專利名稱：移動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種移動(dòng)裝置，該移動(dòng)裝置可以作為運(yùn)輸裝置、護(hù)理輔助設(shè)備、助步設(shè)備、康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備、電動(dòng)輪椅或輪動(dòng)機(jī)器人。
但移動(dòng)裝置移動(dòng)的通道并不是平坦的，有可能有階差，或在通道上有障礙物。而且具有輪子的移動(dòng)裝置在階差大于輪子的半徑時(shí)，很難移動(dòng)到上面或移動(dòng)到下面。
為了實(shí)現(xiàn)具有輪子的移動(dòng)裝置在具有階差的通道上的移動(dòng)，研制出一種克服階差的機(jī)構(gòu)，其中具有一種多肘連接或連接機(jī)構(gòu)，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)裝置的裝置體部分的提升。
但多肘連接機(jī)構(gòu)往往零件繁多，難于縮小移動(dòng)裝置體的尺寸，尤其是就運(yùn)送小件物品的兩輪驅(qū)動(dòng)車(chē)而言，該克服階差的機(jī)構(gòu)優(yōu)選以緊湊的結(jié)構(gòu)結(jié)合在裝置體中。
本發(fā)明旨在實(shí)現(xiàn)一種移動(dòng)裝置，該移動(dòng)裝置具有克服階差機(jī)構(gòu)的功能并還可以具有其它不同的用途。
通常，為了使一種機(jī)器可以上下移動(dòng)以便克服諸如臺(tái)階等階差上下行走，該機(jī)器具有一種上下移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)用于與階差的形狀相符的特定移動(dòng)或者對(duì)該機(jī)器裝設(shè)有一個(gè)通過(guò)圖象處理可以對(duì)階差進(jìn)行識(shí)別的攝象機(jī)。
但在根據(jù)高度形狀對(duì)上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)定的情況下，上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)可以克服的階差的范圍將受到限制，因而難于克服不同形狀的階差，因而其功能不能令人滿意并且也很難確保安全。
在進(jìn)行圖像處理時(shí)，則需要采用復(fù)雜和高級(jí)的信號(hào)處理，盡管所需的信號(hào)處理相當(dāng)復(fù)雜和高級(jí)，但階差的檢測(cè)精度卻不高。
采用上述方案，即可達(dá)到某一位置，當(dāng)支承件圍繞其本身的安裝軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，實(shí)現(xiàn)在移動(dòng)范圍內(nèi)支承件對(duì)臂柄的支承。每當(dāng)支承件驅(qū)動(dòng)其支承位置被移動(dòng)的臂柄，使其末端朝背離軸的方向移動(dòng)時(shí)，裝置體部分被提升至一個(gè)位置，從而當(dāng)臂柄末端隨著臂柄的隨時(shí)移動(dòng)觸及一相應(yīng)的平面時(shí)，進(jìn)行反應(yīng)，克服階差。特別是當(dāng)支承件和輪子同軸時(shí)，臂柄也將圍繞輪子的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，因而對(duì)支承件、臂柄和輪軸之間的相互影響可以不必考慮，并且可以實(shí)現(xiàn)圍繞軸的對(duì)臂柄和支承件的緊湊設(shè)計(jì)。所以，克服階差機(jī)構(gòu)可以設(shè)置在與軸略有偏離的位置上。
優(yōu)選驅(qū)動(dòng)支承件的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)臂柄的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)使每個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以獨(dú)立工作。
當(dāng)對(duì)臂柄和支承件采用不同的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)時(shí)，從而可以實(shí)現(xiàn)臂柄和支承件相互獨(dú)立地工作，從而可以根據(jù)階差的高度最佳地實(shí)現(xiàn)對(duì)支承件和臂柄的最佳控制，使裝置體的上下移動(dòng)減到最小程度。因而使加在負(fù)荷或被陪護(hù)的人員(在輪椅的情況下)上的振動(dòng)很小并且加在把手上的力也很小。另外，當(dāng)移動(dòng)裝置被作為看護(hù)輔助設(shè)備使用時(shí)，可以減輕被看護(hù)人和看護(hù)人的負(fù)荷。
