的四輪全驅(qū)動(dòng)形式，剩下的就是要考慮輪子的尺寸問(wèn)題了。由于篩網(wǎng)是由12X 12mm的方塊框組成，只需求出輪子在陷入篩網(wǎng)方框中能夠仍然移動(dòng)的輪子最小半徑。篩網(wǎng)地面近似于良好的卵石路面，取阻尼系數(shù)為0.025 0.030。電動(dòng)機(jī)的選取移動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要有直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)和交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)二種方式:直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)單元中的驅(qū)動(dòng)器的功率電路，通常采用斬波器控制方式，它具有控制較簡(jiǎn)單、效率較高、成本低和技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用范圍主要在小型的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及需要電池供電的場(chǎng)合。交流電動(dòng)機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)相比，具有效率高、免維護(hù)、堅(jiān)實(shí)可靠、易冷卻和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，但控制電動(dòng)機(jī)的逆變器較復(fù)雜:一是控制用的大功率管數(shù)量要多于直流驅(qū)動(dòng)單元；另一方面要實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)的良好調(diào)速性能必須采用矢量控制方法，從而在其逆變器中除需用高性能的微處理器外，控制軟件也較復(fù)雜。通過(guò)對(duì)以上兩種驅(qū)動(dòng)電機(jī)的比較，綜合仿生老鼠的控制單元電路的電源需求，本課題設(shè)計(jì)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器采用電源為6 DV的小型直流電機(jī)。
權(quán)利要求1.一種 車輪式仿生鼠移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:包括車體、車輪、轉(zhuǎn)向輪和支撐架；其中車輪安裝在車體下面，車輪之間通過(guò)支撐架連接，轉(zhuǎn)向輪安裝在車輪的一端。
專利摘要一種車輪式仿生鼠移動(dòng)機(jī)構(gòu)，屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。包括車體、車輪、轉(zhuǎn)向輪和支撐架；其中車輪安裝在車體下面，車輪之間通過(guò)支撐架連接，轉(zhuǎn)向輪安裝在車輪的一端。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)(1)機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制方式相對(duì)簡(jiǎn)單；(2)驅(qū)動(dòng)少，能量利用率相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高；(3)能夠可靠穩(wěn)定地運(yùn)動(dòng)，對(duì)行走地面環(huán)境的要求通常不太高；(4)轉(zhuǎn)向性能更好；(5)不會(huì)產(chǎn)生傾翻。
文檔編號(hào)B62D63/02GK202911834SQ20122052919
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者李翠, 欒清揚(yáng) 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)創(chuàng)達(dá)技術(shù)交易市場(chǎng)有限公司