一种可实现自主平衡的单兵助力运载系统技术方案

本发明专利技术涉及一种可实现自主平衡的单兵助力运载系统，包括运载承载组件、运载保护箱、车体、运载控制组件；运载保护箱用于保护车体，运载承载组件设置在箱盖上；车体包括：驱动总成、减振装置、横向稳定装置、轻质柔性承重机构；轻质柔性承重机构置于车体中间，搭载横向稳定装置，左右两侧依次连接减振装置、驱动总成；驱动总成包括动力电池包和两个驱动轮；运载控制组件包括：控制信号采集单元和控制器，控制信号采集单元和控制器内置于轻质柔性承重机构内。本发明专利技术能够实现自平衡运载、自适应巡航功能，能够解放士兵或者用户的双手和背部背负空间，提供额外运载能力，亦可充当移动电源，为单兵作战和部队协同提供一种运载工具。作战和部队协同提供一种运载工具。作战和部队协同提供一种运载工具。

【技术实现步骤摘要】
一种可实现自主平衡的单兵助力运载系统


[0001]本专利技术涉及一种可实现自主平衡的单兵助力运载系统。

技术介绍

[0002]随着现代军事技术的飞速发展，士兵在执行任务过程中需要携带的装备和补给不断增多，负重问题愈加凸显，如何提高士兵的负重能力一直是一个重要问题。国家安全在面对威胁时，部队必须能在各种复杂的地形上快速机动，提高小单位的杀伤力，并使分布式行动成为可能，同时避免受伤和过度疲劳。近年来各国政府和不同组织机构一直在投入资源研发军用机械外骨骼或全地形机器人，从而增强士兵在单兵行动下的运载能力。然而，目前此类产品距离真正投入实际应用尚有一定距离。因此，亟需一种单兵助力运载系统。

