面向低比压地形尺蠖运动式行走机构

1.本发明属于登陆装备领域，尤其涉及一种面向低比压地形尺蠖运动式行走机构及连岸栈桥，用于多种复杂地形登陆。


背景技术：

2.传统的轮式和履带式车辆在遇到一些低附着系数，低接地比压、崎岖不平的环境，如滩涂、沼泽、湿地、沙滩、近海礁石、深坑以及防波堤等地形时往往难以通过，而像沙漠越野车，雪地车，两栖车辆等装备仅在面对特定地形时通过能力较强，无法适应复杂多变的地面环境。
3.虽然近年来出现多足行走机器人，依靠其离散化的足式运动可以适应各种复杂的地面环境，但由于其构件和运动副多结构复杂且控制困难在面对一些恶劣环境时可靠性往往难以保持较平稳的状态行走。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提供一种面向低比压地形尺蠖运动式行走机构，其尺蠖式运动是一种跨步式的离散运动，移动平台在移动时并不会与地面产生依靠摩擦力的驱动关系，而是仅依靠其内支承腿组和外支承腿组与底面形成支撑关系，移动平台可以实现快速布置，有效应对滩涂、沼泽、湿地、沙滩、近海礁石、深坑以及防波堤等复杂地形登陆。
5.本发明通过以下技术方案实现：
6.面向低比压地形尺蠖运动式行走机构，包括尺蠖运动式行走系统1000和折叠式桥面工作系统2000；所述的尺蠖运动式行走系统包括多个交替前行的移动平面，所述的多个移动平面相互平行，上至下叠放次序是宽度由大到小，长度由大到小或是由小到大，相邻的两个移动平面传动连接，每个移动平面的四角处连接有一个可伸缩的支承腿组，所述的折叠式桥面工作系统2000固定连接最上面的工作平面上。
7.作为本发明的更优的技术方案：所述的移动平面为两个，具体是上移动平面1100和下移动平面1200，位于上移动平面1100四角处为内支承腿组1700，位于下移动平面1200四角处为外支承腿组1800；所述的上移动平面1100与下移动平面1200传动连接后交替前行，下移动平面1200同一侧的两个内支承腿1700位于两个外支承腿组1800之间，所述折叠式桥面工作系统2000固定连接在上移动平面1100上。
8.作为本发明的更优的技术方案：所述的相邻的两个移动平面交替前行通过齿轮齿条传动、链传动、滚珠丝杠传动或油缸机械传动中的一种实现。
9.作为本发明的更优的技术方案：所述的尺蠖运动式行走系统1000包括推动油缸1300和油缸支座1400；所述的推动油缸1300的缸体固定连接在上移动平面1100底部，推动油缸1300的活塞杆通过油缸支座1400固定连接在下移动平面1200上，推动油缸1300的活塞杆与下移动平面1200平行。
10.作为本发明的更优的技术方案：所述折叠式桥面工作系统2000包括折叠模块2100
和牵引模块2200；所述的折叠模块2100包括主体桥面2101、中间桥面2102、边缘桥面2103、第一齿轮副2104、第一桥面电机2105、第二齿轮副2107、第二桥面电机2108、第二齿轮连接器2109；主体桥面2101和中间桥面2102通过第一齿轮副2104连接为一体，边缘桥面2103和中间桥面2102通过第二齿轮副2107连接为一体；主体桥面2101下表面与下移动平面1200固定连接，所述的牵引模块2200包括钢索2201、滑轮2202、卷扬机2203、桥基杆2204、桥基座2205、钢索2201的一端与第二齿轮副2107连接，钢索2201绕过滑轮2202后另一端与卷扬机2203连接，所述的滑轮2202固定连接在桥基杆2204一端，桥基杆2204另一端可转动连接在桥基座2205上，桥基座2205固定连接在上移动平面1100的四角处。
11.作为本发明更优的技术方案：所述的第一齿轮副2104为啮合的两个齿轮并通过第一齿轮连接器2106连接为一体；所述的第二齿轮副2107为啮合的两个齿轮并通过第二齿轮连接器2109连接为一体；所述的第一齿轮副2104的两个齿轮分别与主体桥面2101和中间桥面2102固定连接，第二齿轮副2107两个齿轮分别与边缘桥面2103和中间桥面2102固定连接。
12.作为本发明的更优的技术方案：所述的内支承腿组1700与外支承腿组1800相同结构，均包括基座总成1710、顶伸部件1720、一级腿部件1760、二级腿部件1770和三级腿1780和绳排滑轮装置；所述的顶伸部件1720包括顶杆滑动拉盘1721、回收导向杆1722、油缸1723、第十导向轮1724，所述的油缸1723缸体固定连接在基座总成1710底部，顶杆滑动拉盘1721固定在油缸1723伸缩杆端部；所述的回收导向杆1722一端固定连接在顶杆滑动拉盘1721，另一端伸入基座总成1710内部并可相对滑动；所述的一级腿部件1760包括一级腿1761、一级腿1761顶部的第六导向轮1762和一级腿1761底部的第五导向轮1763