尤其是當(dāng)臂柄的設(shè)計(jì)使之在輪子觸地的位置附近觸地時(shí)，可以在負(fù)荷從輪子向臂柄轉(zhuǎn)移時(shí)重心移動(dòng)較小，從而可以使負(fù)荷轉(zhuǎn)移平穩(wěn)，并可有效地避免由于重心轉(zhuǎn)移出現(xiàn)的力而出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。
因此由于本發(fā)明的移動(dòng)裝置具有一對(duì)作為驅(qū)動(dòng)輪的相互平行的輪子并且由操縱者通過(guò)把手扶持裝置體部分，當(dāng)通道上存在階差時(shí)，可以非常有益地減輕操縱者的負(fù)荷。
作為臂柄的具體設(shè)計(jì)優(yōu)選臂柄處于垂直狀態(tài)，并且當(dāng)臂柄被支承件支承并在輪軸上的垂直位置時(shí)，至少臂柄的末端在輪子的直徑內(nèi)，并且被支承件支承的臂柄移離上述位置時(shí)，臂柄向一個(gè)方向移動(dòng)，使臂柄的末端突出于輪子的直徑。
當(dāng)臂柄和支承件與輪子一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，為了使臂柄可以旋轉(zhuǎn)360°，同時(shí)又不會(huì)妨礙輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)，優(yōu)選臂柄和支承件形狀應(yīng)使其可以收納在輪子的直徑范圍內(nèi)。
顯然，本發(fā)明的移動(dòng)裝置通過(guò)對(duì)上述基礎(chǔ)移動(dòng)的利用，也可以具有除了克服階差以外的其它目的和應(yīng)用。
另外，本發(fā)明的移動(dòng)裝置包括一個(gè)對(duì)裝置體部分進(jìn)行支承并且裝置體部分可以被移動(dòng)的輪子、一個(gè)安裝在不影響輪子轉(zhuǎn)動(dòng)的位置上的并可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的支承件和一個(gè)安裝在偏離支承件旋轉(zhuǎn)中心位置上的并能以支承件為支點(diǎn)被驅(qū)動(dòng)的向背離支承件旋轉(zhuǎn)中心的方向移動(dòng)臂柄末端的臂柄，其特征在于，在臂柄觸地的一側(cè)具有一個(gè)檢測(cè)件，從而隨著臂柄在出現(xiàn)階差時(shí)的動(dòng)作通過(guò)檢測(cè)件的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)階差形狀的測(cè)量。
采用本設(shè)計(jì)時(shí)，由于可以利用上下移動(dòng)的臂柄作為檢測(cè)裝置，所以不需要單獨(dú)設(shè)置檢測(cè)器并且也不需要采用諸如圖像處理等高級(jí)處理系統(tǒng)，從而可以以簡(jiǎn)單并可靠的方式實(shí)現(xiàn)克服階差的功能。另外，由于這種移動(dòng)裝置利用臂柄的上下連續(xù)移動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)階差的檢測(cè)，所以可有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)階差的檢測(cè)。另外，僅需要根據(jù)所檢測(cè)出的階差對(duì)臂柄進(jìn)行控制，因而可以以簡(jiǎn)單和可靠的方式克服不同的階差。
特別優(yōu)選的是，支承件和臂柄圍繞中心設(shè)置在兩個(gè)相向的輪子之間。采用此設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)迄今的移動(dòng)裝置至少具有一組支承件和臂柄，因而可以改善在車(chē)輪附近的人員的安全。
優(yōu)選臂柄的觸地部分是圓弧狀的并且其設(shè)計(jì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)在地面上的滾動(dòng)。在采用本設(shè)計(jì)時(shí)，由于在出現(xiàn)階差時(shí)，裝置體部分被由輪子平穩(wěn)地過(guò)渡到臂柄，移動(dòng)支承，因而加到把手上的力和振動(dòng)很小。另外，由于臂柄的旋轉(zhuǎn)推動(dòng)裝置體部分向前(向后)移動(dòng)，所以當(dāng)移動(dòng)裝置在具有階差的通道上移動(dòng)時(shí)，由操作者所加的向前(向后)的力是很小的，因而減輕了操作者的負(fù)荷。
如圖2和3所示，克服階差機(jī)構(gòu)3主要包括一個(gè)作為支承件的曲柄4和由該曲柄4支承的臂柄5。
在對(duì)曲柄4進(jìn)行安裝時(shí)，一個(gè)管件22可旋轉(zhuǎn)地套裝在軸21外圓上，并且每個(gè)軸21和管件22可以分別由馬達(dá)21c、22c通過(guò)齒輪21a、21b或22a、22b驅(qū)動(dòng)。22x所標(biāo)示的部件是一軸承。
