一種機器車的製作方法

2023-12-04 01:00:06

本發明涉及攀爬機器
技術領域：
，特別是涉及一種機器車。
背景技術：
：現有技術通常採用氣動吸盤式攀壁機器人。機器人底部的柔性氣動吸盤，通過氣泵的抽氣和充氣實現對壁面的吸附和分離。吸盤式攀壁機器人的優點是負重和穩定性，為壁面作業提供了一個良好的平臺。吸盤的作用方式使得吸盤式攀壁機器人對壁面的粗糙度有較高的要求，需滿足吸盤的密封性。同樣也限制了該種機器人在壁面上的活動範圍，凸起、裂縫等特殊條件的存在均會影響吸附性能。另一種類型的攀壁機器人是利用特殊材料實現吸附功能，比如磁鐵作為吸附著力點，可以實現在金屬材料製成的牆面上的自由運動。此種攀爬方式需要滿足特定的場合，並不是在所有的壁面上都會起作用。因此，希望有一種技術方案來克服或至少減輕現有技術的至少一個上述缺陷。技術實現要素：本發明的目的在於提供一種機器車來克服或至少減輕現有技術的至少一個上述缺陷。為實現上述目的，本發明提供一種機器車，所述機器車包括：車身，所述車身的一個邊向與其相對的另一個邊方向凹入，形成第一凹入部，該邊稱為第一邊，與所述第一邊相對的另一個邊稱為第二邊；所述第二邊向第一邊方向凹入，形成第二凹入部；車輪，所述車輪與所述車身連接；第一翻轉機構，所述第一翻轉機構設置在所述車身的一個面上；第二翻轉機構，所述第二翻轉機構設置在所述車身的設置有所述第一翻轉機構的面上；第一動力提供裝置，所述第一動力提供裝置與所述第一翻轉機構連接；第二動力提供裝置，所述第二動力提供裝置與所述第二翻轉機構連接；其中，所述第一動力提供裝置與所述第二動力提供裝置能夠為所述機器車提供動力；所述第一翻轉機構能夠控制所述第一動力提供裝置翻轉，從而能夠改變所述第一動力提供裝置提供的動力的方向；所述第二翻轉機構能夠控制所述第二動力提供裝置翻轉，從而能夠改變所述第二動力提供裝置提供的動力的方向。優選地，所述第一動力提供裝置包括：第一環狀涵道，所述第一環狀涵道中空，所述第一環狀涵道與所述第一翻轉機構連接；第三翻轉機構，所述第三翻轉機構設置在所述第一環狀涵道內並與所述第一環狀涵道連接；第一旋翼組件，所述第一旋翼組件設置在所述第三翻轉機構上；所述第二動力提供裝置包括：第二環狀涵道，所述第二環狀涵道中空，所述第二環狀涵道與所述第二翻轉機構連接；第四翻轉機構，所述第四翻轉機構設置在所述第二環狀涵道內並與所述第二環狀涵道連接；第二旋翼組件，所述第二旋翼組件設置在所述第四翻轉機構上；其中，所述第一旋翼組件與所述第二旋翼組件用於提供所述動力；所述第一環狀涵道用於在所述第一翻轉機構的控制下進行第一方向翻轉；所述第三翻轉機構用於控制所述第一旋翼組件進行第二方向翻轉；所述第二環狀涵道用於在所述第二翻轉機構的控制下進行第一方向翻轉；所述第四翻轉機構用於控制所述第二旋翼組件進行第二方向翻轉。優選地，所述第一翻轉機構包括：第一翻轉架組件，所述第一翻轉架組件設置在所述車身上；第一舵機組件，所述第一舵機組件設置在所述第一翻轉架組件上；第一連接機構組件，所述第一連接機構組件連接所述第一動力提供裝置與所述第一舵機組件；所述第二翻轉機構包括：第二翻轉架組件，所述第二翻轉架組件設置在所述車身上；第二舵機組件，所述第二舵機組件設置在所述第二翻轉架組件上；第二連接機構組件，所述第二連接機構組件連接所述第二動力提供裝置與所述第二舵機組件。優選地，所述第一翻轉架組件包括第一支架以及第二支架，所述第一支架與所述第二支架相隔放置，所述第一動力提供裝置設置在所述第一支架與所述第二支架之間；所述第一舵機組件設置在所述第二支架上；所述第一連接機構組件包括第一傳動機構以及第二傳動機構，所述第一傳動機構一端與所述第一支架連接，另一端與所述第一動力提供裝置連接；所述第二傳動機構一端與所述第一舵機組件連接，另一端與所述第一動力提供裝置連接；所述第二翻轉組件包括第三支架以及第四支架，所述第三支架與所述第四支架相隔設置，所述第二動力提供裝置設置在所述第三支架與所述第四支架之間；所述第二舵機組件設置在所述第三支架上；所述第二連接機構組件包括第三傳動機構以及第四傳動機構，所述第三傳動機構一端與所述第三舵機連接，另一端與所述第二動力提供裝置連接；所述第四傳動機構一端與所述第四支架連接，另一端與所述第二動力提供裝置連接。