丘陵山地用仿生多關(guān)節(jié)電動遙控拖拉機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種丘陵山地用仿生多關(guān)節(jié)電動遙控拖拉機，包括鉸接的前、中、后驅(qū)動車架，前驅(qū)動車架頂部設(shè)置前支架，前支架上安裝遙控接收器，前驅(qū)動車架兩側(cè)設(shè)前左、前右輪轂電機驅(qū)動輪，中間驅(qū)動車架兩側(cè)設(shè)中左、中右輪轂電機驅(qū)動輪，蓄電池組和電機控制器設(shè)置在中間驅(qū)動車架上，后驅(qū)動車架兩側(cè)設(shè)后左、后右輪轂電機驅(qū)動輪，尾架直流電機安裝在后驅(qū)動車架的后端，其輸出軸上連接尾架驅(qū)動齒輪，后驅(qū)動車架后端設(shè)置尾架驅(qū)動軸，尾架驅(qū)動軸下端連接與尾架驅(qū)動齒輪嚙合的半齒輪，半齒輪連接尾架，尾架上設(shè)置尾輪。本發(fā)明穩(wěn)定性高，可實現(xiàn)在坡地、凸凹不平的山地的行走，具有較強的越障能力，能很好地適應(yīng)丘陵山地機械化作業(yè)對拖拉機行走性能的要求。
【專利說明】
丘陵山地用仿生多關(guān)節(jié)電動遙控拖拉機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種適合丘陵山地作業(yè)、可爬陸坡的多關(guān)節(jié)電動拖拉機，具體涉及一種丘陵山地用仿生多關(guān)節(jié)電動遙控拖拉機，屬于農(nóng)業(yè)機械技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國丘陵山區(qū)面積比例高達69%，全國近一半省份超過50%的轄區(qū)面積是山地丘陵，丘陵山區(qū)主要生產(chǎn)糧食和油料，同時也是經(jīng)濟作物、林產(chǎn)品、中藥材、綠色食品、畜禽產(chǎn)品的生產(chǎn)基地，特別是玉米、馬鈴薯、小雜糧等作物具有獨特的地域優(yōu)勢。由于丘陵山地田塊小、不規(guī)則、坡地多，農(nóng)機化發(fā)展面臨種種難題，特別是缺乏適合丘陵山地行走作業(yè)的動力機械，是制約丘陵山地機械化的重要因素。針對制約丘陵山地農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展的農(nóng)用動力瓶頸，研制高通過性、高穩(wěn)定性、高地形適應(yīng)性的高效輕便環(huán)保的山地拖拉機，是解決丘陵山地機械化發(fā)展水平的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明要解決的問題是:提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計合理，節(jié)能環(huán)保，操作方便，穩(wěn)定性高，可實現(xiàn)在坡地、凸凹不平的山地的行走，具有較強的越障能力，能很好地適應(yīng)丘陵山地機械化作業(yè)對拖拉機行走性能要求的丘陵山地用仿生多關(guān)節(jié)電動遙控拖拉機。