曲柄4為盤(pán)狀，該曲柄盤(pán)整體可旋轉(zhuǎn)地安裝在管件22的末端。曲柄盤(pán)的中心具有一個(gè)透孔41，軸21穿過(guò)該透孔41并且其末端由透孔41中伸出，以便在軸向上可以安裝第一軸承61。在移動(dòng)裝置1的適當(dāng)位置上通過(guò)軸承42可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝有一個(gè)鼓輪43，在鼓輪43的外圓上安裝有輪胎20，從而組成輪子2。一個(gè)馬達(dá)44c通過(guò)齒輪44a、44b與鼓輪43連接，并且輪胎20與鼓輪43被馬達(dá)44c一起被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
臂柄5通過(guò)軸51可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在偏離曲柄4的旋轉(zhuǎn)中心的位置，從而可以對(duì)臂柄5的近端5a進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，其中第二齒輪62在軸向上安裝在軸51上并且與第一齒輪61的外圓嚙合。在臂柄5的末端5b的一側(cè)安裝有一個(gè)觸地體件50。該觸地體件50呈通常的蠶繭形狀，其外圓為弧形，圓弧的直徑等于輪子2的直徑與α的差并且其設(shè)置應(yīng)使在輪子2觸地的同時(shí)臂柄5的軸51在最高位置時(shí)(參見(jiàn)圖2)，同時(shí)不考慮移動(dòng)裝置1的姿態(tài)或角度，總可以使安裝在臂柄4末端處的觸地體件50前后擺動(dòng)，而不與地面相接觸。
從上面的說(shuō)明和附圖中可以清楚地了解到，驅(qū)動(dòng)曲柄4的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)臂柄5的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)使其可以如圖所示相互獨(dú)立地工作。
下面將對(duì)移動(dòng)裝置的控制的方法加以說(shuō)明。當(dāng)車(chē)輛在正常的平坦的通道上行駛時(shí)，通過(guò)對(duì)輪子2的驅(qū)動(dòng)，同時(shí)將臂柄5保持在圖2中所示的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)裝置的移動(dòng)。此時(shí)，臂柄5保持在其中心線L與通過(guò)曲柄4中心的直線重合的位置上，既即使曲柄4與輪子2一起旋轉(zhuǎn)，軸21和臂柄5的中心也不會(huì)與通道表面接觸。
當(dāng)通道上存在階差時(shí)，如圖4a所示移動(dòng)裝置停在階差的前面，并驅(qū)動(dòng)馬達(dá)21c。此時(shí)，第二齒輪62圍繞第一齒輪61做行星移動(dòng)并且其末端安裝在第二齒輪62上的臂柄5逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使觸地體件50做背離軸21方向的移動(dòng)。接著一部分觸地體件50在輪子2觸地位置附近觸地。然后再用電機(jī)2c驅(qū)動(dòng)安裝在管件27上的曲柄4使之逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，此時(shí)第二齒輪62被臂柄5固定，然后第一齒輪61圍繞第二齒輪62做行星移動(dòng)，從而使軸21沿著以第二齒輪62的軸51為中心的圓弧被提升(見(jiàn)圖4(b))。在此過(guò)程中，使用者僅需握住把手11即可。在軸21被提升到一定程度后，使用者向前推動(dòng)把手11以及裝置體部分1(見(jiàn)圖4(c))，使輪子2落在上階上(見(jiàn)圖4(d))并且接著臂柄5被提升。為實(shí)現(xiàn)臂柄5的提升，馬達(dá)21c開(kāi)始驅(qū)動(dòng)，直至如圖2所示臂柄5的中心線L和過(guò)軸21的線重合，在存在連續(xù)的階差的情況下，可重復(fù)上述過(guò)程，并且在存在下階差的情況下，則階差克服機(jī)構(gòu)3以與上述過(guò)程相反的過(guò)程運(yùn)作。
如上所述，由于本實(shí)施例的移動(dòng)裝置具有如下設(shè)計(jì)，曲柄4安裝在與軸21相同的軸上，所以當(dāng)曲柄4圍繞軸21旋轉(zhuǎn)時(shí)，被曲柄4支承的臂柄5可圍繞軸21移動(dòng)。當(dāng)安裝在臂柄5的末端上的觸地體件以臂柄5為支承點(diǎn)(軸51)被移動(dòng)時(shí)，采用曲柄作為支點(diǎn)被驅(qū)動(dòng)，向背離軸21的方向移動(dòng)時(shí)，裝置體部分1被提升至一位置，當(dāng)觸地體件50被移動(dòng)時(shí)，在任何觸地體件50與相應(yīng)的地面接觸的時(shí)候，利用反作用可克服階差。如上所述，由于曲柄4與軸21同軸并且臂柄5圍繞軸21轉(zhuǎn)動(dòng)，所以就不必?fù)?dān)心會(huì)出現(xiàn)曲柄4或臂柄5與軸21的相互干擾，其中臂柄5的移動(dòng)范圍較小。因而克服階差機(jī)構(gòu)3可以以緊湊的方式圍繞軸21設(shè)置，因而提高了載荷能力并有效地改善了安全性。
