专利摘要

本发明公开了一种自适应仿生防沉陷车轮，包括轮毂和沿轮毂周向均匀设置的多个轮足；所述轮足包括与轮毂相连的支撑腿和与支撑腿相连的支撑部；支撑部包括上支撑板、下支撑板、滑杆和弹性件，下支撑板平行于上支撑板设置在所述上支撑板下方，上支撑板相对的两边与下支撑板相对两边分别对应铰接，滑杆和弹性件抵止于上支撑板和下支撑板之间；支撑腿垂直于上支撑板、连接在上支撑板的上表面，上支撑板上设置有一通孔，滑杆贯穿通孔对应伸入滑动腔。优点是：利用侧板和摇板共同形成“凹形”状态，以压实松软路面，提高支撑力，从而减少车轮下陷量；同时底板保护板以及摇板保护板采用圆弧设计，降低多边效应，提高行驶平顺性。

权利要求

1.一种自适应仿生防沉陷车轮，包括轮毂和沿所述轮毂周向均匀设置的多个轮足；其特征在于：所述轮足包括，

支撑腿；所述支撑腿与所述轮毂相连，所述支撑腿呈圆柱状，且内部中空设置形成滑动腔；

支撑部；所述支撑部与所述支撑腿相连，所述支撑部包括上支撑板、下支撑板，滑杆和弹性件，所述下支撑板平行于所述上支撑板设置在所述上支撑板下方，所述上支撑板相对的两边与所述下支撑板相对两边分别对应铰接，所述滑杆和所述弹性件抵止于所述上支撑板和所述下支撑板之间；所述支撑腿垂直于所述上支撑板、连接在所述上支撑板的上表面，所述上支撑板上设置有一通孔，所述滑杆贯穿所述通孔对应伸入所述滑动腔；所述下支撑板的下表面上设置有多个向外凸出延伸的轮刺；

所述上支撑板包括一水平设置的顶板，所述顶板相对的两边分别设置有第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和所述第二侧板向靠近所述下支撑板的方向倾斜延伸；

所述下支撑板包括平行于顶板设置的底板，所述底板相对的两边分别设置有第一摇板和第二摇板，所述第一摇板和所述第二摇板分别与所述底板相对的两边铰接；所述第一摇板和所述第二摇板向靠近所述上支撑板的方向倾斜延伸，所述第一摇板的延伸端与所述第一侧板的延伸端铰接，所述第二摇板的延伸端与所述第一侧板的延伸端铰接。

2.根据权利要求1所述的自适应仿生防沉陷车轮，其特征在于：所述顶板与所述第一侧板和所述第二侧板一体成型或相互独立设置并固定连接。

3.根据权利要求1所述的自适应仿生防沉陷车轮，其特征在于：所述底板下表面设置有底板保护板，所述底板保护板的上表面与所述底板下表面对应贴合，所述底板保护板下表面沿所述轮毂周向呈弧形设置，所述底板保护板的下表面设置有轮刺。

4.根据权利要求1所述的自适应仿生防沉陷车轮，其特征在于：所述第一摇板和所述第二摇板下表面分别设置有第一摇板保护板和第二摇板保护板；所述第一摇板保护板和所述第二摇板保护板的上表面分别与所述第一摇板和所述第二摇板下表面分别对应贴合，所述第一摇板保护板和所述第二摇板保护板的下表面沿所述轮毂周向呈弧形设置，所述第一摇板保护板和所述第二摇板保护板的下表面设置有轮刺。

5.根据权利要求1所述的自适应仿生防沉陷车轮，其特征在于：所述滑杆固定在所述底板上表面，所述滑杆的另一端贯穿所述通孔、对应伸入所述滑动腔。

6.根据权利要求5所述的自适应仿生防沉陷车轮，其特征在于：所述滑杆周向对称设置有至少两个平行于所述滑杆的弹性件，所述弹性件的两端分别与所述顶板的下表面和所述底板的上表面固定连接。