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]所述的丘陵山地用仿生多關(guān)節(jié)電動遙控拖拉機，包括依次鉸接的前驅(qū)動車架、中間驅(qū)動車架和后驅(qū)動車架，前驅(qū)動車架頂部設(shè)置前支架，前支架前端設(shè)置前懸掛架，前支架頂部固定安裝遙控接收器，前驅(qū)動車架的左右兩側(cè)通過軸承支撐前左輪轂電機驅(qū)動輪和前右輪轂電機驅(qū)動輪，中間驅(qū)動車架的左右兩側(cè)通過軸承支撐中左輪轂電機驅(qū)動輪和中右輪轂電機驅(qū)動輪，蓄電池組和電機控制器固定安裝在中間驅(qū)動車架上，后驅(qū)動車架的左右兩側(cè)通過軸承支撐后左輪轂電機驅(qū)動輪和后右輪轂電機驅(qū)動輪，尾架直流電機的輸出軸穿過球軸承支撐在后驅(qū)動車架的后端，尾架直流電機的輸出軸上連接尾架驅(qū)動齒輪，后驅(qū)動車架后端通過推力軸承支撐尾架驅(qū)動軸，尾架驅(qū)動軸下端連接半齒輪，尾架驅(qū)動齒輪和半齒輪嚙合，半齒輪連接尾架，尾輪支架固定軸穿過尾架后端與尾架鉸接，尾輪支架固定軸的下端焊接尾輪支架，尾輪支架上設(shè)置尾輪。
[0006]丘陵山地用仿生多關(guān)節(jié)電動遙控拖拉機通過前驅(qū)動車架和后驅(qū)動車架分別與中間驅(qū)動車架鉸接成一個多關(guān)節(jié)驅(qū)動行走系統(tǒng)，尾架通過半齒輪與尾架驅(qū)動齒輪嚙合，尾輪支架固定軸與尾架鉸接，整個拖拉機結(jié)構(gòu)仿生節(jié)肢動物頭部、腰部、尾部的多節(jié)結(jié)構(gòu)及多足行走的特點，通過三個關(guān)節(jié)的方向變形及尾架的旋轉(zhuǎn)可獲得多點支撐，可實現(xiàn)在坡地、凸凹不平的山地的行走，具有較強的越障能力，能很好地適應(yīng)丘陵山地機械化作業(yè)對拖拉機行走性能的要求。
[0007]丘陵山地用仿生多關(guān)節(jié)電動遙控拖拉機行走時，按下遙控器啟動按鈕，遙控接收器接收到啟動信號后控制電機控制器啟動對應(yīng)的電機，通過接收遙控器上電機啟動信號的組合，電機控制器可以分別保持進行兩輪驅(qū)動、四輪驅(qū)動或六輪驅(qū)動控制模式，通過對左右輪轂電機動力的接通和斷開，可以控制拖拉機進行轉(zhuǎn)彎及呈現(xiàn)折彎等適應(yīng)復(fù)雜地形的爬行姿態(tài)，通過啟動尾架直流電機，尾架可繞尾架驅(qū)動齒輪在120°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)尾輪旋轉(zhuǎn)到支撐位置時，通過尾架的旋轉(zhuǎn)可以帶動拖拉機橫向運動，使后輪轂電機驅(qū)動輪擺脫懸空、打滑等，移動到適當(dāng)位置重新接觸地面產(chǎn)生驅(qū)動力。整個系統(tǒng)通過蓄電池組進行供電，遙控接收器與電機控制器相連接，電機控制器分別連接前、中、后部的輪轂電機，作業(yè)或行走及飛行時，司機坐在飛碟形的駕駛室內(nèi)，既便于操作機器，又能有效保證采伐作業(yè)的安全性。
[0008]進一步的優(yōu)選，尾輪通過軸承安裝在尾輪軸上，尾輪軸穿過尾輪支架通過鎖緊螺母固定在尾輪支架上。連接固定方便，穩(wěn)定性高。
[0009]進一步的優(yōu)選，前懸掛架設(shè)置在前支架前端靠上的中間位置。方便農(nóng)機具的掛用。
[0010]進一步的優(yōu)選，前驅(qū)動車架的后端和中間驅(qū)動車架前端通過前銷軸鉸接，中間驅(qū)動車架的后端和后驅(qū)動車架的前端通過后銷軸鉸接。安裝、拆卸方便。
[0011]進一步的優(yōu)選，前支架的下部通過左固定螺栓和右固定螺栓固定在前驅(qū)動車架上。安裝固定方便。
[0012]進一步的優(yōu)選，蓄電池組固定安裝在中間驅(qū)動車架靠前的位置，電機控制器固定安裝在中間驅(qū)動車架靠后的位置。
[0013]進一步的優(yōu)選，尾架驅(qū)動齒輪通過鍵連接安裝在尾架直流電機的輸出軸上，半齒輪通過鍵連接安裝在尾架驅(qū)動軸下端。連接方便。
[0014]本發(fā)明所具有的有益效果是:
[0015]1、本發(fā)明所述的丘陵山地用仿生多關(guān)節(jié)電動遙控拖拉機采用了仿生多關(guān)節(jié)獨立驅(qū)動行走系統(tǒng)、尾架輔助支撐結(jié)構(gòu)和遙控作業(yè)控制方式，融合了對節(jié)肢動物的功能仿生、結(jié)構(gòu)仿生，拖拉機前懸掛架和尾架上皆可掛接農(nóng)機具進行作業(yè)，非常適合丘陵山地和設(shè)施大棚農(nóng)林業(yè)機械化作業(yè)要求，具有高效、環(huán)保和適應(yīng)性好等優(yōu)點。
[0016]2、本發(fā)明所述的丘陵山地用仿生多關(guān)節(jié)電動遙控拖拉機通過遙控器控制可以在兩輪驅(qū)動、四輪驅(qū)動或六輪驅(qū)動控制模式間切換，通過對左右輪轂電機動力的接通和斷開，可以控制拖拉機進行轉(zhuǎn)彎及呈現(xiàn)折彎等適應(yīng)復(fù)雜地形的爬行姿態(tài)，整個拖拉機結(jié)構(gòu)簡單、越障能力強，能很好地適應(yīng)丘陵山地復(fù)雜地形下的行走。
[0017]3、本發(fā)明所述的丘陵山地用仿生多關(guān)節(jié)電動遙控拖拉機采用了輪轂電機直接驅(qū)動驅(qū)動輪，采用了遙控作業(yè)方式，整機結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)能環(huán)保，操作方便，非常適合果園及設(shè)施大棚狹小空間作業(yè)。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是圖1的俯視圖；
[0020]圖3是圖1的左視圖。
[0021]圖中，1、前懸掛架;2、前驅(qū)動車架;3、前銷軸;4、中間驅(qū)動車架;5、蓄電池組;6、后銷軸;7、后驅(qū)動車架;8、尾架直流電機;9、球軸承；1、尾架驅(qū)動軸；11、推力軸承；12、尾架；13、尾輪支架固定軸；14、尾輪支架；15、鎖緊螺母;16、尾輪軸；17、尾輪;18、半齒輪;19、尾架驅(qū)動齒輪;20、后右輪轂電機驅(qū)動輪;21、中右輪轂電機驅(qū)動輪;22、前右輪轂電機驅(qū)動輪；23、電機控制器;24、前支架;25、右固定螺栓;26、左固定螺栓;27、前左輪轂電機驅(qū)動輪;28、中左輪轂電機驅(qū)動輪;29、后左輪轂電機驅(qū)動輪;30、遙控接收器。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例做進一步描述:
[0023]如圖1-圖3所示，本發(fā)明所述的丘陵山地用仿生多關(guān)節(jié)電動遙控拖拉機，包括前懸掛架1、蓄電池組5和電機控制器23，前懸掛架I固定在前支架24前端，前支架24下部通過左固定螺栓26和右固定螺栓25固定在前驅(qū)動車架2上，前左輪轂電機驅(qū)動輪27和前右輪轂電機驅(qū)動輪22通過軸承支撐在前驅(qū)動車架2的左右兩側(cè)，遙控接收器30固定安裝在前支架24的頂部，前驅(qū)動車架2的后端與中間驅(qū)動車架4的前端通過前銷軸3鉸接，中左輪轂電機驅(qū)動輪28和中右輪轂電機驅(qū)動輪21通過軸承支撐在中間驅(qū)動車架4的左右兩側(cè)，蓄電池組5固定安裝在中間驅(qū)動車架4靠前的位置，電機控制器23固定安裝在中間驅(qū)動車架4靠后的位置，中間驅(qū)動車架4的后端與后驅(qū)動車架7的前端通過后銷軸6鉸接，后左輪轂電機驅(qū)動輪29和后右輪轂電機驅(qū)動輪20通過軸承支撐在后驅(qū)動車架7的左右兩側(cè)，尾架直流電機8的輸出軸穿過球軸承9支撐在后驅(qū)動車架7的后端，尾架驅(qū)動齒輪19通過鍵連接安裝在尾架直流電機8的輸出軸上，半齒輪18通過鍵連接安裝在尾架驅(qū)動軸10下端，尾架驅(qū)動軸10通過推力軸承11支撐在后驅(qū)動車架7的后端，尾架驅(qū)動齒輪19和半齒輪18嚙合，半齒輪18與尾架12焊接在一起，尾輪支架固定軸13穿過尾架12后端與尾架12鉸接，尾輪支架14焊接在尾輪支架固定軸13的下端，尾輪軸16穿過尾輪支架14通過鎖緊螺母15固定在尾輪支架14上，尾輪17通過軸承安裝在尾輪軸16上。
