本發(fā)明涉及掛彈車技術(shù)領(lǐng)域,特別是指一種無人駕駛電動遙控智能運(yùn)、掛彈綜合保障車。
背景技術(shù):
運(yùn)彈車是屬于導(dǎo)彈武器系統(tǒng)專用地面保障設(shè)備,其作用是運(yùn)載、暫存導(dǎo)彈。根據(jù)空面導(dǎo)彈使用保障程序,導(dǎo)彈必須由技術(shù)陣地轉(zhuǎn)到發(fā)射陣地,在發(fā)射陣地經(jīng)過掛彈車完成導(dǎo)彈向載機(jī)的掛裝與卸載。使用到的保障設(shè)備有運(yùn)彈車、吊車、掛彈車。常規(guī)保障流程為:運(yùn)彈車將導(dǎo)彈運(yùn)輸至發(fā)射陣地,吊車將導(dǎo)彈從運(yùn)彈車吊裝至掛彈車,掛彈車將導(dǎo)彈掛裝至飛機(jī)發(fā)射架。但是發(fā)射陣地通常不配備吊車,所以要完成掛彈工作必須請汽車吊裝,保障費(fèi)用高。現(xiàn)有的掛彈車在使用過程中掛彈人員操作勞動強(qiáng)度較大;其他廠家的掛彈車或者體積大,無法完成機(jī)身下掛裝,或者自動性差,操作人員強(qiáng)度大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種無人駕駛電動遙控智能運(yùn)、掛彈綜合保障車,該型掛彈車以空投導(dǎo)彈為主要掛裝對象,適應(yīng)內(nèi)埋掛彈,兼顧外掛,體積小、易操作、調(diào)整靈活。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案:一種無人駕駛電動遙控智能運(yùn)、掛彈綜合保障車,包括移動底盤系統(tǒng)、平移舉升系統(tǒng)、位姿調(diào)整系統(tǒng)、控制驅(qū)動系統(tǒng)、外部碰壁信號及聲光報(bào)警系統(tǒng)、遙控器、為整個(gè)設(shè)備供電的電源;
所述移動底盤系統(tǒng)包括左右車體框架及中間的連接架;
所述舉升平移系統(tǒng)包括平移系統(tǒng)和舉升系統(tǒng);
所述位姿調(diào)整系統(tǒng)包括底座,依次位于底座上方的導(dǎo)向板、橫向平移板、縱向平移板、固定板、托架。
其中,所述左右車體框架上方均固定連接有護(hù)板,所述護(hù)板前端安裝有用于放置彈體的彈托;
所述左右車體框架底部的前端裝有前輪驅(qū)動總成,后端裝有后輪總成;
所述連接架上安裝有精密直線導(dǎo)軌和齒條。
其中,所述平移系統(tǒng)包括平移車體和位于平移車體內(nèi)部的電動推桿,所述電動推桿下方設(shè)有與齒條嚙合的移動齒輪;
所述舉升系統(tǒng)包括兩套同步運(yùn)動的平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)和與所述平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)連接的兩對舉升臂。
其中,所述導(dǎo)向板兩端各設(shè)有兩個(gè)互相平行的橫向滑軌槽,在所述導(dǎo)向板一端的兩個(gè)橫向滑軌槽中間處設(shè)有橫向齒條;
所述橫向平移板下方設(shè)有與所述橫向滑軌槽配合的兩條橫向滑軌、與所述橫向齒條嚙合的橫齒輪,上方設(shè)有兩條對稱的縱向滑軌和一個(gè)縱齒輪;
所述縱向平移板下方設(shè)有與所述縱向滑軌配合的縱向滑軌槽、與所述縱齒輪嚙合的縱向齒條;
所述固定板上安裝有定位銷;
所述托架上方四角設(shè)有四個(gè)滾輪。
其中,所述控制驅(qū)動系統(tǒng)采用直流驅(qū)動式控制系統(tǒng),包括HMI人機(jī)界面接口、控制器、五個(gè)獨(dú)立的子控制系統(tǒng),所述子控制系統(tǒng)包括五個(gè)伺服驅(qū)動器和與之分別通訊的一個(gè)用于控制移動底盤系統(tǒng)移動的大車行走電機(jī)、一個(gè)用于控制平移車體移動的小車行走電機(jī)、一個(gè)用于電動推桿的平移電機(jī)、一個(gè)舉升電機(jī)、一個(gè)用于控制位姿調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行的微調(diào)電機(jī)。
其中,所述外部碰壁信號及聲光報(bào)警系統(tǒng)包括控制器、超聲波雷達(dá)檢測器、絕對值編碼器、IO模塊、遙控器接收機(jī)、電壓檢測器、報(bào)警器、遙控器,所述控制器的輸入端與絕對值編碼器、超聲波雷達(dá)檢測器連接,輸出端與IO模塊連接,所述IO模塊與控器、遙控器接收機(jī)、電壓檢測器、報(bào)警器均連接。
其中,所述遙控器包括電源開關(guān)、急停按鈕、啟動按鈕、位置選擇按鈕、行走舉升選擇開關(guān)、右十字開關(guān)、左十字開關(guān)。
本發(fā)明的有益效果在于:移動底盤整體較輕且節(jié)省材料,可靠性好、行進(jìn)穩(wěn)定且車體震幅??;
平移系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)行平穩(wěn),舉升系統(tǒng)采用平行四邊形連桿機(jī)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)大行程舉升;