優選地，所述機器車進一步包括彈簧懸掛系統，所述彈簧懸掛系統設置在所述車輪與所述車身之間。優選地，所述彈簧懸掛系統為平行四連杆機構。優選地，所述車輪的數量為多個，其中兩個車輪為轉向輪，每個轉向輪與所述車身通過一個轉彎機構連接；其中，兩個所述轉彎機構能夠同步控制所述轉向輪轉向。優選地，所述車輪的外表面上設置有各向異性貼附材料。優選地，所述機器車進一步包括伸縮吸盤組件，所述伸縮吸盤組件設置在所述車身的設置有第一翻轉機構的面相對的面上。優選地，所述伸縮吸盤組件包括：電動伸縮杆，所述電動伸縮杆的一端設置在所述車身的設置有第一翻轉機構的面相對的面上；吸盤，所述吸盤與所述電動伸縮杆的另一端連接。在本申請中，通過第一動力提供裝置與第二動力提供裝置提供動力，通過第一翻轉機構與第二翻轉機構改變動力方向，從而形成矢量動力，採用這種方式，從而實現機器車的爬牆功能、地面行走功能或者機器車的飛行功能。本申請通過矢量動力的方式實現爬牆功能，適應於各種牆面，能夠解決現有技術中吸盤方式以及特殊材料進行吸附方式這兩種方式的不足。附圖說明圖1是根據本發明一實施例的機器車的結構示意圖。圖2是圖1所示的機器車的另一結構示意圖。圖3是圖1所示的機器車的另一結構示意圖。圖4是圖1所示的機器車的車輪部分的結構示意圖。附圖標記1車身51第一環狀涵道11第一凹入部52第三翻轉機構12第二凹入部53第一旋翼組件2車輪61第二環狀涵道3第一翻轉機構62第四翻轉機構4第二翻轉機構63第二旋翼組件5第一動力提供裝置307第三支架6第二動力提供裝置308第四支架301第一支架7四連杆機構302第二支架8連杆機構303第一舵機組件9連接件304第二舵機組件10鉸支具體實施方式為使本發明實施的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。下面結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明。在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明保護範圍的限制。圖1是根據本發明一實施例的機器車的結構示意圖。圖2是圖1所示的機器車的另一結構示意圖。圖3是圖1所示的機器車的另一結構示意圖。如圖1至圖3所示的所述機器車包括車身1、車輪2、第一翻轉機構3、第二翻轉機構4、第一動力提供裝置5以及第二動力提供裝置6。參見圖1，車身1的一個邊向與其相對的另一個邊方向凹入，形成第一凹入部11，該邊稱為第一邊，與第一邊相對的另一個邊稱為第二邊，第二邊向第一邊方向凹入，形成第二凹入部12。第一翻轉機構3設置在車身的一個面上；第二翻轉機構4設置在車身的設置有第一翻轉機構3的面上；第一動力提供裝置5與第一翻轉機構3連接；第二動力提供裝置6與第二翻轉機構4連接；其中，第一動力提供裝置5與第二動力提供裝置6能夠為機器車提供動力；第一翻轉機構3能夠控制第一動力提供裝置5翻轉，從而能夠改變第一動力提供裝置5提供的動力的方向；第二翻轉機構4能夠控制第二動力提供裝置6翻轉，從而能夠改變第二動力提供裝置6提供的動力的方向。可以理解的是，為了控制第一翻轉機構、第二翻轉機構、第一動力提供裝置以及第二動力提供裝置，本申請設置有控制器，控制器採用現有技術製成，因此，在本申請中，不再贅述。在本申請中，通過第一動力提供裝置與第二動力提供裝置提供動力，通過第一翻轉機構與第二翻轉機構改變動力方向，從而形成矢量動力，採用這種方式，從而實現機器車的爬牆功能或者機器車的飛行功能。本申請通過矢量動力的方式實現爬牆功能，適應於各種牆面，能夠解決現有技術中吸盤方式以及特殊材料進行吸附方式這兩種方式的不足。參見圖1至圖3，在本實施例中，第一動力提供裝置以及第二動力提供裝置在翻轉時為了不幹涉車身，因此，第一動力提供裝置的下部空間(圖1所示第一動力提供裝置下部空間)為第一凹入部；第二動力提供裝置的下部空間為第二凹入部。