尤其是當(dāng)臂柄5設(shè)計(jì)可以使其觸地位置在車(chē)輪2的觸地位置附近時(shí)，在負(fù)荷從輪子轉(zhuǎn)移到臂柄5上時(shí)的重心移動(dòng)很小，因而可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的轉(zhuǎn)移并且可以有效地避免由于重心轉(zhuǎn)移移動(dòng)而出現(xiàn)的力造成的不穩(wěn)定情況的出現(xiàn)。特別在本實(shí)施例的移動(dòng)裝置中對(duì)克服階差機(jī)構(gòu)3進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，同時(shí)一對(duì)輪子平行觸地并且對(duì)移動(dòng)裝置利用把手11對(duì)移動(dòng)裝置的一端進(jìn)行握持，從而減少了支承移動(dòng)裝置的力的波動(dòng)。此點(diǎn)將減少操作人員握持把手的負(fù)荷。
尤其是由于臂柄5的設(shè)計(jì)使當(dāng)臂柄5被由對(duì)軸21垂直的曲柄4支承，所以臂柄5處于垂直狀態(tài)并且至少其末端至少收納在輪子2的直徑范圍內(nèi)，并且當(dāng)臂柄5被曲柄4支承時(shí)，將移離上述位置，臂柄5向使觸地體件50伸出輪子2的直徑之外的方向移動(dòng)，臂柄5的觸地體件50可以在曲柄4和臂柄5的全長(zhǎng)范圍內(nèi)向任何位置移動(dòng)而與車(chē)身的姿態(tài)(角度)無(wú)關(guān)。因而在存在階差的位置，與裝置體部分1的姿態(tài)無(wú)關(guān)，臂柄5可以在最佳位置上觸地，因而在各種階差的情況下減少了支承移動(dòng)裝置的力的波動(dòng)，以而實(shí)現(xiàn)了平穩(wěn)的上下移動(dòng)。
由于臂柄5和曲柄4可被收納在輪子2的直徑范圍之內(nèi)，所以在臂柄5和曲柄4與輪子2一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，都不會(huì)影響輪子的移動(dòng)，這樣使臂柄5可轉(zhuǎn)動(dòng)360°被支承。
另外，在沒(méi)有階差的通道上臂柄5也可以用于例如裝載或卸載等各種其它用途。
事實(shí)上，本發(fā)明并不局限于上述的實(shí)施例，例如通常輪子的數(shù)量是兩個(gè)平行的，但也可以是一個(gè)、三個(gè)或四個(gè)。
不管有沒(méi)有階差或者階差的高度的大小都可以用一個(gè)限制開(kāi)關(guān)或一個(gè)鄰近傳感器檢測(cè)階差并用一個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器或陀螺儀檢測(cè)階差的角度或形狀，從而以近似的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)階差克服機(jī)構(gòu)的控制。
驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以在軸與軸之間采用普通的離合器或制動(dòng)器。例如，可以對(duì)輪子和曲柄采用唯一一個(gè)馬達(dá)進(jìn)行切換驅(qū)動(dòng)；或一對(duì)平行的輪子可以象汽車(chē)那樣采用差動(dòng)齒輪。
驅(qū)動(dòng)臂柄5的力可以在第一齒輪和第二齒輪之間通過(guò)一個(gè)隋輪或附加一鏈件進(jìn)行傳遞。臂柄的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以和曲柄結(jié)合在一起。
齒輪也可以設(shè)置在與臂柄相對(duì)的曲柄的內(nèi)側(cè)。這時(shí)管件用于驅(qū)動(dòng)第一齒輪，而輪軸用于驅(qū)動(dòng)曲柄。
第二齒輪62也可以是一如圖5所示的齒條形狀，該齒條本身可以用作為臂柄105。在這種情況下，當(dāng)齒條向上伸展，擴(kuò)大臂柄105活動(dòng)的范圍時(shí)，則可能克服較高的階差。105a表示一個(gè)導(dǎo)輪，該導(dǎo)輪用于對(duì)臂柄105導(dǎo)向作線性移動(dòng)。
如圖6所示，臂柄205沿相應(yīng)于輪子2直徑的半圓成弧形。此時(shí)臂柄5是不對(duì)稱的，但它的可活動(dòng)范圍卻擴(kuò)大了，這可使臂柄5在輪子2轉(zhuǎn)到階差前時(shí)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而就象爬斜坡那樣實(shí)現(xiàn)輪子的平穩(wěn)的提升，此外，由于臂柄105內(nèi)有一凹部205a，因而可以防止對(duì)輪子2的干擾，所以臂柄205可設(shè)置在輪軸21一側(cè)。