位姿調(diào)整系統(tǒng)保證導(dǎo)彈接近掛點(diǎn)時(shí)的精確對正,縮短掛載時(shí)間,防止載機(jī)和工件發(fā)生碰撞損壞;
外部碰壁信號及聲光報(bào)警系統(tǒng)防止載機(jī)和運(yùn)彈車發(fā)生碰撞損壞,及時(shí)報(bào)警。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對-實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為移動底盤的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為平移舉升系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為位姿調(diào)整系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為驅(qū)動控制系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為外部碰壁信號及聲光報(bào)警系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
如圖1~4所示的一種無人駕駛電動遙控智能運(yùn)、掛彈綜合保障車,包括移動底盤系統(tǒng)1、平移舉升系統(tǒng)2、位姿調(diào)整系統(tǒng)3、控制驅(qū)動系統(tǒng)、外部碰壁信號及聲光報(bào)警系統(tǒng)、遙控器、為整個(gè)設(shè)備供電的電源。
所述移動底盤系統(tǒng)1包括左右車體框架11及中間的連接架12;所述左右車體框架11上方均固定連接有護(hù)板13,所述護(hù)板13前端安裝有用于放置彈體的彈托14;所述左右車體框架11底部的前端裝有前輪驅(qū)動總成,后端裝有后輪總成;所述連接架12上安裝有精密直線導(dǎo)軌15和齒條16。
所述舉升平移系統(tǒng)包括平移系統(tǒng)和舉升系統(tǒng),所述平移系統(tǒng)包括平移車體21和位于平移車體21內(nèi)部的電動推桿22,所述電動推桿22下方設(shè)有與齒條16嚙合的移動齒輪23;所述舉升系統(tǒng)包括兩套同步運(yùn)動的平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)24和與所述平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)24連接的兩對舉升臂25。
所述位姿調(diào)整系統(tǒng)3包括底座31,依次位于底座31上方的導(dǎo)向板32、橫向平移板33、縱向平移板34、固定板35、托架36;所述導(dǎo)向板32兩端各設(shè)有兩個(gè)互相平行的橫向滑軌槽321,在所述導(dǎo)向板32一端的兩個(gè)橫向滑軌槽321中間處設(shè)有橫向齒條;所述橫向平移板33下方設(shè)有與所述橫向滑軌槽321配合的兩條橫向滑軌332、與所述橫向齒條嚙合的橫齒輪333,上方設(shè)有兩條對稱的縱向滑軌331和一個(gè)縱齒輪334;所述縱向平移板34下方設(shè)有與所述縱向滑軌331配合的縱向滑軌331槽、與所述縱齒輪334嚙合的縱向齒條;所述固定板35上安裝有定位銷37,所述托架36上方四角設(shè)有四個(gè)滾輪361。
在車體桁架機(jī)構(gòu)升降高度一定的情況下,需要調(diào)整位姿調(diào)整系統(tǒng)3的托架36在低掛點(diǎn)時(shí)盡可能的低。因此各組件需要進(jìn)行小型化設(shè)計(jì),保證車體高度滿足低掛點(diǎn)的要求。大行程起升采用平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)24,最低高度時(shí)可使調(diào)整機(jī)構(gòu)接近地面,充分利用空間。既降低了結(jié)構(gòu)初始高度,又能夠保證位姿調(diào)整系統(tǒng)3起升過程中保持水平狀態(tài),且起升運(yùn)動采用伺服電機(jī)驅(qū)動可以進(jìn)行多種速度設(shè)定,以滿足使用時(shí)各種情況需求。平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)24起升時(shí)會連帶有水平方向運(yùn)動,在需要垂直起升情況下,可配合平移運(yùn)動,兩軸同步驅(qū)動,使運(yùn)動軌跡保持主豎直方向。
移動底盤采用對稱式設(shè)計(jì),兩側(cè)均布置有車輪和電池組,中間部位為平移舉升機(jī)構(gòu)活動空間,且在工作時(shí),平移舉升機(jī)構(gòu)會伸出車體以外,懸臂受力,移動底盤重心靠后設(shè)計(jì)以保證車體穩(wěn)定性。電氣柜布置在左右車體框架11上方,便于日常維護(hù)。行車和動力系統(tǒng)集成在左右車體框架11內(nèi),前后輪總成間由桁架連接,桁架部位中空,預(yù)留平移舉升系統(tǒng)2安裝位置,支撐并完成整車負(fù)載的各個(gè)方向移動,車架整體較輕且節(jié)省材料,可靠性好、行進(jìn)穩(wěn)定且車體震幅小。
