專(zhuān)利名稱：多功能球形行走器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于其他類(lèi)不包括的載客用設(shè)備，特別是一種多功能球形行走器。
一般的載客用設(shè)備，或是輪式、履帶式車(chē)輛，或是登階梯用的小車(chē)，不僅只具有一種功能，限制其使用范圍，而且在高速運(yùn)行或斜坡運(yùn)行承受動(dòng)態(tài)外力時(shí)，動(dòng)態(tài)外力產(chǎn)生的偏斜力矩往往使座椅處于傾斜位置，不僅需系上安全帶以保證乘坐者安全，而且使乘坐者因體位隨座椅傾斜而感不適。
本實(shí)用新型的目的是提供一種適合于各種環(huán)境下使用的、在動(dòng)態(tài)外力作用下能保持動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的多功能球形行走器。
本實(shí)用新型由殼體、自平衡穩(wěn)定器、駕駛臺(tái)、動(dòng)力源、控制器、通風(fēng)器和復(fù)數(shù)個(gè)驅(qū)動(dòng)缸組成，殼體外表面呈球形，內(nèi)表面呈橫置的球面形桶板的桶形，桶形軸向中心線為本實(shí)用新型假想滾動(dòng)軸線，在殼體的桶形內(nèi)表面的一個(gè)側(cè)平面處設(shè)有安裝門(mén)的開(kāi)口，在殼體周壁上均布設(shè)有嵌裝透明板的視孔和與視孔間隔均布的缸座孔，殼體周壁內(nèi)設(shè)有安裝流體控制閥和管接件的容置腔；自平衡穩(wěn)定器由穩(wěn)定器臺(tái)、滾珠保持架和滾珠組成，穩(wěn)定器臺(tái)為具有與殼體桶形內(nèi)表面曲率相對(duì)應(yīng)的球面形凸弧面的配重，其當(dāng)量重心位于垂直幾何中心線上，在球面形凸弧面上均布設(shè)有球面形凹穴；滾珠保持架為與穩(wěn)定器臺(tái)球面形凸弧面相吻合的球面形滾珠保持架；滾珠置于穩(wěn)定器臺(tái)球面形凸弧面上均布的球面形凹穴內(nèi)，并藉助滾珠保持架滾動(dòng)安裝在穩(wěn)定器臺(tái)的球面形凸弧面上；穩(wěn)定器臺(tái)兩側(cè)平面之間的距小于殼體桶形內(nèi)表面兩平面之間的間距，在穩(wěn)定器臺(tái)內(nèi)設(shè)有容置動(dòng)力源的容置腔；駕駛臺(tái)由安裝在自平衡穩(wěn)定器頂面的操縱臺(tái)和座椅組成；動(dòng)力源由安裝在穩(wěn)定器臺(tái)容置腔內(nèi)的蓄電池、電機(jī)和流體泵組成，流體泵的輸出口與撓性流體管連接，撓性流體管的另一端與安裝在殼體桶形內(nèi)表面另一側(cè)平面中心處的球形接頭連接，球形接頭的另一端經(jīng)控制各驅(qū)動(dòng)缸的流體控制閥與各驅(qū)動(dòng)缸工作腔連接；控制器由操縱電機(jī)、流體控制閥、照明、通風(fēng)器、通訊的控制開(kāi)關(guān)組成；通風(fēng)器置于殼體內(nèi)并經(jīng)位于殼體周壁上的進(jìn)、排氣孔與大氣相通；驅(qū)動(dòng)缸由置于殼體缸座孔內(nèi)的缸套和多節(jié)套裝的柱塞組成，中心柱塞的端部設(shè)有施力靴。