7.根据权利要求1所述的自适应仿生防沉陷车轮，其特征在于：所述轮毂呈正棱柱形筒状结构，所述轮毂外壁上沿其周向均匀设置有多个安装座，以令所述轮毂各侧面上分别设置有一个安装座；所述安装座自所述轮毂的侧面向远离所述轮毂的方向凸出延伸，所述安装座的轴线垂直于所述轮毂的轴线；所述安装座的延伸端敞口设置，所述支撑腿远离所述支撑部的一端对应伸入相应的安装座中，令各轮足固定在所述轮毂上。

8.根据权利要求3所述的自适应仿生防沉陷车轮，其特征在于：各轮足沿所述底板保护板所在的弧线方向均匀设置在所述轮毂外周。

说明书

技术领域

本发明涉及防沉陷车轮领域，尤其涉及一种自适应仿生防沉陷车轮。

背景技术

机器人或地面车辆的车轮主要包括刚性轮、弹性轮和步行轮。刚性车轮结构简单，技术也相对成熟；弹性轮克服了刚性轮减震效果不佳的缺点，具有重量轻，缓冲减振性能好等优点；步行轮也因其越障性能好，牵引力大的优点得到越来越多研究者的关注。

但是刚性轮由于结构可形变能力差，导致其减震性能较差，遇到强撞击时机构易受破坏，影响了其可靠性与车辆的通过稳定性；弹性轮不能同时兼顾强度与减震性能，存在承载能力差的缺点；并且，这两者的防沉陷性能都较差，刚性轮或弹性轮容易在行驶过程中沉陷于松软路面。步行轮由于采用类步行方式滚动，容易产生多变效应，严重影响了车轮行驶的平顺性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自适应仿生防沉陷车轮，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种自适应仿生防沉陷车轮，包括轮毂和沿所述轮毂周向均匀设置的多个轮足；所述轮足包括，

支撑腿；所述支撑腿与所述轮毂相连，所述支撑腿呈圆柱状，且内部中空设置形成滑动腔；

支撑部；所述支撑部与所述支撑腿相连，所述支撑部包括上支撑板、下支撑板，滑杆和弹性件，所述下支撑板平行于所述上支撑板设置在所述上支撑板下方，所述上支撑板相对的两边与所述下支撑板相对两边分别对应铰接，所述滑杆和所述弹性件抵止于所述上支撑板和所述下支撑板之间；所述支撑腿垂直于所述上支撑板、连接在所述上支撑板的上表面，所述上支撑板上设置有一通孔，所述滑杆贯穿所述通孔对应伸入所述滑动腔；所述下支撑板的下表面上设置有多个向外凸出延伸的轮刺。

优选的，所述上支撑板包括一水平设置的顶板，所述顶板相对的两边分别设置有第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和所述第二侧板向靠近所述下支撑板的方向倾斜延伸。

优选的，所述顶板与所述第一侧板和所述第二侧板一体成型或相互独立设置并固定连接。

优选的，所述下支撑板包括平行于顶板设置的底板，所述底板相对的两边分别设置有第一摇板和第二摇板，所述第一摇板和所述第二摇板分别与所述底板相对的两边铰接；所述第一摇板和所述第二摇板向靠近所述上支撑板的方向倾斜延伸，所述第一摇板的延伸端与所述第一侧板的延伸端铰接，所述第二摇板的延伸端与所述第一侧板的延伸端铰接。

优选的，所述底板下表面设置有底板保护板，所述底板保护板的上表面与所述底板下表面对应贴合，所述底板保护板下表面沿所述轮毂周向呈弧形设置，所述底板保护板的下表面设置有轮刺。

优选的，所述第一摇板和所述第二摇板下表面分别设置有第一摇板保护板和第二摇板保护板；所述第一摇板保护板和所述第二摇板保护板的上表面分别与所述第一摇板和所述第二摇板下表面分别对应贴合，所述第一摇板保护板和所述第二摇板保护板的下表面沿所述轮毂周向呈弧形设置，所述第一摇板保护板和所述第二摇板保护板的下表面设置有轮刺。

