一種人力操控腿式步行車的制作方法
【專利摘要】一種人力操控腿式步行車包括越障機(jī)構(gòu)（A）、承載機(jī)構(gòu)（B）、車架（C）和操縱機(jī)構(gòu)（D）；其中，越障機(jī)構(gòu)（A）的左腿和右腿分別和連接板1兩側(cè)配合，越障機(jī)構(gòu)（A）和操縱機(jī)構(gòu)（D）固定連接；承載機(jī)構(gòu)（B）中，第一組腿和第二組腿分別和連接板3的兩側(cè)配合，第三組腿和第四組腿分別和連接板4的兩側(cè)配合，連接板3和連接板4之間通過連接板2固定連接，承載機(jī)構(gòu)（B）和車架（C）固定連接；通過仿生智能控制程序,控制越障機(jī)構(gòu)（A）和承載機(jī)構(gòu)（B）上的電機(jī)，實(shí)現(xiàn)人力操控腿式步行車的行走步態(tài)，通過人力操控操縱裝置（D）實(shí)現(xiàn)人力操控腿式步行車的轉(zhuǎn)向。使用本發(fā)明有效提高機(jī)器的越障性能，可用作城市環(huán)境中代步的交通工具和輔助工具。
【專利說明】一種人力操控腿式步行車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種人力操控腿式步行車，具體的講是涉及一種能夠提高越障性能，通過人工操控實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，可用于在復(fù)雜地形下代步的機(jī)器人裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)專利CN102068819A公開了一種“單動(dòng)力四足步行機(jī)構(gòu)”，單側(cè)兩腿分兩層布置，前后腿共用一個(gè)曲柄，該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)四足步行運(yùn)動(dòng)。但是該步行機(jī)構(gòu)腿部構(gòu)型單一，需要借助輔助輪保持平衡，不能充分發(fā)揮腿式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，無法適應(yīng)非結(jié)構(gòu)化環(huán)境，同時(shí)越障能力和承載能力較弱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的問題是提供一種具有高越障性能并且能通過人工操控來控制轉(zhuǎn)向的腿式步行車。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案:該人力操控腿式步行車包括越障機(jī)構(gòu)、承載機(jī)構(gòu)、車架和操縱機(jī)構(gòu)。
[0005]操縱機(jī)構(gòu)、越障機(jī)構(gòu)與車架之間的連接關(guān)系:操縱機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸穿過車體上平臺(tái)，連接板I通過固定塊上下焊接于轉(zhuǎn)軸中部，轉(zhuǎn)軸末端通過焊接固定塊完成與車體下平臺(tái)的軸向固定；越障機(jī)構(gòu)通過連接板I實(shí)現(xiàn)和操縱機(jī)構(gòu)的固接，駕駛員通過操縱機(jī)構(gòu)改變?cè)秸蠙C(jī)構(gòu)與車體相對(duì)位置，實(shí)現(xiàn)控制整機(jī)的轉(zhuǎn)向。
[0006]承載機(jī)構(gòu)與車體分別與連接板2通過螺釘固定，實(shí)現(xiàn)承載機(jī)構(gòu)與車架的固接。
[0007]通過上述連接，完成所述人力操控腿式步行車越障機(jī)構(gòu)、承載機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)與車架的組裝，越障機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)各有一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)腿部機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，駕駛員坐在車架上控制操縱機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)該裝置越障和代步功能。
[0008]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明所述的一種人力操控腿式步行車，整機(jī)由越障機(jī)構(gòu)、承載機(jī)構(gòu)、車架和操縱機(jī)構(gòu)組成。通過人工操控，帶動(dòng)腿式機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)代步行走功能。該步行車全部為閉鏈腿式結(jié)構(gòu)，整機(jī)共兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，剛性良好；通過設(shè)計(jì)不同構(gòu)型的腿部機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)該步行車具有較強(qiáng)的承載能力和地面通過性能，適應(yīng)非結(jié)構(gòu)化環(huán)境，便于操作。所述的一種人力操控腿式步行車可用作城市化環(huán)境中代步、運(yùn)載的交通工具和輔助工具。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1 一種人力操控腿式步行車的整體三維圖；