由于本實(shí)用新型由殼體、自平衡穩(wěn)定器、駕駛臺(tái)、動(dòng)力源、控制器、通風(fēng)器和復(fù)數(shù)個(gè)驅(qū)動(dòng)缸組成，殼體外表面呈球形，內(nèi)表面呈橫置的球面形桶板的桶形，桶形軸向中心線為本實(shí)用新型假想滾動(dòng)軸線，在殼體的桶形內(nèi)表面的一個(gè)側(cè)平面處設(shè)有安裝門(mén)的開(kāi)口，在殼體周壁上均布設(shè)有嵌裝透明板的視孔和與視孔間隔均布的缸座孔，殼體周壁內(nèi)設(shè)有安裝流體控制閥和管接件的容置腔；自平衡穩(wěn)定器由穩(wěn)定器臺(tái)、滾珠保持架和滾珠組成，穩(wěn)定器臺(tái)為具有與殼體桶形內(nèi)表面曲率相對(duì)應(yīng)的球面形凸弧面的配重，其當(dāng)量重心位于垂直幾何中心線上，在球面形凸弧面上均布設(shè)有球面形凹穴；滾珠保持架為與穩(wěn)定器臺(tái)球面形凸弧面相吻合的球面形滾珠保持架；滾珠置于穩(wěn)定器臺(tái)球面形凸弧面上均布的球面形凹穴內(nèi)，并藉助滾珠保持架滾動(dòng)安裝在穩(wěn)定器臺(tái)的球面形凸弧面上；穩(wěn)定器臺(tái)上平面直徑小于殼體桶形內(nèi)表面兩平面之間的間距，在穩(wěn)定器臺(tái)內(nèi)設(shè)有容置動(dòng)力源的容置腔；駕駛臺(tái)由安裝在自平衡穩(wěn)定器頂面的操縱臺(tái)和座椅組成；動(dòng)力源由安裝在穩(wěn)定器臺(tái)容置腔內(nèi)的蓄電池、電機(jī)和流體泵組成，流體泵的輸出口與撓性流體管連接，撓性流體管的另一端與安裝在殼體桶形內(nèi)表面另一側(cè)平面中心處的球形接頭連接，球形接頭的另一端經(jīng)控制各驅(qū)動(dòng)缸的流體控制閥與各驅(qū)動(dòng)缸工作腔連接；控制器由操縱電機(jī)、流體控制閥、照明、通風(fēng)器、通訊的控制開(kāi)關(guān)組成；通風(fēng)器置于殼體內(nèi)并經(jīng)位于殼體周壁上的進(jìn)、排氣孔與大氣相通；驅(qū)動(dòng)缸由置于殼體缸座孔內(nèi)的缸套和多節(jié)套裝的柱塞組成，中心柱塞的端部設(shè)有施力靴。使用時(shí)，操縱電機(jī)開(kāi)關(guān)，接通電機(jī)電源，啟動(dòng)流體泵，使壓力流體經(jīng)撓性流體管及球形接頭上的通道至各驅(qū)動(dòng)缸流體控制閥輸入口，操縱流體控制閥開(kāi)關(guān)，使位于殼體左后下、右后下球面三角形上驅(qū)動(dòng)缸的流體控制閥開(kāi)通，壓力流體進(jìn)入左后下、右后下球面三角形上的驅(qū)動(dòng)缸工作腔內(nèi)，使多節(jié)柱塞逐節(jié)伸出，并經(jīng)施力靴支撐孔地面上，假想滾動(dòng)軸線呈水平狀態(tài)，使各驅(qū)動(dòng)缸分別對(duì)殼體產(chǎn)生左、右對(duì)稱的向上支撐力和向前的水平推力，使本實(shí)用新型向前滾動(dòng)一個(gè)角度，假想軸線隨之向前移動(dòng)一段距離，此時(shí)自平衡穩(wěn)定器的穩(wěn)定器臺(tái)在作用在其當(dāng)量重心上重力作用下保持穩(wěn)定狀態(tài)，并隨假想滾動(dòng)軸線向前移動(dòng)相同距離，而殼體桶形內(nèi)表藉助其與穩(wěn)定器臺(tái)之間的滾珠，相對(duì)穩(wěn)定器臺(tái)滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)操縱流體控制閥開(kāi)關(guān)，使位于左下前和右下前、左上前和右上前、左上后和右上后球面三角形上驅(qū)動(dòng)缸的流體控制閥依次開(kāi)通及依次關(guān)斷，使與其相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)缸依次外伸及縮回，從而使本實(shí)用新型連續(xù)向前滾動(dòng)，其上穩(wěn)定器臺(tái)及駕駛臺(tái)保持動(dòng)平衡穩(wěn)定狀態(tài)隨之向前移動(dòng)。