舉升系統(tǒng)采用平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)24,既能夠節(jié)省空間,又能實(shí)現(xiàn)大行程舉升,采用電動推桿22驅(qū)動平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)24運(yùn)動,結(jié)構(gòu)簡單可靠,易控制,維護(hù)方便;平移系統(tǒng)采用電機(jī)帶動移動齒輪23在齒條16的驅(qū)動下水平運(yùn)動,采用精密直線導(dǎo)軌15作為導(dǎo)向機(jī)構(gòu),使得平移車體21在移動底盤上水平方向運(yùn)動,運(yùn)動平穩(wěn);托架36在橫向平移板33和縱向平移板34的作用下,帶動彈體做水平橫向和水平縱向移動,彈體可快速精確對正載機(jī)掛點(diǎn),縮短掛載時(shí)間,底座31下方設(shè)有碰撞保護(hù)裝置防止載機(jī)和各工件發(fā)生碰撞損壞。水平橫向有外置絕對值編碼器檢測機(jī)構(gòu)運(yùn)動位置,防止舉升時(shí)行程到位,損傷位姿調(diào)整系統(tǒng)上的零件。
如圖5所示控制驅(qū)動系統(tǒng)主要采用直流驅(qū)動式控制系統(tǒng),使用結(jié)構(gòu)緊湊的可以DIN導(dǎo)軌式安裝嵌入式工控機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和處理,并分配給五個(gè)獨(dú)立的子控制系統(tǒng)(用于控制移動底盤系統(tǒng)1移動的大車行走電機(jī)、一個(gè)用于控制平移車體21移動的小車行走電機(jī)、一個(gè)用于電動推桿22的平移電機(jī)、一個(gè)舉升電機(jī)、一個(gè)用于控制位姿調(diào)整系統(tǒng)3運(yùn)行的微調(diào)電機(jī)),能夠采集遙控器信號,處理操作人員操作意圖,并采用CAN總線和EtherCAT總線在控制器與驅(qū)動器之間通訊,把控制器的控制指令直接傳送給子控制器,進(jìn)行驅(qū)動電機(jī)的控制運(yùn)轉(zhuǎn)。
如圖6所示所述外部碰壁信號及聲光報(bào)警系統(tǒng)包括控制器、超聲波雷達(dá)檢測器、絕對值編碼器、IO模塊、遙控器接收機(jī)、電壓檢測器、報(bào)警器、遙控器。所述控制器的輸入端與絕對值編碼器、超聲波雷達(dá)檢測器連接,輸出端與IO模塊連接;所述IO模塊與遙控器、遙控器接收機(jī)、電壓檢測器、報(bào)警器均連接。
超聲波雷達(dá)檢測器用于監(jiān)測運(yùn)彈車與載機(jī)的距離;絕對值編碼器是監(jiān)測設(shè)備機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)角度,實(shí)現(xiàn)對關(guān)鍵機(jī)構(gòu)的監(jiān)測;遙控接收機(jī)通過數(shù)字量輸入與IO模塊進(jìn)行通訊,把接收到的遙控器的指令發(fā)送到控制系統(tǒng)中,經(jīng)過控制器的邏輯處理,實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的控制;電壓檢測是監(jiān)測電源電量的。
電源供給系統(tǒng)給整個(gè)設(shè)備提供動力電力,采用免維護(hù)蓄電池供電,電池額定電壓48V,容量400Ah。配備充電器,在電池電量不足時(shí)充電器可以給電池充電。
遙控器的各按鈕功能如下:
電源開關(guān):用于打開和關(guān)閉遙控器電源。
急停按鈕:緊急情況下按下急停按鈕可以立即關(guān)閉遙控器,終止遙控器信號輸出。
啟動按鈕:打開遙控器電源開關(guān)后,按下啟動按鈕時(shí),連接遙控器與遙控接收機(jī)之間的通訊,然后遙控器信號才能正常通訊。
位置選擇按鈕:用于選擇對保障車不同夾具位置操作做選擇切換。
行走舉升選擇開關(guān):保障車行走模式或者舉升模式選擇切換,帶機(jī)械自鎖。
右十字開關(guān):行走模式時(shí),右十字開關(guān)前后操作,可以控制保障車前進(jìn)后退;舉升模式時(shí),右十字開關(guān)前后操作,可以控制平移舉升機(jī)構(gòu)前后移動。
左十字開關(guān):行走模式時(shí),左十字開關(guān)左右操作,配合右十字開關(guān)前后操作,可以控制保障車左轉(zhuǎn)移動、右轉(zhuǎn)移動;舉升模式時(shí),左十字開關(guān)左右操作,可以控制平移舉升機(jī)構(gòu)舉升動作。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。