[0010]圖2操縱機(jī)構(gòu)和機(jī)架的連接三維圖；
[0011]圖3越障機(jī)構(gòu)三維圖；
[0012]圖4越障機(jī)構(gòu)左腿三維圖；
[0013]圖5越障機(jī)構(gòu)左腿機(jī)架三維圖；
[0014]圖6越障機(jī)構(gòu)左腿機(jī)架和曲柄的連接三維圖；[0015]圖7越障機(jī)構(gòu)左腿小腿和足端的連接三維圖；
[0016]圖8承載機(jī)構(gòu)三維圖；
[0017]圖9承載機(jī)構(gòu)傳動(dòng)和驅(qū)動(dòng)部分三維圖；
[0018]圖10承載機(jī)構(gòu)第一組腿三維圖；
[0019]圖11承載機(jī)構(gòu)第一組腿機(jī)架三維圖；
[0020]圖12承載機(jī)構(gòu)第一組腿機(jī)架和曲柄的連接三維圖；
[0021]圖13承載機(jī)構(gòu)第一組腿小腿和足端的連接三維圖；
[0022]圖14 一種人力操控腿式步行車跨越垂直墻；
[0023]圖15 —種人力操控腿式步行車攀爬斜坡；
[0024]圖16 —種人力操控腿式步行車轉(zhuǎn)向示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0026]一種人力操控腿式步行車，如圖1所示，包括越障機(jī)構(gòu)(A)、承載機(jī)構(gòu)(B)、車架(C)和操縱機(jī)構(gòu)(D)。
[0027]操縱機(jī)構(gòu)(D)、越障機(jī)構(gòu)(A)與車架(C)之間的連接關(guān)系:操縱機(jī)構(gòu)(D)的轉(zhuǎn)軸(D-4)穿過車體(C-3)上平臺(tái)，連接板I (19)通過固定塊(I)上下焊接于轉(zhuǎn)軸(D-4)中部，轉(zhuǎn)軸(D-4)末端通過焊接固定塊(2)完成與車體(C-3)下平臺(tái)的軸向固定；越障機(jī)構(gòu)(A)通過連接板I (19)實(shí)現(xiàn)和操縱機(jī)構(gòu)(D)的固接，駕駛員通過操縱機(jī)構(gòu)(D)改變?cè)秸蠙C(jī)構(gòu)(A)與車體(C-3)相對(duì)位置，實(shí)現(xiàn)控制整機(jī)的轉(zhuǎn)向。
[0028]承載機(jī)構(gòu)(B)與車體(C)分別與連接板2 (16)通過螺釘固定，實(shí)現(xiàn)承載機(jī)構(gòu)(B)與車架(C)的固接。
[0029]通過上述連接，完成所述人力操控腿式步行車越障機(jī)構(gòu)(A)、承載機(jī)構(gòu)(B)、操縱機(jī)構(gòu)(D)與車架(C)的組裝，越障機(jī)構(gòu)(A)和承載機(jī)構(gòu)(B)各有一個(gè)電機(jī)(8)驅(qū)動(dòng)腿部機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，駕駛員坐在車架(C)上控制操縱機(jī)構(gòu)(D)實(shí)現(xiàn)該裝置越障和代步功能。
[0030]所述的越障機(jī)構(gòu)(A)，如圖3所示，包括左腿(A-1)、右腿(A-2)、連接板I (19)、錐齒輪(3)、短軸(4)、中長(zhǎng)軸(5)、長(zhǎng)軸(6)、電機(jī)座(7)、電機(jī)(8)。
[0031]左腿(A-1)，如圖4所示，包括左腿機(jī)架(A-1-1)、第一至第十六桿件(A-1-2、A-1-3、A-1-4、A-1-5、A-1-6、A-1-7、A-1-8、A-1-9、A-1-10、A-1-11、A-1-12、A-1-13、A-1-14、A-1_15、A-1_16、A-1_17)和足端(10)。
[0032]如圖5所示，左腿機(jī)架(A-1-1)大端面(A-1-l-a)上布置有五個(gè)圓形安裝孔，小端面(A-1-l-b)上布置有一個(gè)圓形安裝孔，左腿機(jī)架(A-1-1)兩側(cè)面上共布置有七個(gè)圓形安裝孔，左腿機(jī)架(A-1-1)兩側(cè)最下端孔上分別布置有沉孔。
[0033]第一桿件(A-1-2)和第九桿件(A-1-10)外形尺寸、特征完全相同，一端布置有方形安裝孔，另一端布置有圓形安裝孔，方形安裝孔端部的一側(cè)布置有圓形凸臺(tái)。
[0034]第二桿件(A-1-3)和第十桿件(A-1-11)外形尺寸、特征完全相同，第二桿件(A-1-3)和第十桿件(A-1-11)為折彎桿件，第二桿件(A-1-3)和第十桿件(A-1-11)的短邊、長(zhǎng)邊端點(diǎn)處和折彎處分別布置有圓形安裝孔，第二桿件(A-1-3)和第十桿件(A-1-11)的短邊端點(diǎn)處切有U形槽。[0035]第三桿件(A-1-4)和第十一桿件(A-1-12)外形尺寸、特征完全相同，兩端均布置有圓形安裝孔。
[0036]第四桿件(A-1-5)和第十二桿件(A-1-13)外形尺寸、特征完全相同，第四桿件(A-1-5)和第十二桿件(A-1-13)為折彎桿件，第四桿件(A-1-5)和第十二桿件(A-1-13)的折彎處和兩端點(diǎn)處均布置有圓形安裝孔。
[0037]第五桿件(A-1-6)和第十三桿件(A-1-14)外形尺寸、特征完全相同，第五桿件(A-1-6)和第十三桿件(A-1-14)的兩端均布置有圓形安裝孔，第五桿件(A-1-6)和第十三桿件(A-1-14) —為扁形插頭。
[0038]第六桿件(A-1-7)和第十四桿件(A-1-15)外形尺寸、特征完全相同，第六桿件(A-1-7)和第十四桿件(A-1-15)的兩端均布置有圓形安裝孔，第六桿件(A-1-7)和第十四桿件(A-1-15) —端為扁形插頭。
