本发明专利技术涉及一种用于轻型自动履带车的悬架系统（１０）。该悬架系统设置成用于安装柔性履带（１８）。该悬架系统包括履带可环绕其上的向前引导件（１４）和向后引导件（１６）。定位于向前引导件和向后引导件之间的偏转器（２０）将履带的与地面接合的部分向下偏转，以形成尖部区域。该尖部区域（２４）可支承轻型机器人车辆，允许相对于支承表面改变载荷在履带的与地面接合的部分上的分布。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种小型无人驾驶地面机器人车辆/自动车辆。更具体地， 本专利技术涉及一种用于安装柔性履带以便支承轻型机器人车辆的悬架系统。
技术介绍
无人驾驶机器人车辆可用于各种应用和环境中，例如搜索和救援、军 事活动和工业操作。无人驾驶机器人车辆可有助于避免需要将人暴露于危 险的环境中，例如不稳定的建筑物、军事冲突情况、和化学、生物或核污 染的环境中。无人驾驶机器人车辆在试图实现机动性时会面临很多挑战。地形的变 化4艮广泛，例如包括崎岖不平的或光滑的表面、坚石更或柔软的地面、柏散 和易变的材料等。对于小型机器人车辆，挑战会变得甚至更大。在一种环 境中运行最佳的车辆可能在另一种环境中运行不佳。已知使用履带以提供一种较好的折衷，这使得机器人车辆适应地形的 各种变化，同时又保持较好的附着力和可操作性。例如，使用一对平行的 履带的类似坦克的车辆在某些环境中可提供较高的稳定性。履带式车辆通常使用滑动转向来进行转向。在滑动转向中，在车辆相对侧上的履带以不同的速率移动。滑动转向的效率较低，因为部分履带垂 直于行进方向运动。会存在与这种侧向运动相对的较大的摩擦力。对于较 长的履带，必须施加较大的作用力以克服这种摩擦力。对于较小半径的转 动来说滑动转向的低效率还会增加。当车辆没有净的向前的运动，仅有围 绕中央枢转点的旋转时，滑动转向的低效率处于峰值。较小的转弯半径也 会使得由于侧向运动在车辆悬架部件上造成较大的应力。因此，对于可用 的驱动动力有限的轻型机器人车辆来说，急转弯是4艮困难的或不能够得到 的。
技术实现思路
本专利技术包括一种用于柔性履带的悬架系统，该悬架系统有助于克月良现 有技术中的问题和不足。在一个实施例中，该悬架系统包括框架，在该框 架上安装有向前引导件、向后引导件和至少一个偏转器。履带可环绕向前 引导件和向后引导件。偏转器使得履带的向前引导件和向后引导件之间的 与地面接合的部分向下偏转，以形成尖部区域。偏转器构造成承受全部载 荷的部件，该部件能够相对于支承表面改变载荷在履带的与地面接合的部 分上的分布。附图说明从下文结合附图的描述和所附权利要求中可以更清楚地看到本专利技术。 应当理解，这些附图仅描述了本专利技术的示例性实施例，它们不应当被i人为 是对本专利技术的范围的限制。可以容易地认识到，文中一般性地描述以及在 附图中示出的本专利技术的部件可布置成或设计成各种不同的构造。但是下面将通过附图更加详细和具体地描述和解释本专利技术，其中图1示出根据本专利技术的示例性实施例的用于安装柔性履带的悬架系统 的透^L图2示出根据本专利技术的另一实施例的具有悬架系统的轻型机器人车辆 的透^L图；图3示出根据本专利技术的另一示例性实施例的用于安装柔性履带的悬架 系统的侧^L图4示出根据本专利技术的又一示例性实施例的用于安装柔性履带的悬架 系统的侧^L图；以及图5示出根据本专利技术的实施例的用于将轻型机器人车辆支承于履带上 的方法的流程图。具体实施例方式下文对本专利技术的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描 述的一部分，在该附图中作为示例示出了本专利技术可实施的示例性实施例。 尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施 本专利技术，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本专利技术的精神和范围 的情况下对本专利技术作各种改变。因此，下文对本专利技术的实施例的更详细的 描述并不用于限制所要求的本专利技术的范围，而仅仅为了进行举例说明且不 限制对本专利技术的特点和特征的描述，以提出执行本专利技术的最佳方式，并足 以使得本领域技术人员能够实施本专利技术。从而，本专利技术的范围仅由所附权 利要求来限定。下文对本专利技术的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解，其 中本专利技术的元件和特征由附图标记标识。