[0024]前驅(qū)動車架2和后驅(qū)動車架7分別與中間驅(qū)動車架4鉸接成一個多關(guān)節(jié)驅(qū)動行走系統(tǒng)，尾架12通過半齒輪18與尾架驅(qū)動齒輪19嚙合，尾輪支架固定軸13與尾架12鉸接，整個拖拉機結(jié)構(gòu)仿生節(jié)肢動物頭部、腰部、尾部的多節(jié)結(jié)構(gòu)及多足行走的特點，尾架仿生蛇、鳥類及松鼠等動物尾巴支撐攀援的功能結(jié)構(gòu)。
[0025]本發(fā)明的工作原理和使用過程:
[0026]所述的丘陵山地用仿生多關(guān)節(jié)電動遙控拖拉機，通過對蜈蚣、螞蟻等陸生節(jié)肢動物的多足、多關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)特點和爬行方式的結(jié)構(gòu)及功能仿生，設(shè)計為前、中、后三個車架鉸接連接的多關(guān)節(jié)和尾架提供輔助支撐的仿生結(jié)構(gòu)，當(dāng)拖拉機工作時，按下遙控器啟動按鈕，遙控接收器30接收到啟動信號后控制電機控制器23啟動對應(yīng)的電機，通過接收遙控器上電機啟動信號的組合，電機控制器23可以分別保持進行前右輪轂電機驅(qū)動輪22和前左輪轂電機驅(qū)動輪27轉(zhuǎn)動的兩輪驅(qū)動狀態(tài)、前右輪轂電機驅(qū)動輪22和前左輪轂電機驅(qū)動輪27及中右輪轂電機驅(qū)動輪21和中左輪轂電機驅(qū)動輪28同時轉(zhuǎn)動的四輪驅(qū)動狀態(tài)或前、中、后六個輪轂電機驅(qū)動輪同時轉(zhuǎn)動的六輪驅(qū)動狀態(tài)，通過對左右輪轂電機動力的接通和斷開，可以控制拖拉機進行轉(zhuǎn)彎及呈現(xiàn)折彎等適應(yīng)復(fù)雜地形的爬行姿態(tài)，通過啟動尾架直流電機8，尾架12可繞尾架驅(qū)動齒輪19在120°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)尾輪17旋轉(zhuǎn)到支撐位置時，通過尾架12的旋轉(zhuǎn)可以帶動拖拉機橫向運動，使后左輪轂電機驅(qū)動輪29或后右輪轂電機驅(qū)動輪20擺脫懸空、打滑等，移動到適當(dāng)位置重新接觸地面產(chǎn)生驅(qū)動力。
[0027]本發(fā)明采用了前、中、后三個獨立驅(qū)動的車體和可旋轉(zhuǎn)的尾架組成的多關(guān)節(jié)行走系統(tǒng)，根據(jù)地形特點，車體可呈“S”形、“L”形等行走姿態(tài)，通過尾架的輔助可獲得多點支持，在坡地、凸凹不平的山地有很好的通過性，可很好驅(qū)動配套的農(nóng)機具在復(fù)雜地形作業(yè)，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，操作方便，能爬陡坡、越障能力強，高效，環(huán)保，適應(yīng)性好。