[0039]第七、八、十五、十六桿件(A-l-8、A-1-9、A_l_16、A-1-17)外形尺寸、特征完全相同，一端和中部布置有圓形安裝孔，中部圓形安裝孔處且有凹槽；第七、八、十五、十六桿件(A-1-8、A-1-9、A-1-16、A-1-17)兩側(cè)布置有四個(gè)耳翼，耳翼上布置圓形安裝孔。 [0040]如圖6所示，第一桿件(A-1-2)圓形凸臺(tái)和左腿機(jī)架(A-1-1)下端的沉孔(A-1-l-c)配合構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)連接，如圖4所示，第一桿件(A-1-2)另一端的圓形安裝孔和第二桿件(A-1-3)長(zhǎng)端的圓形安裝孔通過銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接；第二桿件(A-1-3)折彎處的圓形安裝孔和第三桿件(A-1-4)中部的圓形安裝孔通過銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第五桿件(A-1-6)扁型插頭插入第二桿件(A-1-3) U形槽中，通過端部圓形安裝孔轉(zhuǎn)動(dòng)連接；第三桿件(A-1-4)端部圓形安裝孔和左腿機(jī)架(A-1-1)側(cè)面中部圓形安裝孔通過銷軸構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第三桿件(A-1-4)另一端的圓形安裝孔和第六桿件(A-1-7)端部圓形安裝孔通過銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接;第四桿件(A-1-5)端部圓形安裝孔和左腿機(jī)架(A-1-1)側(cè)面上部圓形安裝孔通過銷軸構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第四桿件(A-1-5)折彎處的圓形安裝孔和第五桿件(A-1-6)另一端圓形安裝孔通過銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接；銷軸穿過第七桿件(A-1-8)、第八桿件(A-1-9)端部圓形安裝孔與第四桿件(A-1-5)另一端圓形安裝孔形成轉(zhuǎn)動(dòng)連接；第六桿件(A-1-7)扁型插頭插入第七、八桿件(A-l-8、A-1-9)中部凹槽中，第六桿件(A-1-7)的圓形安裝孔和第七桿件(A-1-8)、第八桿件(A-1-9)中部的圓形安裝孔通過銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接；第七桿件(A-1-8)和第八桿件(A-1-9)通過兩側(cè)耳翼上的圓形安裝孔螺栓連接。
[0041]所述第一至第八桿件(A-1-2、A-1-3、A-l-4、A-l-5、A_l_6、A-1-7、A-1-8、A-1-9)與左腿機(jī)架(A-1-1)的連接分為兩層；第一、三、四桿件(Α-1-2、Α-1-4、Α-1-5)在第一層，第
二、五、六、七、八桿件(A-1-3、A-1-6、A-1-7、A-l-8、A-1-9)在第二層。
[0042]第九桿件至第十六桿件(A-1-10、A-1-11、A-l-12、A-l-13、A-l-14、A-1-15、A-1-16、A-1-17)的連接、分層方式和第一桿件至第八桿件(A-1-2、A_l_3、A_l_4、A-1-5、Α-1-6、Α-1-7、Α-1-8、Α-1-9)相同。
[0043]左腿(A-1)與右腿(A-2)零件、連接方式、傳動(dòng)方式完全相同。
[0044]左腿機(jī)架(A-1-1)、右腿機(jī)架(A-2-1)分別與連接板I (19)通過螺釘固連，實(shí)現(xiàn)越障機(jī)構(gòu)(A)左、右腿(Α-1、Α-2)與連接板I (19)之間的連接。
[0045]如圖3所示，越障機(jī)構(gòu)(A)的右腿(A-1)與左腿(A-2)通過一個(gè)電機(jī)(8)整周驅(qū)動(dòng)，通過錐齒輪(3 )、短軸(4)、中長(zhǎng)軸(5 )和長(zhǎng)軸(6 )實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，傳動(dòng)方式如下。[0046]短軸(4)的兩端為方形凸臺(tái)，中部布置鍵槽。
[0047]中長(zhǎng)軸(5)兩端布置鍵槽，中部布置卡簧槽。
[0048]長(zhǎng)軸(6)兩端、中部布置鍵槽，兩端靠近鍵槽處布置有卡簧槽。
[0049]錐齒輪(3)與短軸(4)緊鍵連接，短軸(4)穿過左腿機(jī)架(A-1-1)，短軸(4)兩端的方形凸臺(tái)分別和第一桿件(A-1-2)和第九桿件(A-1-10)上的方形安裝孔配合固定，第一桿件(A-1-2)和第九桿件(A-1-10)之間相位差為180度；中長(zhǎng)軸(5)穿過左腿機(jī)架(A-1-1)大端面(A-1-l-a)、小端面(A-1-l-b),通過中部卡簧槽安裝卡簧與左腿機(jī)架(A-1-1)小端面(A-1-l-b)軸向固定，中長(zhǎng)軸(5)端部安裝錐齒輪(3)與短軸(4)上錐齒輪嚙合，中長(zhǎng)軸
(5)中部安裝錐齒輪(3)，進(jìn)行緊鍵固定；長(zhǎng)軸(6)兩端鍵槽安裝分別錐齒輪(3)，與中長(zhǎng)軸
(5)中部錐齒輪(3)嚙合；電機(jī)座(7)通過螺釘與連接板1(19)固定，電機(jī)(8)通過電機(jī)座
(7)上的兩個(gè)電機(jī)安裝孔與電機(jī)座(7)固定，電機(jī)輸出軸穿過電機(jī)座(7)，端部焊接錐齒輪
(3)與長(zhǎng)軸中部錐齒輪(3)嚙合。