技术实现思路

[0003]为了克服上述现有技术中存在的问题，本专利技术提出一种可实现自主平衡的单兵助力运载系统，能够实现自平衡运载、自适应巡航功能，能够解放士兵或者用户的双手和背部背负空间，提供额外运载能力，亦可充当移动电源，为单兵作战和部队协同提供一种运载工具。
[0004]本专利技术解决上述问题的技术方案是：一种可实现自主平衡的单兵助力运载系统，其特殊之处在于：
[0005]包括运载承载组件、运载保护箱、车体、运载控制组件；
[0006]所述运载保护箱包括箱盖和箱体，箱盖设置在箱体上；运载保护箱用于保护车体，运载承载组件设置在箱盖上；
[0007]车体包括：驱动总成、减振装置、横向稳定装置、轻质柔性承重机构；所述轻质柔性承重机构置于车体中间，搭载横向稳定装置，左右两侧依次连接减振装置、驱动总成；
[0008]驱动总成包括动力电池包和两个驱动轮；动力电池包用于向驱动轮、运载控制组件供能；
[0009]运载控制组件包括：控制信号采集单元和控制器，控制信号采集单元和控制器内置于轻质柔性承重机构内，所述控制信号采集单元用于采集车辆行进状态，侦测四周环境，以电信号的形式传输至所述控制器，控制器控制两个驱动轮以控制车体的行进，实现运载系统依据勘测的周边环境和道路条件自适应巡航，达到自平衡运载。
[0010]进一步地，所述运载承载组件包括两根平行的承载杆、L型连接杆和手柄，两个平行的承载杆中部固定在箱盖上；承载杆的端部与L型连接杆的一端套接后通过螺栓固定，承载杆与L型连接杆的相对距离可调；手柄为L型结构，其一边为手持端，另一边伸入L型连接杆的另一端内后通过螺栓固定，手柄与L型连接杆之间的距离可调。
[0011]进一步地，所述驱动轮包括轮毂电机、全地形轮胎和内置制动装置，所述轮毂电机集成于所述全地形胎的轮毂内，内置制动装置集成于全地形轮胎的轮毂内。
[0012]进一步地，所述减振装置包括导向机构、弹性元件；
[0013]所述导向机构包括：两个上横臂和两个下横臂；两个上横臂对称设置在轻质柔性承重机构的左右两侧，上横臂的一端与轻质柔性承重机构销轴连接，另一端与其对应的驱动轮球轴连接；两个下横臂对称设置在轻质柔性承重机构的左右两侧，下横臂的一端与轻质柔性承重机构销轴连接，另一端与其对应的驱动轮球轴连接。
[0014]进一步地，所述弹性元件包括：螺旋弹簧和筒式减振器，螺旋弹簧和筒式减振器串接后设置在轻质柔性承重机构与下横臂之间。
[0015]进一步地，所述横向稳定装置包括：两个转向拉杆、转向连接杆和转向阻尼器，两个转向拉杆对称设置在轻质柔性承重机构的左右两侧，转向拉杆的一端与转向连接杆关节轴承连接，另一端与其对应的驱动轮球绞连接；转向阻尼器一端与转向连接杆球轴连接，另一端和轻质柔性承重机构销轴连接。
[0016]进一步地，所述控制信号采集单元包括车速传感器、压力传感器、横摆角速度传感器、纵、横向加速度传感器、雷达和摄像头。
[0017]进一步地，所述箱体的前侧和/或后侧设有钩环，用于连接绳索。
[0018]进一步地，所述的动力电池包设置在所述轻质柔性承重机构内部。
[0019]进一步地，所述控制信号采集单元和控制器内置于轻质柔性承重机构内，分别位于动力电池包的前后两侧。
[0020]本专利技术的优点：
[0021](1)提高单兵运载能力。本专利技术提出的可实现自主平衡的单兵助力运载系统可以解放使用者负重能力，将负载都转移到运载系统，让使用者的行动能力得到提升，解放使用者的双手和背部背负空间，提供额外运载能力。
[0022](2)自平衡运载、自适应巡航。本专利技术通过控制信号采集单元采集信号传输至控制器，以控制运载的行进，通过驱动总成实现自平衡运载、自适应巡航功能。
[0023](3)通过性、机动性强。本专利技术通过轻质柔性承重机构连接减振装置、横向稳定装置、驱动总成可以实现运载系统在复杂路面、坎坷不平地段、复杂外部环境中具备较高的通过性和机动性。
[0024](4)灵活性强。本专利技术通过折叠机构和可调手柄高度可以实现车体的快速折叠与展开，方便操作。运载保护箱带有钩环能够自由连接，可在运载保护箱中安装降落伞，实现空投。
附图说明
[0025]图1为本专利技术提出的可实现自主平衡的单兵助力运载系统的示意图。
[0026]图2为本专利技术提出的可实现自主平衡的单兵助力运载系统的车体的示意图。
[0027]图3为本专利技术提出的可实现自主平衡的单兵助力运载系统的驱动轮的示意图。
[0028]图4为本专利技术提出的可实现自主平衡的单兵助力运载系统的驱动轮的部分结构示意图。
[0029]其中：1
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手柄，2
‑
箱体，3
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车体，4
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钩环，5
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动力电池包，6
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上横臂，7
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驱动轮，8
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轻质柔性承重机构，9
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控制信号采集单元，10
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转向阻尼器，11
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下横臂，12
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筒式减振器，13
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螺旋弹簧，14
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全地形轮胎，15
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轮毂电机，16
‑
制动装置，17
‑
箱盖，18
‑
控制器，19
‑
转向拉杆，20
‑
连接杆，21
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承载杆，22
‑
转向连接杆。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。
[0031]如图1所示，可实现自主平衡的单兵助力运载系统包含：运载承载组件、运载保护箱2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可实现自主平衡的单兵助力运载系统，其特征在于：包括运载承载组件、运载保护箱、车体(3)、运载控制组件；所述运载保护箱包括箱盖(17)和箱体(2)，箱盖(17)设置在箱体(2)上；运载保护箱用于保护车体(3)，运载承载组件1设置在箱盖(17)上；车体(3)包括：驱动总成、减振装置、横向稳定装置、轻质柔性承重机构(8)；所述轻质柔性承重机构(8)置于车体中间，搭载横向稳定装置，左右两侧依次连接减振装置、驱动总成；驱动总成包括动力电池包(5)和两个驱动轮(7)；动力电池包(5)用于向驱动轮(7)、运载控制组件供能；运载控制组件包括：控制信号采集单元(9)和控制器(18)，控制信号采集单元(9)和控制器(18)内置于轻质柔性承重机构(8)内，所述控制信号采集单元(9)用于采集车辆行进状态，侦测四周环境，以电信号的形式传输至所述控制器(18)，控制器(18)控制两个驱动轮(7)以控制车体的行进，实现运载系统依据勘测的周边环境和道路条件自适应巡航，达到自平衡运载。2.根据权利要求1所述的一种可实现自主平衡的单兵助力运载系统，其特征在于：所述运载承载组件包括两根平行的承载杆(21)、L型连接杆(20)和手柄(1)，两个平行的承载杆(21)中部固定在箱盖(17)上；承载杆(21)的端部与L型连接杆(20)的一端套接后通过螺栓固定，承载杆(21)与L型连接杆(20)的相对距离可调；手柄(1)为L型结构，其一边为手持端，另一边伸入L型连接杆(20)的另一端内后通过螺栓固定，手柄(1)与L型连接杆(20)之间的距离可调。3.根据权利要求2所述的一种可实现自主平衡的单兵助力运载系统，其特征在于：所述驱动轮(7)包括轮毂电机(15)、全地形轮胎(14)和内置制动装置(16)，所述轮毂电机(15)集成于所述全地形胎(14)的轮毂内，内置制动装置(16)集成于全地形轮胎(14)的轮毂内。4.根据权利要求3所述的一种可实现自主平衡的单兵助力运载系统，其特征在于：所述减振装置包括导向机构、弹性...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚双吉，王振贺，赵丁选，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：