諸如靴件、輔助輪、叉件、爪件、腳件(第二臂柄)或手板等端執(zhí)行器(適配器)安裝在在臂柄上，可根據(jù)負(fù)荷的形狀或運(yùn)輸條件對(duì)適配器進(jìn)行選擇?？梢酝ㄟ^(guò)對(duì)臂柄的控制自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)端執(zhí)行器變更的自動(dòng)控制。
如

圖1所示，在裝置體部分的前端可以安裝一個(gè)輔助腳輪?；蛘咴谲?chē)身1的前面的下部掛裝一個(gè)止擋器，這樣當(dāng)車(chē)身1傾斜超過(guò)一極限值時(shí)止擋器即觸地，從而避免車(chē)輛傾斜超過(guò)傾角安全范圍的極限值。
在階差的情況下往往需要傾斜負(fù)荷載體降低重心。為此應(yīng)將把手略微拉長(zhǎng)，以便可以在稍離開(kāi)裝置體部分的位置進(jìn)行操作。
此外，在車(chē)身背后還可裝一踏板供操作人員站立。
可以用一個(gè)CCD(電荷耦合器件)攝象機(jī)進(jìn)行圖象處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)階差和階差高度的檢測(cè)，以便驅(qū)動(dòng)臂柄。在此情況下，可以在接近階差時(shí)使臂柄設(shè)定在最佳角度，以便不需制動(dòng)即可克服階差。
當(dāng)負(fù)荷是一個(gè)人時(shí)，還可以裝一支承托架以實(shí)現(xiàn)對(duì)人員的肘部、肩部或腰部的支承。
移動(dòng)裝置可以用作助步設(shè)備，此時(shí)的車(chē)座可以收在裝置體的后背里，扶手可由彈簧保持在豎立位置，而且在人腳落地時(shí)可對(duì)人體的部分重量進(jìn)行支承?？捎帽郾鷮?duì)彈簧進(jìn)行夾持。
根據(jù)加在彈簧上的檢測(cè)力可以對(duì)支承力和方向進(jìn)行控制。在遇到階差時(shí)可放下座椅和扶手，讓它們復(fù)位，坐上座椅，按上述實(shí)施例操縱臂柄。
移動(dòng)裝置可用作各類設(shè)備，如輪椅替代設(shè)備、看護(hù)輔助設(shè)備、坐下或站起輔助設(shè)備或康復(fù)輔助設(shè)備。
移動(dòng)裝置還可以作為各種需要高可靠地克服階差的運(yùn)動(dòng)機(jī)器人。尤其是當(dāng)移動(dòng)裝置用作機(jī)器人時(shí)，一旦傾翻則可以利用臂柄靠自身重新站立起來(lái)。
另外，當(dāng)臂柄在輪子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)稍微露出輪緣之外時(shí)，每轉(zhuǎn)一周的斜度會(huì)略有改變?？赏ㄟ^(guò)臂柄使輪子轉(zhuǎn)動(dòng)。遇到階差時(shí)，輪子將接觸階差的側(cè)面，然后裝置體部分被提升并且同時(shí)輪子抵住階差的側(cè)面轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，臂柄在接觸階差側(cè)面的條件下被推出，使臂柄在接觸階差側(cè)面時(shí)并不轉(zhuǎn)動(dòng)裝置體部分；或者在裝置體部分被向前推時(shí)，臂柄利用反作用力而被推出以恢復(fù)其姿態(tài)。
當(dāng)然，車(chē)輛可以利用上述的基本移動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)其它的不同于克服階差的應(yīng)用或目的。
可以具有各種變型方案，但它們都不會(huì)脫離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)。第二實(shí)施例該實(shí)施例如圖8所示，其中裝置體部分1由一對(duì)輪子2支承，裝置體部分可以移動(dòng)，而裝置體部分1上設(shè)置一個(gè)可以坐人的座椅3。
移動(dòng)裝置(見(jiàn)圖7和圖8)包括上述的輪子2、作為支承件可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在不影響輪子2轉(zhuǎn)動(dòng)的位置上的曲柄6和一臂柄7，所述臂柄安裝在偏離曲柄6的回轉(zhuǎn)中心的位置上并可以以曲柄6為支點(diǎn)被驅(qū)動(dòng)使其末端朝著背離曲柄6回轉(zhuǎn)中心的方向移動(dòng)。
裝置體部分1上裝有用于驅(qū)動(dòng)曲柄6的馬達(dá)4，和裝有用于驅(qū)動(dòng)臂柄7的馬達(dá)5；兩個(gè)馬達(dá)各自安裝在兩個(gè)互相間隔開(kāi)一個(gè)預(yù)定的距離的法蘭盤(pán)1a和1b上，并能獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。
曲柄6的近端固定在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)4上，而其伸長(zhǎng)的末端可在法蘭盤(pán)1a和1b之間圍繞軸旋轉(zhuǎn)。
臂柄7的近端和曲柄6的末端在軸向上用一個(gè)水平軸8相連，臂柄7的末端分叉，觸地件12具有一局部成弧狀的觸地件，觸地件安裝在臂柄7的每個(gè)分叉的末端。觸地件12為臂柄7的一部分，并且以弧形狀觸地，從而使其移動(dòng)類似于在地面的滾動(dòng)。