结合图1，该附图示出根据本专利技术的第一个示例性实施例的用于将柔 性履带安装于其上以便支承轻型机器人车辆的悬架系统。具体地，图l示 出悬架系统IO，该悬架系统IO包括框架12,该框架具有与框架相联接的 向前引导件14和向后引导件16。履带18可环绕向前引导件和向后引导件。 偏转器20在向前引导件和向后引导件之间联接于框架。偏转器使得履带的 与地面接合的部分22向下偏转以形成尖部区域24。偏转器是承受载荷的 构件，能够支承轻型机器人车辆。因此，偏转器能够相对于支承表面改变 载荷在履带的与地面接合的部分上的分布。换句话说，偏转器可延伸或收 缩，以造成机器人车辆的重量在履带的与地面接合的部分上的不同分布。例如，偏转器可延伸，以使机器人车辆的重量基本集中在偏转器下面(履 带的)与地面接合的部分上。作为另一示例，偏转器可收缩，以使自动装 置的重量基本在履带的整个与地面接触的部分上分布。当然，也存在这两 个极端之间的其它不同的重量分布。重量在履带的与地面接合的部分上的 实际分布随着偏转器的偏转量和轻型机器人车辆运行的表面属性而变化。从而，通过偏转器的^Mt可相对于支承表面改变轻型机器人车辆的取向。 下面描述使用根据本专利技术的实施例的悬架系统的轻型机器人车辆的运行。图2示出使用两个履带单元28a、 28b的轻型机器人车辆26的示例性 串联构型，每个履带单元具有上述悬架系统10。履带单元通过铰接臂30 连结在一起。例如，于2006年11月13日提交的题为"Serpentine Robotic Crawler"的美国临时专利申请No. 60/858,917描述了 一种蛇形自动履带车， 在该蛇形自动履带车中可使用本专利技术的悬架系统，该专利申请是本申请人 共同拥有的且在此引用其全部内容作为参考。轻型机器人车辆26在支承表面32上运行。当在支承表面的坚硬的区 域33上运行时，履带的尖部区域24a有助于支承履带单元28a的基本全部 的重量。相比之下，当在支承表面的柔软的区域34上运行时，履带的尖部 区域24b将陷入支承表面中，且履带单元28b的重量分布在履带的与地面 接合的部分22b上。可以认识到，可协调履带18a、 18b和铰接臂30的操 作，以使轻型机器人车辆在履带的尖部区域上保持平衡。当使用悬架系统10的轻型机器人车辆在坚硬的表面上运行时，偏转器 将轻型机器人车辆升起使得履带的大部分离开支承表面。从而，仅仅是履 带在尖部区域24附近的较小的区域与支承表面接触。这在执行滑动转向时 有助于减小摩擦，从而和常规履带相比允许较小转弯半径，所述常规履带 设置了平坦的与地面接合的表面。因此，和履带式车辆相比，转弯性能更 能和轮式车辆相提并论。当轻型机器人车辆在柔软的表面上运行时，履带的较大的与地面接触 区域和支承表面相接触。这提供了比轮式车辆更好的附着力。但是，转弯 半径并无较大地减小，因为柔软的表面给履带的侧向运动提供较小的摩擦力。这样，在坚硬的表面上，与常规履带相比，所述悬架系统在转弯半径上提供了改进；而在柔软表面上，所述悬架系统保持了履带的附着优点。能够对悬架10的部件作各种不同布置。又结合图l,向前引导件14、 向后引导件16和偏转器20可以是可转动地安装于框架12的滚樹roller )。 向前引导件、向后引导件和偏转器可相对于彼此安装在框架上的固定的位 置，但是这并不是必要的。或者，向前引导件、向后引导件或偏转器能够 是可动的，以例如帮助保持履带中的张拉力不变。偏转器20还可包括载荷传感元件(未示出)。例如，载荷传本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于安装柔性履带以便支承轻型机器人车辆的悬架系统，该悬架系统包括： 框架； 向前引导件，该向前引导件联接于框架并构造成接纳围绕向前引导件的履带的环绕部分； 向后引导件，该向后引导件联接于框架并构造成接纳围绕向后引导件的 履带的环绕部分；和 至少一个偏转器，该偏转器在向前引导件和向后引导件之间联接于框架，所述至少一个偏转器构造成将履带的向前引导件和向后引导件之间的与地面接合的部分向下偏转以便形成尖部区域，所述偏转器构造成支承全部载荷的部件，该部件能够相 对于支承表面改变载荷在履带的与地面接合的部分上的分布。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：SC雅各布森，BJ麦克莱恩，RW彭泽，CR赫希，
申请(专利权)人：雷神萨科斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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