优选的，所述滑杆固定在所述底板上表面，所述滑杆的另一端贯穿所述通孔、对应伸入所述滑动腔。

优选的，所述滑杆周向对称设置有至少两个平行于所述滑杆的弹性件，所述弹性件的两端分别与所述顶板的下表面和所述底板的上表面固定连接。

优选的，所述轮毂呈正棱柱形筒状结构，所述轮毂外壁上沿其周向均匀设置有多个安装座，以令所述轮毂各侧面上分别设置有一个安装座；所述安装座自所述轮毂的侧面向远离所述轮毂的方向凸出延伸，所述安装座的轴线垂直于所述轮毂的轴线；所述安装座的延伸端敞口设置，所述支撑腿远离所述支撑部的一端对应伸入相应的安装座中，令各轮足固定在所述轮毂上。

优选的，各轮足沿所述底板保护板所在的弧线方向均匀设置在所述轮毂外周。

本发明的有益效果是：1、轮足着地，与沙地的接地面积逐渐增大，使沙下陷减少及承载能力提高，接触面积可增大28％以上。2、轮足最终呈内凹形，具有限流固沙、压实松软路面作用，使车轮不至于下陷过深。3、底板保护板以及摇板保护板处采用了圆弧设计，降低了多边效应，提高行驶平顺性。4、在坚硬路面或碎石较多路面行驶时，利用弹簧的形变减震吸能，保护车轮，提升行驶平稳性。

附图说明

图1是本发明实施例中车轮的主视图；

图2是本发明实施例中车轮的侧视图

图3是本发明实施例中轮足的主视图；

图4是本发明实施例中轮足的侧视图；

图5是本发明实施例中轮足的俯视图；

图6是本发明实施例中顶板的俯视图；

图7是本发明实施例中侧板的结构示意图；

图8是本发明实施例中底板的结构示意图；

图9是本发明实施例中底板和底板保护板的装配图；

图10是本发明实施例中图9的侧视图；

图11是本发明实施例中摇板和摇板保护板的结构示意图；

图12是本发明实施例中图11的仰视图；

图13是本发明实施例中轮毂的正视图；

图14是本发明实施例中轮毂的侧视图。

图中：1、轮足；2、支撑腿；3、滑动腔；4、滑杆；5、弹性件；6、顶板；7、第一侧板；8、第二侧板；9、底板；10、底板保护板；11、第一摇板；12、第二摇板；13、第一摇板保护板；14、第二摇板保护板；15、轮刺；16、通孔；17、轮毂；18、侧面；19；安装座。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至13所示，本发明提供了一种自适应仿生防沉陷车轮，包括轮毂17和沿所述轮毂17周向均匀设置的多个轮足1；所述轮足1包括，

支撑腿2；所述支撑腿2与所述轮毂17相连，所述支撑腿2呈圆柱状，且内部中空设置形成滑动腔3；

支撑部；所述支撑部与所述支撑腿2相连，所述支撑部包括上支撑板、下支撑板，滑杆4和弹性件5，所述下支撑板平行于所述上支撑板设置在所述上支撑板下方，所述上支撑板相对的两边与所述下支撑板相对两边分别对应铰接，所述滑杆4和所述弹性件5抵止于所述上支撑板和所述下支撑板之间；所述支撑腿2垂直于所述上支撑板、连接在所述上支撑板的上表面，所述上支撑板上设置有一通孔16，所述滑杆4贯穿所述通孔16对应伸入所述滑动腔3；所述下支撑板的下表面上设置有多个向外凸出延伸的轮刺15。

如图1至图2所示，本实施例中，所述轮足1均匀设置在所述轮毂17的周向，能够保证车轮在移动过程中，各个轮足1之间相互配合，保证车轮的正常转动。

如图3至图7所示，本实施例中，所述上支撑板包括一水平设置的顶板6，所述顶板6相对的两边分别设置有第一侧板7和第二侧板8，所述第一侧板7和所述第二侧板8向靠近所述下支撑板的方向倾斜延伸。所述第一侧板7和所述第二侧板8分别自其与所述顶板6的连接端向下倾斜延伸，且所述第一侧板7和所述第二侧板8之间的距离自上而下逐渐增大。