水平軸8的突出端上固定有一個(gè)齒輪10，該齒輪10和裝在馬達(dá)5軸5a上的齒輪9連接，用一鏈件11實(shí)現(xiàn)對(duì)臂柄7的驅(qū)動(dòng)。
更為具體地說(shuō)，由曲柄驅(qū)動(dòng)馬達(dá)4來(lái)驅(qū)動(dòng)曲柄6和由臂柄驅(qū)動(dòng)馬達(dá)5來(lái)驅(qū)動(dòng)臂柄7。曲柄6和臂柄7是組合在兩個(gè)輪子2，2之間的中心位置上的。
本實(shí)施例中臂柄5的觸地件12上還裝著一個(gè)檢測(cè)件13，這樣當(dāng)有階差時(shí)，隨著臂柄7的工作而移動(dòng)的檢測(cè)件13即可測(cè)量出階差的形狀。
更為具體地說(shuō)，檢測(cè)件13設(shè)置在觸地件12的背面，如圖9所示它包括一個(gè)小齒輪14；一擺桿15，它的末端上在軸向上安裝有小輪14的軸，而它的近端用一個(gè)銷(xiāo)釘16固定，從而可實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)；一個(gè)第一限制開(kāi)關(guān)17用于檢測(cè)擺桿15的擺動(dòng)方向；一個(gè)線性導(dǎo)桿18，用于支承作線性移動(dòng)的第一限制開(kāi)關(guān)17；和一個(gè)第二限制開(kāi)關(guān)19，用于檢測(cè)線性導(dǎo)桿18的線性位移，亦即小輪14的線性位移。
不管輪子2是否與被檢測(cè)物接觸，所述檢測(cè)是通過(guò)第二限制開(kāi)關(guān)19進(jìn)行的，小輪14相對(duì)于輪子2的水平和垂直位置都是由曲柄6和臂柄7的回轉(zhuǎn)角和第一限制開(kāi)關(guān)17的狀態(tài)(亦即，擺桿15的擺角)來(lái)測(cè)量的。更為具體地說(shuō)，檢測(cè)件13以近似的方式根據(jù)觸地件12的不僅擺桿15如圖10(c)所示沒(méi)有擺動(dòng)的狀態(tài)，而且還包括擺桿15如圖10(a，b)有擺動(dòng)的狀態(tài)的狀態(tài)對(duì)觸地部分的相對(duì)位置進(jìn)行檢測(cè)。擺桿15的搖擺移動(dòng)旨在防止過(guò)負(fù)荷，該過(guò)負(fù)荷是在小輪14受其接觸的某一點(diǎn)的反作用力而上下移動(dòng)而造成加在檢測(cè)件13的負(fù)荷和擺桿15線性移動(dòng)，使檢測(cè)件13在一定程度上收縮在觸地件12周?chē)鷷r(shí)，由于擺桿15的擺動(dòng)而觸及到一點(diǎn)上而出現(xiàn)的負(fù)荷。
下面將對(duì)照?qǐng)D11和12對(duì)利用具有上述設(shè)計(jì)的移動(dòng)裝置上行克服階差的移動(dòng)過(guò)程加以說(shuō)明。
首先，通過(guò)曲柄6對(duì)臂柄7進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而使安裝在臂柄7的觸地件12上的檢測(cè)件13上的小輪14在如圖12(a)所示輪子2貼觸在上階差之后，將沿著其直徑略大于輪子2外徑的圓弧軌跡運(yùn)行。當(dāng)小輪14在小輪14與上階的前壁貼靠后被釋放并脫離前壁的瞬間，用檢測(cè)件13檢測(cè)下階與上階之間的端面，并根據(jù)曲柄6或臂柄7的角度測(cè)量至上階的距離和上階的高度。根據(jù)在上述過(guò)程中獲得的距離和高度，確定在上行克服階差時(shí)對(duì)臂柄7和曲柄6的驅(qū)動(dòng)條件。
具體地說(shuō)，驅(qū)動(dòng)臂柄7和曲柄6的方法是啟動(dòng)用于驅(qū)動(dòng)臂柄7的馬達(dá)5，通過(guò)鏈件11和第二齒輪10將驅(qū)動(dòng)力傳遞給臂柄7，從而對(duì)臂柄7進(jìn)行移動(dòng)并使觸地件12觸地(圖11(a))。
然后，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)曲柄6的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)4，以便使安裝在臂柄7末端上的觸地件12朝著背離輪子2的方向移動(dòng)。更為具體地說(shuō)，當(dāng)觸地件12觸地時(shí)，驅(qū)動(dòng)曲柄6的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)4以便圍繞水平軸8旋轉(zhuǎn)曲柄6，曲柄6的上部軸向上安裝在該軸8上，因而利用曲柄6的反作用力可將裝置體部分1提升到克服階差的位置(圖11(b))。
下面將對(duì)移動(dòng)裝置下行克服階差的情況加以說(shuō)明。