[0050]所述的承載機(jī)構(gòu)(B)，如圖8所示，包括第一組腿(B-1)、第二組腿(B-2)、第三組腿(B-3)、第四組腿(B-4)、連接板2 (16)、連接板3 (17)、連接板4 (18)、短軸(4)、中長(zhǎng)軸I
(20)、長(zhǎng)軸I (11)、長(zhǎng)軸2 (14)、錐齒輪(3)、帶輪(12)、帶(13)、電機(jī)座(7)和電機(jī)(8)。
[0051]所述的第一組腿(B-1)，如圖10所示，包括第一組腿機(jī)架(B-1-1)、第一連桿到第十二連桿(B-1-2、B-1-3、B-1-4、B-1-5、B+6、B-1-7、B+8、B+9、B+IO、B-1-11、B-1-12、B-1-13)、足端(10)。
[0052]如圖11所不，第一組腿機(jī)架(B-1-1)有大斷面(B-l-l-a)和小端面(B-l-l-b),第一組腿機(jī)架(B-1-1)兩側(cè)分別布置三個(gè)圓形安裝孔，第一組腿機(jī)架(B-1-1)兩側(cè)最下端孔上分別布置有沉孔。
[0053]第一連桿(B-1-2)和第七連桿(B-1-8)外形尺寸、特征完全相同，一端布置有方形安裝孔，另一端布置有圓形安裝孔，方形安裝孔端部的一側(cè)布置有圓形凸臺(tái)。
[0054]第二連桿(B-1-3)和第八連桿(B-1-9)外形尺寸、特征完全相同，第二連桿(B-1-3)和第八連桿(B-1-9)為鈍角三角形連桿，第二連桿(B-1-3)和第八連桿(B-1-9)的三個(gè)頂點(diǎn)處均布置有圓形安裝孔，第二連桿(B-1-3)和第八連桿(B-1-9) —個(gè)銳角頂點(diǎn)處為扁形插頭，第二連桿(B-1-3)和第八連桿(B-1-9)的鈍角頂點(diǎn)處切有凹槽。
[0055]第三連桿(B-1-4)和第九連桿(B-1-10)外形尺寸、特征完全相同，兩端布置有圓形安裝孔；
[0056]第四連桿(B-1-5)和第十連桿(B-1-11)外形尺寸、特征完全相同，兩端均布置有圓形安裝孔，第四連桿(B-1-5)和第十連桿(B-1-11) —端切有U形槽。
[0057]第五、六、十一、十二連桿(B-l-6、B-1-7、B_l_12、B-1-13)外形尺`寸、特征完全相同;第五、六、H 、十二連桿(B-l-6、B-1-7、B-l-12、B-1-13) 一端為扁形插頭，中部布置凹槽，扁形插頭一端和中部均布置有一個(gè)圓形安裝孔；第五、六、1、十二連桿(B-1-6、B-1-7、B-l-12、B-1-13)兩側(cè)各布置有兩個(gè)耳翼并且每個(gè)耳翼上布置有相同尺寸的圓形安裝孔。
[0058]如圖12所示，第一連桿(B-1-2)上圓形凸臺(tái)和機(jī)架)下端沉孔配合構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)連接，如圖10所示，第一連桿(B-1-2)上的圓形安裝孔和第二連桿(B-1-3)銳角頂點(diǎn)處的圓形安裝孔用銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第二連桿(B-1-3)扁形插頭插入第四連桿(B-1-5)中部U形槽中，通過變形插頭端圓形安裝孔與第四連桿(B-1-5)形成轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第三連桿(B-1-4)插入第二連桿(B-1-3)的鈍角頂點(diǎn)處凹槽中，端部圓形安裝孔與第二連桿(B-1-3)鈍角頂點(diǎn)處圓形安裝孔形成轉(zhuǎn)動(dòng)連接；第三連桿(B-1-4)另一端插入第五連桿(B-1-6)和第六連桿(B-1-7)凹槽中，端部圓形安裝孔與第五連桿(B-1-6)和第六連桿(B-1-7)凹槽處圓形安裝孔通過銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接；第五連桿(B-1-6)和第六連桿(B-1-7)扁形插頭插入第四連桿(B-1-5)的U型槽中，銷軸穿過第四、五、六連桿(Β-1-5、Β-1-6、Β-1-7)形成轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第四連桿(B-1-5)另一端的圓形安裝孔與機(jī)架(B-1-1)側(cè)面上端圓形安裝孔用銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接；第五連桿(B-1-6)和第六連桿(B-1-7)之間通過兩側(cè)耳翼安裝螺栓固結(jié)。
[0059]第七連桿至第十二連桿(B-l-8、B-l-9、B_l_10、B-l-11、B-l-12、B-1-13)的連接方式和第一連桿至第六連桿(B-l-2、B-1-3、B-1-4、B-1-5、B-1-6、B-1-7)相同。
[0060]第一至第四組腿化-1、8-2、8-3、8-4)零件尺寸、特征與連接方式完全相同。
[0061]第一組腿、第二組腿機(jī)架(B-1-1、B-2-1)分別和連接板3 (17)固連；第三組腿、第四組腿機(jī)架(Β-3-1、Β-4-1)分別和連接板4 (18)固連；連接板3 (17)和連接板4 (18)通過連接板2 (16)固連；實(shí)現(xiàn)承載機(jī)構(gòu)(B)第一至第四組腿(Β-1、Β-2、Β-3、Β-4)之間的連接。
[0062]承載機(jī)構(gòu)⑶第一至第四組腿(B-l、B-2、B-3、B_4)由單電機(jī)(8)驅(qū)動(dòng)，通過帶傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)承載機(jī)構(gòu)(B)的步行運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)方式如下:
[0063]中長(zhǎng)軸I (20)兩端布置鍵槽，一端布置卡簧槽；
[0064]長(zhǎng)軸I (11)兩端和中部布置鍵槽，兩端靠近鍵槽處布置卡簧槽；
[0065]長(zhǎng)軸2 (14)兩端和中部布置鍵槽，兩端靠近鍵槽處布置卡簧槽；
[0066]如圖9所示，錐齒輪(3)與短軸(4)通過緊鍵連接，短軸(4)穿過第一組腿機(jī)架(B-1-1)，短軸(4)兩端方形凸臺(tái)分別和第一連桿(B-1-2)和第七連桿(B-1-8)上的方形安裝孔配合安裝，第一桿件(B-1-2)和第七桿件(B-1-8)之間相位差為180度；中長(zhǎng)軸I (20)穿過機(jī)架(B-1-1)下端面(B-1-l-b),并通過卡簧槽安裝卡簧進(jìn)行軸向固定，中長(zhǎng)軸I (20)兩端分別和錐齒輪(3)通過緊鍵固結(jié)，下端錐齒輪(3)與短軸(4)上錐齒輪嚙合；第二、三、四組腿機(jī)架(Β-1-2、Β-1-3、Β-1-4)與短軸(4)、中長(zhǎng)軸I (20)的連接方式與第一組腿機(jī)架(B-1-1)的連接方式相同；長(zhǎng)軸I (11)穿過第一、二組腿機(jī)架(B-1-1、B-2-1)，通過兩端固結(jié)錐齒輪(3)與中長(zhǎng)軸I (20)上錐齒輪(3)嚙合；長(zhǎng)軸I (11)通過緊鍵連接的方式與帶輪(12)固結(jié);長(zhǎng)軸2 (14)與第三、四組腿機(jī)架(Β-3-1、Β-4-1)、帶輪(12)連接方式與長(zhǎng)軸I (11)的連接方式相同；長(zhǎng)軸I (11)和長(zhǎng)軸2 (14)上兩個(gè)帶輪(12)通過帶(13)傳動(dòng)；電機(jī)座(7 )和電機(jī)(8 )通過螺紋連接的方式固連；電機(jī)(8 )輸出軸固連的錐齒輪(3 )與長(zhǎng)軸2
(14)中部錐齒輪(3)嚙合。
[0067]所述的操縱機(jī)構(gòu)(D)，如圖2所示，包括把手(D-1)、連桿(D-2 )、連接塊(D_3 )和轉(zhuǎn)軸(D-4)。
[0068]把手(D-1)和連桿(D-2)之間、連桿(D-2)和連接塊(D_3)之間、連接塊(D_3)和轉(zhuǎn)軸(D-4)之間通過焊接的方式依次固連。
[0069]所述足端(9)為一端有方形臺(tái)階而另一端為弧形的構(gòu)件。
[0070]如圖7所示，足端(9)插入第七桿件(A-1-8)、第八桿件(A-1-9)端部的凹槽中，配合構(gòu)成滑動(dòng)連接，足端(9)端部方形凸臺(tái)在第七桿件(A-1-8)、第八桿件(A-1-9)方形槽中實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)限位；如圖13所示，足端(9)與第五連桿(B-1-6)和第六連桿(B-1-7)端部的凹槽配合構(gòu)成移動(dòng)連接，足端(9)與彈簧(10)配合構(gòu)成移動(dòng)連接。
[0071]所述的車架(C)，如圖2所示，包括車座(C-1)、座椅彈簧(C-2)和車體(C-3)。
[0072]座椅彈簧(C-2)固定在車座(C-1)和車體(C-3)之間，用于減震緩沖。
[0073]如圖16所示，通過駕駛員控制操作機(jī)構(gòu)(D)可實(shí)現(xiàn)一種人力操控腿式步行車的左右轉(zhuǎn)向功能。
[0074]如圖14、15所示，一種人力操控腿式步行車具有良好的地面通過性能，可跨越垂直障礙、攀爬斜坡。
【權(quán)利要求】
1.一種人力操控腿式步行車，其特征在于:該人力操控腿式步行車包括越障機(jī)構(gòu)(A)、承載機(jī)構(gòu)(B )、車架(C)和操縱機(jī)構(gòu)(D); 操縱機(jī)構(gòu)(D)、越障機(jī)構(gòu)(A)與車架(C)之間的連接關(guān)系:操縱機(jī)構(gòu)(D)的轉(zhuǎn)軸(D-4)穿過車體(C-3)上平臺(tái)，連接板I (19)通過固定塊(I)上下焊接于轉(zhuǎn)軸(D-4)中部，轉(zhuǎn)軸(D-4)末端通過焊接固定塊(2)完成與車體(C-3)下平臺(tái)的軸向固定；越障機(jī)構(gòu)(A)通過連接板I (19)實(shí)現(xiàn)和操縱機(jī)構(gòu)(D)的固接，駕駛員通過操縱機(jī)構(gòu)(D)改變?cè)秸蠙C(jī)構(gòu)(A)與車體(C-3)相對(duì)位置，實(shí)現(xiàn)控制整機(jī)的轉(zhuǎn)向； 承載機(jī)構(gòu)(B)與車體(C)分別與連接板2 (16)通過螺釘固定，實(shí)現(xiàn)承載機(jī)構(gòu)(B)與車架(C)的固接； 通過上述連接，完成所述人力操控腿式步行車越障機(jī)構(gòu)(A)、承載機(jī)構(gòu)(B)、操縱機(jī)構(gòu)(D)與車架(C)的組裝，越障機(jī)構(gòu)(A)和承載機(jī)構(gòu)(B)各有一個(gè)電機(jī)(8)驅(qū)動(dòng)腿部機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，駕駛員坐在車架(C)上控制操縱機(jī)構(gòu)(D)實(shí)現(xiàn)該裝置越障和代步功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人力操控腿式步行車，其特征在于: 所述的越障機(jī)構(gòu)(A)包括左腿(A-1)、右腿(A-2)、連接板I (19)、錐齒輪(3)、短軸(4)、中長(zhǎng)軸(5 )、長(zhǎng)軸(6 )、電機(jī)座(7 )、電機(jī)(8 ); 左腿(A-1)包括左腿機(jī)架(A-1-1)、第一至第十六桿件(A-l-2、A-l-3、A_l_4、A-1-5、A-l-6、A-l-7、A-l-8、A-1-9、A-l-lO、A-l-ll、A-1-12、A-1-13、A-1-14、A-1-15、A-1-16、A-1-17)和足端(10)； 左腿機(jī)架(A-1-1)大端面(A-1-l-a)上布置有五個(gè)圓形安裝孔，小端面(A-1-l-b)上布置有一個(gè)圓形安裝孔，左腿機(jī)架(A-1-1)兩側(cè)面上共布置有七個(gè)圓形安裝孔，左腿機(jī)架(A-1-1)兩側(cè)最下端孔上分別布置有沉孔； 第一桿件(A-1-2)和第九桿件(A-1-10)外形尺寸、特征完全相同，一端布置有方形安裝孔，另一端布置有圓形安裝孔，方形安裝孔端部的一側(cè)布置有圓形凸臺(tái)； 第二桿件(A-1-3 )和第十桿件(A-1-11)外形尺寸、特征完全相同，第二桿件(A-1-3 )和第十桿件(A-1-11)為折彎桿件，第二桿件(A-1-3)和第十桿件(A-1-11)的短邊、長(zhǎng)邊端點(diǎn)處和折彎處分別布置有圓形安裝孔，第二桿件(A-1-3)和第十桿件(A-1-11)的短邊端點(diǎn)處切有U形槽； 第三桿件(A-1-4)和第十一桿件(A-1-12)外形尺寸、特征完全相同，兩端均布置有圓形安裝孔； 第四桿件(A-1-5)和第十二桿件(A-1-13)外形尺寸、特征完全相同，第四桿件(A-1-5)和第十二桿件(A-1-13)為折彎桿件，第四桿件(A-1-5)和第十二桿件(A-1-13)的折彎處和兩端點(diǎn)處均布置有圓形安裝孔； 第五桿件(A-1-6)和第十三桿件(A-1-14)外形尺寸、特征完全相同，第五桿件(A-1-6)和第十三桿件(A-1-14)的兩端均布置有圓形安裝孔,第五桿件(A-1-6)和第十三桿件(A-1-14) —纟而為扁形插頭； 第六桿件(A-1-7) 和第十四桿件(A-1-15)外形尺寸、特征完全相同，第六桿件(A-1-7)和第十四桿件(A-1-15)的兩端均布置有圓形安裝孔，第六桿件(A-1-7)和第十四桿件(A-1-15) 一端為扁形插頭； 第七、八、十五、十六桿件(A-l-8、A-1-9、A-1-16、A-1-17)外形尺寸、特征完全相同，一端和中部布置有圓形安裝孔，中部圓形安裝孔處且有凹槽；第七、八、十五、十六桿件(A-l-8、A-1-9、A-1-16、A-1-17)兩側(cè)布置有四個(gè)耳翼，耳翼上布置圓形安裝孔； 第一桿件(A-1-2)圓形凸臺(tái)和左腿機(jī)架(A-1-1)下端的沉孔(A-1-l-c)配合構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第一桿件(A-1-2)另一端的圓形安裝孔和第二桿件(A-1-3)長(zhǎng)端的圓形安裝孔通過銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接；第二桿件(A-1-3)折彎處的圓形安裝孔和第三桿件(A-1-4)中部的圓形安裝孔通過銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第五桿件(A-1-6)扁型插頭插入第二桿件(A-1-3) U形槽中，通過端部圓形安裝孔轉(zhuǎn)動(dòng)連接；第三桿件(A-1-4)端部圓形安裝孔和左腿機(jī)架(A-1-1)側(cè)面中部圓形安裝孔通過銷軸構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第三桿件(A-1-4)另一端的圓形安裝孔和第六桿件(A-1-7)端部圓形安裝孔通過銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接；第四桿件(A-1-5)端部圓形安裝孔和左腿機(jī)架(A-1-1)側(cè)面上部圓形安裝孔通過銷軸構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第四桿件(A-1-5)折彎處的圓形安裝孔和第五桿件(A-1-6)另一端圓形安裝孔通過銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接；銷軸穿過第七桿件(A-1-8)、第八桿件(A-1-9)端部圓形安裝孔與第四桿件(A-1-5)另一端圓形安裝孔形成轉(zhuǎn)動(dòng)連接；第六桿件(A-1-7)扁型插頭插入第七、八桿件(A-l-8、A-1-9)中部凹槽中，第六桿件(A-1-7)的圓形安裝孔和第七桿件(A-1-8)、第八桿件(A-1-9)中部的圓形安裝孔通過銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接；第七桿件(A-1-8)和第八桿件(A-1-9)通過兩側(cè)耳翼上的圓形安裝孔螺栓連接； 所述第一至第八桿件(A-1-2、A-1-3、A-1-4、A-1-5、A-1-6、A-1-7、A-1-8、A-1-9)與左腿機(jī)架(A-1-1)的連接分為兩層；第一、三、四桿件(Α-1-2、Α-1-4、Α-1-5)在第一層，第二、五、六、七、八桿件(Α-1-3、Α-1-6、Α-1-7、Α-1-8、Α-1-9)在第二層； 第九桿件至第十六桿件(A-1-10、A-1-11、A-1-12、A-1-13、A-1-14、A-1-15、A-1-16、A-1-17)的連接、分層方式和第一桿件至第八桿件(A-1-2、A-1-3、A_l_4、A_l_5、A-1-6、Α-1-7、Α-1-8、Α-1-9)相同； 左腿(A-1)與右腿(A-2)零件、連接方式、傳動(dòng)方式完全相同； 左腿機(jī)架(A-1-1)、右腿機(jī)架(A-2-1)分別與連接板I (19)通過螺釘固連，實(shí)現(xiàn)越障機(jī)構(gòu)(A)的左腿(A-1)、右腿(A-2)與連接板I (19)之間的連接； 越障機(jī)構(gòu)(A)的右腿(A-1)與左腿(A-2)通過一個(gè)電機(jī)(8)整周驅(qū)動(dòng)，通過錐齒輪(3)、短軸(4)、中長(zhǎng)軸(5)和長(zhǎng)軸(6)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，傳動(dòng)方式如下: 短軸(4)的兩端為方形凸臺(tái)，中部布置鍵槽； 中長(zhǎng)軸(5)兩端布置鍵槽，中部布置卡簧槽； 長(zhǎng)軸(6)兩端、中部布置鍵槽，兩端靠近鍵槽處布置有卡簧槽； 錐齒輪(3)與短軸(4)緊鍵連接，短軸(4)穿過左腿機(jī)架(A-1-1)，短軸(4)兩端的方形凸臺(tái)分別和第一桿件(A-1-2)和第九桿件(A-1-10)上的方形安裝孔配合固定，第一桿件(A-1-2)和第九桿件(A-1-10)之間相位差為180度；中長(zhǎng)軸(5)穿過左腿機(jī)架(A-1-1)大端面(A-1-l-a)、小端面(A-1-l-b)，通過中部卡簧槽安裝卡簧與左腿機(jī)架(A-1-1)小端面(A-1 -1 -b )軸向固定， 中長(zhǎng)軸(5 )端部安裝錐齒輪(3)與短軸(4)上錐齒輪嚙合，中長(zhǎng)軸(5 )中部安裝錐齒輪(3)，進(jìn)行緊鍵固定；長(zhǎng)軸(6)兩端鍵槽安裝分別錐齒輪(3)，與中長(zhǎng)軸(5)中部錐齒輪(3)嚙合；電機(jī)座(7)通過螺釘與連接板1(19)固定，電機(jī)(8)通過電機(jī)座(7)上的兩個(gè)電機(jī)安裝孔與電機(jī)座(7)固定，電機(jī)輸出軸穿過電機(jī)座(7)，端部焊接錐齒輪(3)與長(zhǎng)軸中部錐齒輪(3)嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人力操控腿式步行車，其特征在于: 所述的承載機(jī)構(gòu)(B)包括第一組腿(B-1)、第二組腿(B-2)、第三組腿(B-3)、第四組腿(B-4)、連接板2 (16)、連接板3 (17)、連接板4 (18)、短軸(4)、中長(zhǎng)軸I (20)、長(zhǎng)軸I (11)、長(zhǎng)軸2 (14)、錐齒輪(3)、帶輪(12)、帶(13)、電機(jī)座(7)和電機(jī)(8)； 所述的第一組腿(B-1)包括第一組腿機(jī)架(B-1-1)、第一連桿到第十二連桿(B-1-2、B-l-3、B-l-4、B-l-5、B+6、B-1-7、B+8、B+9、B+IO、B-l-11、B-l-12、B-1-13)、足端(10)； 第一組腿機(jī)架)有大斷面(B-1-l-a)和小端面(B-1-l-b)，第一組腿機(jī)架(B-1-1)兩側(cè)分別布置三個(gè)圓形安裝孔，第一組腿機(jī)架(B-1-1)兩側(cè)最下端孔上分別布置有沉孔； 第一連桿(B-1-2)和第七連桿(B-1-8)外形尺寸、特征完全相同，一端布置有方形安裝孔，另一端布置有圓形安裝孔，方形安裝孔端部的一側(cè)布置有圓形凸臺(tái)； 第二連桿(B-1-3)和第八連桿(B-1-9)外形尺寸、特征完全相同，第二連桿(B-1-3)和第八連桿(B-1-9)為鈍角三角形連桿，第二連桿(B-1-3)和第八連桿(B-1-9)的三個(gè)頂點(diǎn)處均布置有圓形安裝孔，第二連桿(B-1-3)和第八連桿(B-1-9) —個(gè)銳角頂點(diǎn)處為扁形插頭，第二連桿(B-1-3)和第八連桿(B-1-9)的鈍角頂點(diǎn)處切有凹槽； 第三連桿(B-1-4)和第九連桿(B-1-10)外形尺寸、特征完全相同，兩端布置有圓形安裝孔； 第四連桿(B-1-5 )和第十連桿(B-1-11)外形尺寸、特征完全相同，兩端均布置有圓形安裝孔，第四連桿(B-1-5)和第十連桿(B-1-11) —端切有U形槽； 第五、六、十一、十二連桿(B-l-6、B-1-7、B-l-12、B-1-13)外形尺寸、特征完全相同；第五、六、1、十二連桿(B-l-6、B-1-7、B-l-12、B-1-13) 一端為扁形插頭，中部布置凹槽，扁形插頭一端和中部均布置有一個(gè)圓形安裝孔；第五、六、1、十二連桿(B-l-6、B-1-7、B-l-12、B-1-13)兩側(cè)各布置有兩個(gè)耳翼并且每個(gè)耳翼上布置有相同尺寸的圓形安裝孔；第一連桿(B-1-2)上圓形凸臺(tái)和機(jī)架(B-1-1)下端沉孔配合構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第一連桿(B-1-2)上的圓形安裝孔和第二連桿(B-1-3)銳角頂點(diǎn)處的圓形安裝孔用銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第二連桿(B-1-3)扁形插頭插入第四連桿(B-1-5)中部U形槽中，通過變形插頭端圓形安裝孔與第四連桿(B-1-5)形成轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第三連桿(B-1-4)插入第二連桿(B-1-3)的鈍角頂點(diǎn)處凹槽中，端部圓形安裝孔與第二連桿(B-1-3)鈍角頂點(diǎn)處圓形安裝孔形成轉(zhuǎn)動(dòng)連接；第三連桿(B-1-4)另一端插入第五連桿(B-1-6)和第六連桿(B-1-7)凹槽中，端部圓形安裝孔與第五連桿(B-1-6)和第六連桿(B-1-7)凹槽處圓形安裝孔通過銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接；第五連桿(B-1-6)和第六連桿(B-1-7)扁形插頭插入第四連桿(B-1-5)的U型槽中，銷軸穿過第四、五、六連桿(Β-1-5、Β-1-6、Β-1-7)形成轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第四連桿(B-1-5)另一端的圓形安裝孔與機(jī)架(B-1-1)側(cè)面上端圓形安裝孔用銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接；第五連桿(B-1-6)和第六連桿(B-1-7)之間通過兩側(cè)耳翼安裝螺栓固結(jié)； 