本实施例中，所述顶板6与所述第一侧板7和所述第二侧板8一体成型或相互独立设置并固定连接。也就是说所述顶板6与所述第一侧板7和所述第二侧板8之间固定连接。当顶板6和所述第一侧板7、第二侧板8之间分别独立设置时，在顶板6的相对的两边分别间隔设置有多个向外凸出延伸的第一安装部，所述第一安装部上设置有第一安装孔，所述第一侧板7和所述第二侧板8靠近所述顶板6的一边分别间隔设置有多个向外凸出延伸的第二安装部，所述第二安装部上设置有第二安装孔，所述第二安装部分别对应伸入相邻两第一安装部之间，紧固件依次穿过第一安装孔和所述第二安装孔，将顶板6与第一侧板7、第二侧板8固定连接。所述紧固件为螺钉、螺栓或螺柱与螺母等。

如图8至图12所示，本实施例中，所述下支撑板包括平行于顶板6设置的底板9，所述底板9相对的两边分别设置有第一摇板11和第二摇板12，所述第一摇板11和所述第二摇板12分别与所述底板9相对的两边铰接；所述第一摇板11和所述第二摇板12向靠近所述上支撑板的方向倾斜延伸，所述第一摇板11的延伸端与所述第一侧板7的延伸端铰接，所述第二摇板12的延伸端与所述第一侧板7的延伸端铰接；所述第一摇板11和所述第二摇板12分别自其与所述底板9的铰接端向上倾斜延伸，且所述第一摇板11和所述第二摇板12之间的距离自下而上逐渐增大。

本实施例中，所述底板9和所述第一摇板11和所述第二摇板12之间铰接连接，第一摇板11和第二摇板12相对于所述底板9可以发生转动。在底板9的相对的两边分别间隔设置有多个向外凸出延伸的第三安装部，所述第三安装部上设置有第三安装孔，所述第一摇板11和所述第二摇板12靠近所述底板9的一边分别间隔设置有多个向外凸出延伸的第四安装部，所述第四安装部上设置有第四安装孔，所述第四安装部分别对应伸入相邻两第三安装部之间，铰接件依次穿过第三安装孔和所述第四安装孔，将底板9与第一摇板11、第二摇板12固定连接。

本实施例中，在第一侧板7和所述第二侧板8的延伸端上分别间隔设置有多个第五安装部，所述第五安装部上设置有第五固定孔；所述第一摇板11和所述第二摇板12的延伸端上分别间隔设置有多个第六安装部，所述第六安装部上设置有第六固定孔，所述第六安装部分别对应伸入相邻两第五安装部之间，铰接件依次穿过第五固定孔和所述第六固定孔，将第一侧板7与第一摇板11、第二侧板8与第二摇板12分别铰接连接。

本实施例中，所述铰接件为可以实现相对转动的部件。

本实施例中，所述底板9下表面设置有底板保护板10，所述底板保护板10的上表面与所述底板9下表面对应贴合，所述底板保护板10下表面沿所述轮毂17周向呈弧形设置，所述底板保护板10的下表面设置有轮刺15。所述底板保护板10与所述底板9之间固定连接。所述轮刺15均匀的设置在所述底板保护板10下表面，所述轮刺15呈长方体状，各轮刺15之间相距一定距离，所述轮刺15的形状根据实际情况进行设置，以便更好的满足实际需求。

本实施例中，所述底板9与所述底板保护板10之间固定连接，采用螺钉、螺栓或铆钉等紧固件。

本实施例中，所述第一摇板11和所述第二摇板12下表面分别设置有第一摇板保护板13和第二摇板保护板14；所述第一摇板保护板13和所述第二摇板保护板14的上表面分别与所述第一摇板11和所述第二摇板12下表面分别对应贴合，所述第一摇板保护板13和所述第二摇板保护板14的下表面沿所述轮毂17周向呈弧形设置，所述第一摇板保护板13和所述第二摇板保护板14的下表面设置有轮刺15。所述轮刺15均匀的设置在所述第一摇板11和所述第二摇板12下表面上，所述轮刺15呈长方体状，各轮刺15之间相距一定距离，所述轮刺15的形状根据实际情况进行设置，以便更好的满足实际需求。

本实施例中，所述第一摇板11与第一摇板保护板13之间固定连接，采用螺钉、螺栓或铆钉等紧固件。所述第二摇板12与第二摇板保护板14之间固定连接，采用螺钉、螺栓或铆钉等紧固件。