如圖12(b)所示，首先對(duì)臂柄7和曲柄6進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)輪子2的移動(dòng)，使安裝在臂柄7的觸地件12上的檢測(cè)件13的小輪14保持與上階地面接觸。一旦小輪14脫離地面，通過(guò)檢測(cè)件13對(duì)上階與下階之間的棱緣，使輪子2停止轉(zhuǎn)動(dòng)。然后，重新對(duì)曲柄6和臂柄7進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使小輪14觸及下階地面并測(cè)量階差的高度并根據(jù)上述步驟中得出的小輪14接收到的反作用力測(cè)出階差的高度和輪子2和小輪14之間的距離。根據(jù)至階差的距離、階差的高度和至接觸地點(diǎn)的距離來(lái)決定對(duì)曲柄6和臂柄7進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的條件。
然后啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)曲柄6的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)4，使安裝在臂柄7末端的觸地件12逐漸接近驅(qū)動(dòng)曲柄6的馬達(dá)4的軸，從而通過(guò)對(duì)裝置體部分1的降低，而使輪子2接觸下階地面。
馬達(dá)4和5是根據(jù)上述測(cè)量所得的驅(qū)動(dòng)條件而用一個(gè)控制單元(圖中未表示)對(duì)其自動(dòng)進(jìn)行通/斷控制。
本實(shí)施例的車(chē)輛并不再需要任何其它用于檢測(cè)階差的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，這是因?yàn)楸郾?的上下移動(dòng)被用于檢測(cè)階差3，從而可以十分可靠地測(cè)出階差，而不必采用諸如圖象處理等高級(jí)處理系統(tǒng)。另外，由于移動(dòng)裝置利用了與上下移動(dòng)一致的臂柄7的連續(xù)移動(dòng)，所以可以非常有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)階差的檢測(cè)。而且，要做的僅是根據(jù)所測(cè)出的階差控制臂柄7的移動(dòng)，所以可以很容易地克服不同的階差。
尤其是因?yàn)榍?、和臂柄7都安裝在與輪子2的軸同一個(gè)軸上，所以很容易識(shí)別階差與輪子2之間的關(guān)系并可有效地改善安全性，同時(shí)可以避免臂柄7和階差之間的干擾。
另外，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)集中設(shè)置在輪子2的中間部位，從而可減少大量的部件并可有效地提高可靠性。
本發(fā)明的各種具體設(shè)計(jì)并不限于上述實(shí)施例，可以進(jìn)行各種改變，而不會(huì)脫離本發(fā)明的精神。
例如，曲柄上可以裝惰輪而不用鏈件11；另外也可用曲柄6對(duì)輪子2進(jìn)行支承。另外，軸2a可以是中空的，從而可以使馬達(dá)4可以裝設(shè)在軸內(nèi)。
檢測(cè)件13所安裝的位置并不限定在臂柄7觸地件12的末端處，也可以延伸出裝置體的外面(在分叉部分的前面的一部分)。檢測(cè)件13也不限定是接觸型的，也可以是光傳感器、超聲傳感器等非接觸型檢測(cè)件，還可以通過(guò)彈簧作柔性支承。檢測(cè)件13的機(jī)構(gòu)也不一定是開(kāi)關(guān)型的，還可以是諸如側(cè)角器和負(fù)荷測(cè)量器等位移檢測(cè)儀器，可以測(cè)量接觸力和階差的方向?；蛘咭部梢詼y(cè)量?jī)烧叩慕Y(jié)合。
此外，負(fù)荷測(cè)量器還可以安裝在操作把手上，以便在利用輪子上下移動(dòng)時(shí)對(duì)把手的位置進(jìn)行調(diào)整，減少加在把手的力。
當(dāng)加在輪子2的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)上的負(fù)荷(圖中未表示)增加時(shí)，輪子2接觸到上階所需的時(shí)間是可以檢測(cè)出來(lái)的。
對(duì)本發(fā)明可以以上述設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)并可產(chǎn)生如下技術(shù)效果。
首先，在本發(fā)明中由于支承臂柄的支承件旋轉(zhuǎn)安裝在與輪子的軸的同一軸上，所以不會(huì)影響輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)，并可將支承件、臂柄和其它部件以非常緊湊的方式裝在移動(dòng)裝置中，因而可以有效地避免支承件、臂柄與軸之間的相互干擾。利用臂柄和支承件的移動(dòng)可以有效地實(shí)現(xiàn)一克服階差機(jī)構(gòu)的功能。利用這種功能可以使本裝置在接近地面或在貨臺(tái)附近對(duì)載荷的裝載或卸載、對(duì)貨臺(tái)或座的角度進(jìn)行調(diào)整和避免在斜坡上傾翻的導(dǎo)向等廣泛的應(yīng)用。