參見圖1至圖3，在本實施例中，第一動力提供裝置5包括第一環狀涵道51、第三翻轉機構52以及第一旋翼組件53。第一環狀涵道51中空，所述第一環狀涵道51與第一翻轉機構3連接。第三翻轉機構52設置在第一環狀涵道51內並與第一環狀涵道51連接；第一旋翼組件53設置在第三翻轉機構52上。參見圖1，在本實施例中，第二動力提供裝置6包括第二環狀涵道61、第四翻轉機構62以及第二旋翼組件63。第二環狀涵道61中空，第二環狀涵道61與第二翻轉機構4連接；第四翻轉機構62設置在第二環狀涵道61內並與第二環狀涵道61連接；第二旋翼組件63設置在第四翻轉機構62上。參見圖1，在機器車工作時，第一旋翼組件53與第二旋翼組件63用於提供所述動力；第一環狀涵道51用於在第一翻轉機構3的控制下進行第一方向翻轉；第三翻轉機構52用於控制第一旋翼組件53進行第二方向翻轉；第二環狀涵道61用於在第二翻轉機構4的控制下進行第一方向翻轉；第四翻轉機構62用於控制第二旋翼組件63進行第二方向翻轉。具體地，在本實施例中，第一旋翼組件旋轉提供動力，通過第一翻轉機構在第一方向的翻轉以及第三翻轉機構在第二方向的翻轉的配合來實現動力的矢量方向調節。同理，第二旋翼組件旋轉提供動力，通過第二翻轉機構在第一方向的翻轉以及第四翻轉機構在第二方向的翻轉的配合來實現動力的矢量方向調節。可以理解的是，還可以採用其他方式進行動力的矢量調節。例如，通過改變第一翻轉機構與第一動力提供裝置的連接方式，第二翻轉機構與第二動力提供裝置的連接方式來進行。例如，在一個備選實施例中，第一翻轉機構與第一動力提供裝置通過萬向節連接，且第一翻轉機構包括多個伸縮杆，且每個伸縮杆與第一動力提供裝置連接並設置在不同的連接位置，此時，通過使不同伸縮杆進行伸縮的方式，可以達到第一動力提供裝置進行不同方向翻轉的目的。同理，在該備選實施例中，第二翻轉機構與第二動力提供裝置通過萬向節連接，且第二翻轉機構包括多個伸縮杆，且每個伸縮杆與第二動力提供裝置連接並設置在不同的連接位置，此時，通過使不同伸縮杆進行伸縮的方式，可以達到第一動力提供裝置進行不同方向翻轉的目的。參見圖1至圖3，在本實施例中，第一翻轉機構3包括第一翻轉架組件、第一舵機組件以及第一連接機構組件。第一翻轉架組件設置在車身1上；第一舵機組件設置在第一翻轉架組件上；第一連接機構組件連接第一動力提供裝置5與所述第一舵機組件。具體地，第一翻轉架組件包括第一支架31以及第二支架302，第一支架301與第二支架302相隔放置，第一動力提供裝置5設置在第一支架301與第二支架302之間；第一舵機組件設置在第二支架302上；第一連接機構組件包括第一傳動機構以及第二傳動機構，第一傳動機構一端與第一支架301連接，另一端與第一動力提供裝置5連接；第二傳動機構一端與第一舵機組件連接，另一端與第一動力提供裝置5連接。參見圖1至圖3，在本實施例中，第二翻轉機構4包括第二翻轉架組件、第二舵機組件以及第二連接機構組件。第二翻轉架組件設置在車身1上；第二舵機組件設置在第二翻轉架組件上；第二連接機構組件連接第二動力提供裝置6與第二舵機組件。具體地，第二翻轉組件包括第三支架307以及第四支架308，第三支架307與第四支架308相隔設置，第二動力提供裝置6設置在第三支架307與第四支架308之間；第二舵機組件設置在第三支架307上；第二連接機構組件包括第三傳動機構以及第四傳動機構，第三傳動機構一端與第三舵機309連接，另一端與第二動力提供裝置6連接；第四傳動機構一端與第四支架連接，另一端與第二動力提供裝置6連接。在本實施例中，第一傳動機構、第二傳動機構、第三傳動機構以及第四傳動機構均為傳動軸。在本實施例中，第一舵機組件包括第一舵機座以及第一舵機，第一舵機座安裝在第二支架上，所述第一舵機安裝在所述第一舵機座上。在本實施例中，第二舵機組件包括第二舵機座以及第二舵機，第二舵機座安裝在第三支架上，第二舵機安裝在第二舵機座上。參見圖1，在本實施例中，車輪2與車身1連接。