當(dāng)要左轉(zhuǎn)向時(shí)，使本實(shí)用新型右前下和右后下、右前上和右前下、右后上和右前上、右后上和右后下球面三角形上驅(qū)動(dòng)缸的流體控制閥在本實(shí)用新型向前滾動(dòng)同時(shí)依次開(kāi)通，使與其對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)缸在壓力流體作用下依次伸出，經(jīng)施力靴支撐在地面上，并對(duì)殼體產(chǎn)向上支撐力和向左的推力，使本實(shí)用新型的假想軸線朝左下傾斜，使驅(qū)動(dòng)前進(jìn)的驅(qū)動(dòng)缸對(duì)殼體產(chǎn)生左、右不對(duì)稱的向上支撐力和向前水平推力，使本實(shí)用新型向左轉(zhuǎn)向滾動(dòng)前進(jìn)，此時(shí)自平衡穩(wěn)定器的穩(wěn)定器臺(tái)在作用在其當(dāng)量重心上重力作用下保持穩(wěn)定狀態(tài)，而殼體桶形內(nèi)表面藉助其與穩(wěn)定器臺(tái)之間的滾珠，相對(duì)穩(wěn)定器臺(tái)滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，并由殼體桶形內(nèi)表面兩側(cè)平面限制殼體桶形內(nèi)表面與穩(wěn)定器臺(tái)之間的相對(duì)滾動(dòng)。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意立體圖圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意正視圖圖3為圖2中A-A剖面圖圖4為圖3中B-B剖面圖圖5為圖3中C-C剖面圖圖6為圖2中D-D局部剖面圖圖7為本實(shí)用新型動(dòng)作狀態(tài)示意圖(前行)圖8為本實(shí)用新型動(dòng)作狀態(tài)示意圖(左轉(zhuǎn))圖9為本實(shí)用新型動(dòng)作原理圖
以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
如
圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，本實(shí)用新型由殼體1、自平衡穩(wěn)定器2、駕駛臺(tái)3、動(dòng)力源4、控制器5、通風(fēng)器6和復(fù)數(shù)個(gè)驅(qū)動(dòng)缸7組成，殼體1外表面11呈球形，內(nèi)表面12呈橫置的球面形桶板的桶形，桶形內(nèi)表面12的軸向中心線為本實(shí)用新型假想滾動(dòng)軸線，在殼體1的桶形內(nèi)表面12的一個(gè)側(cè)平面121處設(shè)有安裝門(mén)13的開(kāi)口122，在殼體1周壁上均布設(shè)有嵌裝雙層透明板14的視孔15和與視孔15間隔均布的缸座孔16，殼體1周壁內(nèi)設(shè)有安裝流體控制閥8和管接件的容置腔17，殼體1可以由內(nèi)、外殼組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，亦可以由內(nèi)、外球面形金屬構(gòu)架和包覆在內(nèi)、外球面形金屬構(gòu)架上的透光板14、帶缸座孔16的缸座體和耐磨包覆板構(gòu)成；自平衡穩(wěn)定器2由穩(wěn)定器臺(tái)21、滾珠保持架22和滾珠23組成，穩(wěn)定器臺(tái)21為具有與殼體1桶形內(nèi)表面12曲率相對(duì)應(yīng)的球面形凸弧面211的配重，其當(dāng)量重心位于垂直幾何中線上，在球面形凸弧面211上均布設(shè)有球面形凹穴212；滾珠保持架22為與穩(wěn)定器臺(tái)21球面形凸弧面211相吻合的球面形保持架，滾珠23置于穩(wěn)定器臺(tái)21球面形凸弧面211上均布的球面形凹穴212內(nèi)，并藉助滾珠保持架22滾動(dòng)安裝在