另外，本發(fā)明的設(shè)計(jì)通過(guò)將臂柄由裝置體部分內(nèi)伸出克服階差，并且在臂柄觸地端設(shè)置有檢測(cè)件，從而隨著在階差情況下臂柄的動(dòng)作通過(guò)檢測(cè)件的移動(dòng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)階差形狀的測(cè)量。
采用本設(shè)計(jì)時(shí)，由于上下移動(dòng)的臂柄可以作為檢測(cè)件加以應(yīng)用，因而可以不必單獨(dú)設(shè)置檢測(cè)機(jī)構(gòu)并且也不需要諸如圖象處理等高級(jí)處理系統(tǒng)，所以可以以簡(jiǎn)單和可靠的方式實(shí)現(xiàn)克服階差的功能。另外，由于移動(dòng)裝置利用臂柄的連續(xù)不斷的上下移動(dòng)，對(duì)階差進(jìn)行檢測(cè)，所以可以非常有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)階差的檢測(cè)，因而可以以簡(jiǎn)單和可靠的方式克服不同的階差。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)裝置，包括對(duì)裝置體部分進(jìn)行支承并使裝置體移動(dòng)的輪子和安裝在不影響輪子轉(zhuǎn)動(dòng)位置上的并可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的支承件和一個(gè)安裝在偏離支承件旋轉(zhuǎn)中心位置上的并能以支承件為支承點(diǎn)的被驅(qū)動(dòng)的向背離支承件旋轉(zhuǎn)中心的方向移動(dòng)臂柄末端的臂柄，其特征在于，當(dāng)移動(dòng)裝置被移動(dòng)時(shí)，通過(guò)使臂柄末端觸地使移動(dòng)裝置體部分連同輪子一起被提升。
2.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)裝置，其中驅(qū)動(dòng)支承件的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)臂柄的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)使其可以相互獨(dú)立工作。
3.一種移動(dòng)裝置，包括對(duì)裝置體進(jìn)行支承并使裝置體移動(dòng)的輪子和安裝在不影響輪子轉(zhuǎn)動(dòng)位置上的并可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的支承件和一個(gè)安裝在偏離支承件旋轉(zhuǎn)中心位置上的并能以支承件為支承點(diǎn)的被驅(qū)動(dòng)的向背離支承件旋轉(zhuǎn)中心的方向移動(dòng)臂柄末端的臂柄，其特征在于，在臂柄觸地一側(cè)設(shè)有一個(gè)檢測(cè)件，以便隨著臂柄在不同階差時(shí)的動(dòng)作，通過(guò)檢測(cè)件的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)階差形狀的測(cè)量。
4.如權(quán)利要求2或3所述的移動(dòng)裝置，其中支承件和臂柄的設(shè)置應(yīng)共同圍繞中心在兩個(gè)相向的輪子中間。
5.如權(quán)利要求1、2、3、或4所述的車(chē)輛，其中臂柄的觸地部呈圓弧狀的并且其設(shè)置應(yīng)能實(shí)現(xiàn)其在地面上的滾動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種移動(dòng)裝置,包括對(duì)裝置體進(jìn)行支承并使裝置體移動(dòng)的輪子和安裝在不影響輪子轉(zhuǎn)動(dòng)的位置上的并被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的支承件和一個(gè)安裝在偏離支承件旋轉(zhuǎn)中心位置上的并能以支承件為支承點(diǎn)的被驅(qū)動(dòng)的向背離支承件軸的方向移動(dòng)臂柄末端的臂柄,并且其設(shè)置應(yīng)使當(dāng)移動(dòng)裝置移動(dòng)時(shí),通過(guò)將臂柄末端觸地使車(chē)身連同輪子一起被提升,以緊湊的狀態(tài)包含有圍繞輪軸的曲柄和臂柄,并且可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)裝置穩(wěn)定的移動(dòng)。
文檔編號(hào)B62D51/00GK1383412SQ01801662
公開(kāi)日2002年12月4日 申請(qǐng)日期2001年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月9日
發(fā)明者中務(wù)榮治, 花見(jiàn)英德, 北村廣春, 三上歡二, 加本克俊 申請(qǐng)人:島津麥庫(kù)泰姆株式會(huì)社