參見圖1，在本實施例中，車輪的數量為4個。可以理解的是，車輪的數量可以根據需要而自行設定。例如，當車身尺寸較長或者較寬時，設置有大於4個的車輪也是可以想到的。又例如，當車身尺寸較小時，設置有小於4個的車輪也是可以想到的。在本實施例中，機器車進一步包括彈簧懸掛系統，彈簧懸掛系統設置在車輪與車身之間。可以理解的是，每個車輪與車身之間均設置有一個彈簧懸掛系統。具體地，該彈簧懸掛系統為可調剛度減震機構，採用這種可調減震機構剛度可調，使得機器車在不同的運動模式或者是不同的運動條件下可以選擇不同的剛度條件，可使小車獲得最優的減震效果，對整車起到非常好的保護效果。由於本申請的機器車在牆上要承受很大的壓力，並且在地空、地牆的轉換過程中要受到很大的衝擊，使用彈簧懸掛系統能夠起到減震抗壓的作用。有利的是，本實施例的彈簧懸掛系統採用四連杆機構7。採用四連杆機構即能夠節省空間也取得了預期的效果。具體地，參見圖4，該可調剛度減震機構由兩套平行四連杆機構和一個與平行四連杆機構以可拆卸方式連接的可調硬度彈簧組成，這種組合將車體懸掛起來，彈簧吸收衝擊的能量，平行四連杆機構保持車輪的穩定，以實現緩震作用。通過應用不同剛度的彈簧，車體可以實現不同的減震強度，來應對不同的路況，並實現最優的保護效果。該減震系統應用兩套平行四連杆機構，限制了減震過程中車體除豎直方向外的位移，使得車輪的受力始終在輪輻的承載方向，達到了提高車體的穩定性的作用。可以理解的是，彈簧懸掛系統還可以採用其他方案。例如，採用液壓減震器、空氣彈簧減震器等。參見圖1，在本實施例中，四個車輪中的兩個車輪為轉向輪，有利的是，兩個前輪為轉向輪(圖1中左側兩個車輪)，每個轉向輪與車身通過一個轉彎機構連接；其中，兩個轉彎機構能夠同步控制轉向輪轉向。在本實施例中，轉彎機構包括舵機以及傳力機構，通過舵機以及傳力機構的配合，實現轉向輪的轉向。更具體地，傳力機構包括連杆機構8、連接件9以及鉸支10，連杆機構包括搖杆以及連杆，搖杆一端與車身連接，另一端與連杆的一端連接，連杆的另一端與車輪的輪軸。另外，連接件也通過連接杆連接輪軸和車身上的鉸支。轉彎時，控制安裝在搖杆上的舵機使搖杆擺動，同時由於連接件的作用，車輪軸上的兩個支點相對運動，實現車輪轉彎的功能。如在舵機帶動下，搖杆向左擺動，連杆也隨之帶動轉彎機構繞轉軸左轉，最終實現車輪左轉。此外，這種設計還能使車輪在豎直方向可以上下運動，達到減震效果。在本實施例中，由於是通過兩個舵機分開控制，兩車輪轉動角度可按需求隨意調節，而非一個舵機控制情況下兩車輪轉動角度比例固定的情況。在本實施例中，車輪的外表面上設置有各向異性貼附材料。由於本申請的機器車需要在牆面等地方進行爬行，因此，通過增加各向異性貼附材料可以增加吸附力。有利的是，在一個備選實施例中，本申請的機器車進一步包括伸縮吸盤組件，伸縮吸盤組件設置在車身的設置有第一翻轉機構的面相對的面上。具體地，在該備選實施例中，伸縮吸盤組件包括電動伸縮杆以及吸盤，電動伸縮杆的一端設置在車身的設置有第一翻轉機構的面相對的面上；吸盤與電動伸縮杆的另一端連接。採用這種結構，在使用本申請的機器車時，如果需要機器車停滯在某一位置、或者緩慢進行移動、又或者需要增加爬行力的情況下，通過伸縮吸盤組件的牆壁進行吸附，從而實現進一步的吸附。可以理解的是，為了防止伸縮吸盤組件幹涉本申請的機器車的行駛，將伸縮吸盤組件設計為可以伸縮的，這樣，在不需要使用伸縮吸盤組件時，通過電動伸縮杆縮回吸盤(使吸盤低於車輪的高度)，此時，既可以不幹涉機器車的行動。在本實施例中，機器車的車身、車輪和第一環狀涵道以及第二環狀涵道均採用椴木層板製成，車輪、第一環狀涵道以及第二環狀涵道採用桁架結構，還包覆有蒙皮結構，提高了各部分強度的同時，整個材料的選用和結構的設計極大地降低了機器車的重量和成本。最後需要指出的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制。儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。當前第1頁12