第七連桿至第十二連桿(B-1-8、B-1-9、B-1-10、B-l-12、B-1-13)的連接方式和第一連桿至第六連桿(B-1-2、B-1-3、B-1-4、B-1-5、B-1-6、B-1-7)相同； 第一至第四組腿(Β-1、Β-2、Β-3、Β-4)零件尺寸、特征與連接方式完全相同； 第一組腿、第二組腿機(jī)架(Β-1-1、Β-2-1)分別和連接板3 (17)固連；第三組腿、第四組腿機(jī)架(Β-3-1、Β-4-1)分別和連接板4 (18)固連；連接板3 (17)和連接板4 (18)通過連接板2 (16)固連；實(shí)現(xiàn)承載機(jī)構(gòu)(8)第一至第四組腿化-1、8-2、8-3、8-4)之間的連接； 承載機(jī)構(gòu)(B)第一至第四組腿(Β-1、Β-2、Β-3、Β-4)由單電機(jī)(8)驅(qū)動(dòng)，通過帶傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)承載機(jī)構(gòu)(B)的步行運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)方式如下: 中長(zhǎng)軸I (20)兩端布置鍵槽，一端布置卡簧槽； 長(zhǎng)軸I (11)兩端和中部布置鍵槽，兩端靠近鍵槽處布置卡簧槽； 長(zhǎng)軸2 (14)兩端和 中部布置鍵槽，兩端靠近鍵槽處布置卡簧槽； 錐齒輪(3)與短軸(4)通過緊鍵連接，短軸(4)穿過第一組腿機(jī)架(B-1-1)，短軸(4)兩端方形凸臺(tái)分別和第一連桿(B-1-2)和第七連桿(B-1-8)上的方形安裝孔配合安裝，第一桿件(B-1-2)和第七桿件(B-1-8)之間相位差為180度；中長(zhǎng)軸I (20)穿過機(jī)架(B+1)下端面(B-1-l-b),并通過卡簧槽安裝卡簧進(jìn)行軸向固定，中長(zhǎng)軸I (20)兩端分別和錐齒輪(3)通過緊鍵固結(jié)，下端錐齒輪(3)與短軸(4)上錐齒輪嚙合；第二、三、四組腿機(jī)架(B-1-2、Β-1-3、Β-1-4)與短軸(4)、中長(zhǎng)軸I (20)的連接方式與第一組腿機(jī)架(B-1-1)的連接方式相同；長(zhǎng)軸I (11)穿過第一、二組腿機(jī)架(Β-1-1、Β-2-1)，通過兩端固結(jié)錐齒輪(3)與中長(zhǎng)軸I (20)上錐齒輪(3)嚙合；長(zhǎng)軸I (11)通過緊鍵連接的方式與帶輪(12)固結(jié)；長(zhǎng)軸2(14)與第三、四組腿機(jī)架(Β-3-1、Β-4-1)、帶輪(12)連接方式與長(zhǎng)軸I (11)的連接方式相同；長(zhǎng)軸I (11)和長(zhǎng)軸2 (14)上兩個(gè)帶輪(12)通過帶(13)傳動(dòng)；電機(jī)座(7)和電機(jī)(8)通過螺紋連接的方式固連；電機(jī)(8)輸出軸固連的錐齒輪(3)與長(zhǎng)軸2 (14)中部錐齒輪(3)口四合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人力操控腿式步行車，其特征在于: 所述的操縱機(jī)構(gòu)(D)包括把手(D-1)、連桿(D-2)、連接塊(D-3)和轉(zhuǎn)軸(D-4)； 把手(D-1)和連桿(D-2)之間、連桿(D-2)和連接塊(D-3)之間、連接塊(D-3)和轉(zhuǎn)軸(D-4)之間通過焊接的方式依次固連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人力操控腿式步行車，其特征在于: 所述足端(9)為一端有方形臺(tái)階而另一端為弧形的構(gòu)件； 足端(9)插入第七桿件(A-1-8)、第八桿件(A-1-9)端部的凹槽中，配合構(gòu)成滑動(dòng)連接，足端(9)端部方形凸臺(tái)在第七桿件(A-1-8)、第八桿件(A-1-9)方形槽中實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)限位；足端(9)與第五連桿(B-1-6)和第六連桿(B-1-7)端部的凹槽配合構(gòu)成移動(dòng)連接，足端(9)與彈簧(10)配合構(gòu)成移動(dòng)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人力操控腿式步行車，其特征在于: 所述的車架(C)包括車座(C-1)、座椅彈簧(C-2)和車體(C-3); 座椅彈簧(C-2 )固定在車座(C-1)和車體(C-3 )之間，用于減震緩沖。
【文檔編號(hào)】B62D57/032GK103832505SQ201410087768
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月11日
【發(fā)明者】姚燕安, 馬千里, 趙順卿, 武建昫 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)