本实施例中，底板保护板10、第一摇板保护板13和第二摇板保护板14的下表面采用了弧形处理，圆弧半径采用车轮行驶过程中的平均半径，并且其长度在圆弧切线方向适当延伸，以减少多变效应，提升车轮行驶平顺性。保护板结构上设计有轮刺15结构，可在车轮行驶中提升牵引力。

本实施例中，所述滑杆4固定在所述底板9上表面，所述滑杆4的另一端贯穿所述通孔16、对应伸入所述滑动腔3。所述底板9上表面设置有与所述滑杆4同轴的凸台，所述凸台与所述滑杆4同轴设置在所述滑杆4的外周，所述凸台向上凸出延伸，保证滑杆4在滑动腔3内滑动时，不会使顶板6与底板9贴合，令两者时间保持一定距离，避免弹性件5失效。

本实施例中，所述滑杆4周向对称设置有至少两个平行于所述滑杆4的弹性件5，所述弹性件5的两端分别与所述顶板6的下表面和所述底板9的上表面固定连接。

本实施例中，所述底板9上表面设置有向上凸出延伸的第一固定柱，所述顶板6下表面对应所述第一固定柱设置有向下凸出延伸的第二固定柱，所述弹性件5的两端分别套设在所述第一固定柱和所述第二固定柱上，令所述弹性件5抵止在所述顶板6和所述底板9之间。

本实施例中，所述弹性件5为弹簧。

如图13至图14所示，本实施例中，所述轮毂17呈正棱柱形筒状结构，所述轮毂17外壁上沿其周向均匀设置有多个安装座19，以令所述轮毂17各侧面18上分别设置有一个安装座19；所述安装座19自所述轮毂17的侧面18向远离所述轮毂17的方向凸出延伸，所述安装座19的轴线垂直于所述轮毂17的轴线；所述安装座19的延伸端敞口设置，所述支撑腿2远离所述支撑部的一端对应伸入相应的安装座19中，令各轮足1固定在所述轮毂17上。

本实施例中，各轮足1沿所述底板保护板10所在的弧线方向均匀设置在所述轮毂17外周。所述车轮1利用侧板和摇板共同形成“凹形”状态，以压实松软路面，提高支撑力，从而减少车轮下陷量。

本实施例中，当车轮在坚硬的路面上行驶时，其运行过程如下：车轮由轮毂17向下传递负载，支撑腿2推动顶板6向下运动，第一侧板7和第二侧板8分别推动第一摇板11和第二摇板12转动直至接触地面；此时，顶板6、底板9、侧板、摇板共同构成“梯形”状态，弹簧在该过程压缩吸收动能，起到减震的效果。车轮向前滚动，轮足1开始离开地面，弹簧的弹性势能推动底板9向下运动，并使轮足1恢复至原来状态。

本实施例中，所述车轮在松软的地面上行驶时，其运行过程如下，在松软路面行驶时，车轮由轮毂17向下传递负载，支撑腿2推动顶板6向下运动，第一侧板7和第二侧板8分别推动第一摇板11和第二摇板12转动接触路面，底板保护板10向下施力，底板保护板10下方路面被压实，第一摇板11和第二摇板12下方路面仍然松散，因此第一摇板11和第二摇板12继续向下运动直至停止；此时，顶板6、底板9、侧板、摇板共同构成“凹形”状态，此状态可以压实松软路面，提高其支撑力，从而减少下陷量。弹簧在该过程压缩吸收动能，也起到了减震的效果。车轮向前滚动，轮足1开始离开地面，弹簧的弹性势能推动底板9向下运动，并使轮足1恢复至原来状态。

通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：

本发明提供一种自适应仿生防沉陷车轮，轮足着地，与沙地的接地面积逐渐增大，使沙下陷减少及承载能力提高，使接触面积增大28％以上；轮足最终呈内凹形，具有限流固沙、压实松软路面作用，使车轮不至于下陷过深；底板保护板以及摇板保护板处采用了圆弧设计，降低了多边效应，提高行驶平顺性；在坚硬路面或碎石较多路面行驶时，利用弹簧的形变减震吸能，保护车轮，提升行驶平稳性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

一种自适应仿生防沉陷车轮专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。