穩(wěn)定器臺(tái)21的球面形凸弧面211上；穩(wěn)定器臺(tái)21兩側(cè)平面之間的距離小于殼體1桶形內(nèi)表面兩平面之間的間距，在穩(wěn)定器臺(tái)21內(nèi)設(shè)有容置動(dòng)力源4的容量腔214；駕駛臺(tái)3由安裝在自平衡穩(wěn)定器21上平面213上的操縱臺(tái)31和座椅32組成，在座椅32與上平面213之間裝有減震彈簧33；動(dòng)力源4由安裝在穩(wěn)定器臺(tái)21容置腔214內(nèi)的蓄電池41、電機(jī)42和流體泵43組成，流體泵43可以是氣壓泵，亦可以是油壓泵，流體泵43的輸出口431與撓性流體管432連接，撓性流體管432的另一端與安裝在殼體1桶形內(nèi)表面12另一側(cè)平面中心處的球形接頭433連接，球形接頭433的另一端經(jīng)控制各驅(qū)動(dòng)缸7的流體控制閥8與各驅(qū)動(dòng)缸7的工作腔71連接；控制器5由操縱電機(jī)42、流體控制閥8、照明9、通風(fēng)器6和通訊的控制開(kāi)關(guān)51、52、53、54和55組成，通風(fēng)器5置于殼體1內(nèi)，并經(jīng)位于殼體1周壁，最好位于本實(shí)用新型假想滾動(dòng)軸線上的進(jìn)、排氣孔與大氣相通；如圖6所示，驅(qū)動(dòng)缸7由置于殼體1缸座孔16內(nèi)的缸套72、第一節(jié)柱塞73，第二節(jié)柱塞和第三節(jié)柱塞75組成，缸套72為開(kāi)口園柱殼體，其側(cè)面設(shè)有貫通流體控制閥8和驅(qū)動(dòng)缸7工作腔71的通孔721，其開(kāi)口處設(shè)有內(nèi)止口722；第一、二節(jié)柱塞73、74為兩端分別帶內(nèi)止口731、741、外止口732、742的園柱套，第三節(jié)柱塞75的一端設(shè)有外止口751，另一端設(shè)有施力靴752，缸套72、第一、二、三節(jié)柱塞73、74、75依次套裝，并令第一節(jié)柱塞73外止口732處環(huán)面積大于第二節(jié)柱塞74外止口742處環(huán)面積，第二節(jié)柱塞74外止口742處環(huán)面積大于第三節(jié)柱塞75外止口751處面積。
如圖7所示，使用時(shí)，操縱電機(jī)開(kāi)關(guān)51，接通電機(jī)42，蓄電池41向電機(jī)42供電，啟動(dòng)流體泵43，使壓力流體從流體泵43的輸出口431經(jīng)撓性流體管432及球形接頭433上的通道至各驅(qū)動(dòng)缸7的流體控制閥8的輸入口，操縱流體控制閥8開(kāi)關(guān)52，使位于殼體1左后下、右后下球面三角形A和B上驅(qū)動(dòng)缸7的流體控制閥8開(kāi)通，壓力流體進(jìn)入左后下、右后下球面三角形A、B上的驅(qū)動(dòng)缸7的工作腔71內(nèi)，使第一、二、三節(jié)柱塞73、74、75逐節(jié)伸出，并經(jīng)施力靴752支撐在地面上，假想滾動(dòng)軸線呈水平狀態(tài)，使各驅(qū)動(dòng)缸7分別對(duì)殼體產(chǎn)生左、右對(duì)稱的向上支撐力和向前水平推力，使本實(shí)用新型向前滾動(dòng)一個(gè)角度，假想軸線隨之向前移動(dòng)一段距離，此時(shí)自平衡穩(wěn)定器2的穩(wěn)定器臺(tái)21在作用在其當(dāng)量重心上重力作用下保持穩(wěn)定狀態(tài)，并隨假想滾動(dòng)軸線向前移動(dòng)相向距離，而殼體1桶形內(nèi)表面12藉助其與穩(wěn)定器臺(tái)21之間的滾珠23相對(duì)穩(wěn)定器臺(tái)21滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