[0028]本發(fā)明并不僅限于上述【具體實施方式】，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種丘陵山地用仿生多關(guān)節(jié)電動遙控拖拉機，其特征在于:包括依次鉸接的前驅(qū)動車架(2)、中間驅(qū)動車架(4)和后驅(qū)動車架(7)，前驅(qū)動車架(2)頂部設(shè)置前支架(24)，前支架(24)前端設(shè)置前懸掛架(I)，前支架(24)頂部固定安裝遙控接收器(30)，前驅(qū)動車架(2)的左右兩側(cè)通過軸承支撐前左輪轂電機驅(qū)動輪(27)和前右輪轂電機驅(qū)動輪(22)，中間驅(qū)動車架(4)的左右兩側(cè)通過軸承支撐中左輪轂電機驅(qū)動輪(28)和中右輪轂電機驅(qū)動輪(21)，蓄電池組(5)和電機控制器(23)固定安裝在中間驅(qū)動車架(4)上，后驅(qū)動車架(7)的左右兩側(cè)通過軸承支撐后左輪轂電機驅(qū)動輪(29)和后右輪轂電機驅(qū)動輪(20)，尾架直流電機(8)的輸出軸穿過球軸承(9)支撐在后驅(qū)動車架(7)的后端，尾架直流電機(8)的輸出軸上連接尾架驅(qū)動齒輪(19)，后驅(qū)動車架(7)后端通過推力軸承(11)支撐尾架驅(qū)動軸(10)，尾架驅(qū)動軸(10)下端連接半齒輪(18)，尾架驅(qū)動齒輪(19)和半齒輪(18)嚙合，半齒輪(18)連接尾架(12)，尾輪支架固定軸(13)穿過尾架(12)后端與尾架(12)鉸接，尾輪支架固定軸(13)的下端焊接尾輪支架(14)，尾輪支架(14)上設(shè)置尾輪(17)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丘陵山地用仿生多關(guān)節(jié)電動遙控拖拉機，其特征在于:所述的尾輪(17)通過軸承安裝在尾輪軸(16)上，尾輪軸(16)穿過尾輪支架(14)通過鎖緊螺母(15)固定在尾輪支架(14)上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丘陵山地用仿生多關(guān)節(jié)電動遙控拖拉機，其特征在于:所述的前懸掛架(I)設(shè)置在前支架(24)前端靠上的中間位置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丘陵山地用仿生多關(guān)節(jié)電動遙控拖拉機，其特征在于:所述的前驅(qū)動車架(2)的后端和中間驅(qū)動車架(4)前端通過前銷軸(3)鉸接，中間驅(qū)動車架(4)的后端和后驅(qū)動車架(7)的前端通過后銷軸(6)鉸接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丘陵山地用仿生多關(guān)節(jié)電動遙控拖拉機，其特征在于:所述的前支架(24)的下部通過左固定螺栓(26)和右固定螺栓(25)固定在前驅(qū)動車架(2)上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丘陵山地用仿生多關(guān)節(jié)電動遙控拖拉機，其特征在于:所述的蓄電池組(5)固定安裝在中間驅(qū)動車架(4)靠前的位置，電機控制器(23)固定安裝在中間驅(qū)動車架(4)靠后的位置。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丘陵山地用仿生多關(guān)節(jié)電動遙控拖拉機，其特征在于:所述的尾架驅(qū)動齒輪(19)通過鍵連接安裝在尾架直流電機(8)的輸出軸上，半齒輪(18)通過鍵連接安裝在尾架驅(qū)動軸(1)下端。
【文檔編號】B60L15/40GK106042979SQ201610368324
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】楊自棟, 王廷恩, 姚立健, 倪忠進, 倪益華, 雷良育
【申請人】浙江農(nóng)林大學(xué)