)操縱流體控制閥8的開(kāi)關(guān)52，使位于左下前和右下前、左上前和右上前、左上后和右上后球面三角形C和D、E和F、G和H上驅(qū)動(dòng)缸的流體控制閥8依次開(kāi)通及依次關(guān)斷，使與其對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)缸7依次外伸及縮回，從而使本實(shí)用新型連續(xù)向前滾動(dòng)，其上穩(wěn)定器臺(tái)21及駕駛臺(tái)3保持動(dòng)平衡穩(wěn)定狀態(tài)隨之向前移動(dòng)。如圖8所示，當(dāng)要左轉(zhuǎn)向時(shí)，使本實(shí)用新型右前下和右后下、右前上和右前下、右后上和右前上、右后上和右后下球面三角形D和B、F和D、H和F、B和H上的驅(qū)動(dòng)缸7的流體控制閥8在本實(shí)用新型向前滾動(dòng)的同時(shí)依次開(kāi)通，使與其對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)缸7在壓力流體作用下依次伸出，并經(jīng)施力靴752支撐在地面上，對(duì)殼體1產(chǎn)生向上支撐力和向左的推力，使本實(shí)用新型的假想軸線朝左下傾斜，使驅(qū)動(dòng)前進(jìn)的驅(qū)動(dòng)缸7對(duì)殼體1產(chǎn)生左、右不對(duì)稱的向上支撐力和向前水平推力，使本實(shí)用新型向左轉(zhuǎn)向滾動(dòng)前進(jìn)，此時(shí)自平衡穩(wěn)定器2的穩(wěn)定器臺(tái)21在作用在其當(dāng)量重心上重力作用下保持穩(wěn)定狀態(tài)，而殼體1桶形內(nèi)表面12藉助其與穩(wěn)定器臺(tái)21之間的滾珠23相對(duì)穩(wěn)定器臺(tái)21滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，并由殼體1桶形內(nèi)表面12兩側(cè)限度殼體1桶形內(nèi)表面12與穩(wěn)定器臺(tái)21之間的左、右相對(duì)滾動(dòng)。
權(quán)利要求1.一種多功能球形行走器，其特征在于它由殼體、自平衡穩(wěn)定器、駕駛臺(tái)、動(dòng)力源、控制器、通風(fēng)器和復(fù)數(shù)個(gè)驅(qū)動(dòng)缸組成，殼體外表面呈球形，內(nèi)表面呈橫置的球面形桶板的桶形，桶形軸向中心線為本實(shí)用新型假想滾動(dòng)軸線，在殼體的桶形內(nèi)表面的一個(gè)側(cè)平面處設(shè)有安裝門(mén)的開(kāi)口，在殼體周壁上均布設(shè)有嵌裝透明板的視孔和與視孔間隔均布的缸座孔，殼體周壁內(nèi)設(shè)有安裝流體控制閥和管接件的容置腔；自平衡穩(wěn)定器由穩(wěn)定器臺(tái)、滾珠保持架和滾珠組成，穩(wěn)定器臺(tái)為具有與殼體桶形內(nèi)表面曲率相對(duì)應(yīng)的球面形凸弧面的配重，其當(dāng)量重心位于垂直幾何中心線上，在球面形凸弧面上均布設(shè)有球面形凹穴；滾珠保持架為與穩(wěn)定器臺(tái)球面形凸弧面相吻合的球面形滾珠保持架；滾珠置于穩(wěn)定器臺(tái)球面形凸弧面上均布的球面形凹穴內(nèi)，并藉助滾珠保持架滾動(dòng)安裝在穩(wěn)定器臺(tái)的球面形凸弧面上；穩(wěn)定器臺(tái)兩側(cè)平面之間的距離小于殼體桶形內(nèi)表面兩平面之間的間距，在穩(wěn)定器臺(tái)內(nèi)設(shè)有容置動(dòng)力源的容置腔；駕駛臺(tái)由安裝在自平衡穩(wěn)定器頂面的操縱臺(tái)和座椅組成；動(dòng)力源由安裝在穩(wěn)定器臺(tái)容置腔內(nèi)的蓄電池、電機(jī)和流體泵組成，流體泵的輸出口與撓性流體管連接，撓性流體管的另一端與安裝在殼體桶形內(nèi)表面另一側(cè)平面中心處的球形接頭連接，球形接頭的另一端經(jīng)控制各驅(qū)動(dòng)缸的流體控制閥與各驅(qū)動(dòng)缸工作腔連接；控制器由操縱電機(jī)、流體控制閥、照明、通風(fēng)器、通訊的控制開(kāi)關(guān)組成；通風(fēng)器置于殼體內(nèi)并經(jīng)位于殼體周壁上的進(jìn)、排氣孔與大氣相通；驅(qū)動(dòng)缸由置于殼體缸座孔內(nèi)的缸套和多節(jié)套裝的柱塞組成，中心柱塞的端部設(shè)有施力靴。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能球形行走器，其特征在于所述殼體由內(nèi)、外球面形金屬構(gòu)架和包覆在內(nèi)、外球面形金屬構(gòu)架上的透光板、帶缸座孔的缸座體和耐磨包覆板構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能球形行走器，其特征在于所述的流體泵為氣壓泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能球形行走器，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)缸由置于殼體(1)缸座孔(16)內(nèi)的缸套(72)、第一節(jié)柱塞(73)，第二節(jié)柱塞和第三節(jié)柱塞(75)組成，缸套(72)為開(kāi)口園柱殼體，其側(cè)面設(shè)有貫通流體控制閥(8)和驅(qū)動(dòng)缸(7)工作腔(71)的通孔(721)，其開(kāi)口處設(shè)有內(nèi)止口(722)；第一、二節(jié)柱塞(73)、(74)為兩端分別帶內(nèi)止口(731)、(741)、外止口(732)、(742)的園柱套，第三節(jié)柱塞(75)的一端設(shè)有外止口(751)，另一端設(shè)有施力靴(752)，缸套(72)、第一、二、三節(jié)柱塞(73)、(74)、(75)依次套裝，
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能球形行走器，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)缸的并令第一節(jié)柱塞(73)外止口(732)處環(huán)面積大于第二節(jié)柱塞(74)外止口(742)處環(huán)面積，第二節(jié)柱塞(74)外止口(742)處環(huán)面積大于第三節(jié)柱塞(75)外止口(751)處面積。
專(zhuān)利摘要一種多功能球形行走器。為提供一種適合于各種環(huán)境下使用的、在動(dòng)態(tài)外力作用下能保持動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的載客用設(shè)備，提出本實(shí)用新型，它由殼體、自平衡穩(wěn)定器、駕駛臺(tái)、動(dòng)力源、控制器、通風(fēng)器和復(fù)數(shù)個(gè)驅(qū)動(dòng)缸組成，殼體外表面呈球形，內(nèi)表面呈桶形，自平衡穩(wěn)定器由穩(wěn)定器臺(tái)、滾珠保持架和滾珠組成。
文檔編號(hào)B62K11/00GK2235938SQ9520817
公開(kāi)日1996年9月25日 申請(qǐng)日期1995年4月18日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月18日
發(fā)明者李義 申請(qǐng)人:李義