；所述的二级腿部件1770包括二级腿1771、二级腿1771底部的第七导向轮1773，二级腿1771顶部的第八导向轮1772；所述的导向轮组件1730固定连接在基座总成1710顶部，包括固定连接在基座总成1710上的导向轮基座1732和安装在导向轮基座1732上的第一导向轮1731和第二导向轮1733；所述的绳排滑轮装置包括伸展钢绳组1740和收缩钢绳组1750，所述的伸展钢绳组1740包括一级伸腿钢绳1741、二级伸腿钢绳1742和三级伸腿钢绳1743；所述的一级伸腿钢绳1741首端与油缸1723的伸缩杆端部固定连接，其尾端与基座总成1710顶部固定连接，中段依次绕过位于油缸1723底部的第九导向轮1724、导向轮组件1730和基座总成1710底部第四导向轮1714；所述的二级伸腿钢绳1742首端固定连接于基座总成1710底部四角处，中段绕过第五导向轮1763，尾端固定于二级腿1771顶部；所述的三级伸腿钢绳1743首端连接于二级腿1771底部，中段绕过第七导向轮1773，尾端固定于三级腿1780顶部；所述的收缩钢绳组1750包括一级收腿钢绳1751、二级收腿钢绳1752和三级收腿钢绳1753；所述的一级收腿钢绳1751首端与回收导向杆1722底端固定连接，中段绕过位于基座总成1710的第三导向轮1713，尾端与一级腿1761顶部固定连接；所述的二级收腿钢绳1752首端固定连接于基座总成1710底部四角处，中段绕过第六导向轮1762，尾端固定于二级腿1771顶部；所述的三级收腿钢绳1753首端固定连接于二级腿1771底部，中段绕过第八导向轮1772，尾端固定于三级腿1780顶部。
13.作为本发明更优的技术方案：所述内支承腿组1700还包括足端自适应支撑系统1790包括上板1791、连杆板1792、摇杆板1793、底板1794、回位导杆1795、回位弹簧1796、底板导杆1797、垫圈1798和支撑弹簧1799，所述的底板导杆1797上端的螺栓与三级腿1780连
接，所述连杆板1792、摇杆板1793均有4个，分别与上板1791和底板1794铰接，互相之间可相对转动。
14.作为本发明更优的技术方案：所述的移动平台还包括浮箱3000，所述的浮箱3000包括车头浮箱3010、车身浮箱3020和连接板3030，车头浮箱3010连接在连接板3030首尾两端，车身浮箱3020连接在连接板3030两侧，所述的下移动平面1200固定连接在连接板3030上。
15.作为本发明更优的技术方案：所述的车身浮箱3020为多个连接为一体
16.作为本发明更优的技术方案：所述的钢索2201的一端与第二齿轮副2107上的拉杆2208连接。
17.作为本发明更优的技术方案：所述的桥基杆2204的通过销轴2206连接在桥基座2205上，销轴2206与桥基电机2207的电机轴连接。
18.作为本发明更优的技术方案：尺蠖运动式行走系统1000还包括导轨1500和滑块1600，所述的导轨1500固定连接下移动平面1200上表面两侧，滑块1600固定连接在上移动平面1100下表面两侧与导轨1500滑动连接。
19.本发明还有一个目的是提供连岸栈桥，所述的连岸栈桥由多个如权利要求1所述的尺蠖式模块化移动平台首尾相连形成，其连接处可以为浮箱3000的首尾。
20.有益效果在于：
21.本发明的尺蠖运动为跨步式移动方式，对于滩涂、沼泽、湿地、海底礁石、深坑、防波堤通过能力较强，且运动过程中足端与地面仅产生支撑关系而不会产生依靠摩擦力的驱动关系，因此在面对低附着力、低比压条件下的滩涂、沙漠等环境时避免因打滑而影响其运动，采用分布式动力系统，每个执性机构单元自带动力，互不影响，结构调整方便，通过能力强。
22.本发明采用的浮箱与离散化足式运动相结合的方式有效增强了移动平台的适应能力，对于水位变化较大的环境时也可以正常工作。且尺蠖式仿真行走系统结构简单，执行结构如推动油缸和支承腿组仅采用简单的开关量控制，工作可靠，面对复杂的环境适应性强。
23.本发明的桥面展开系统可以灵活在展开模式和折叠模式间切换，使之适应不同的工作场景，相较于传统的折叠桥，折叠式桥面工作系统的桥基可折叠于主体桥面的侧面，所占空间更小中间桥面和边缘桥面均分别配有电机，灵活度高，方便完成某些特殊动作。
附图说明
24.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
25.图1为本发明的尺蠖式模块化移动平台等轴测图；
26.图2为本发明的尺蠖式模块化移动平台展开图；
27.图3为本发明的尺蠖式模块化移动平台展开主视图；
28.图4为尺蠖运动式行走系统主视图；
29.图5为尺蠖运动式行走系统剖视图；
30.图6为浮箱等轴测图；
31.图7为增程式绳排双向力足端自适应伸缩支腿装置；
32.图8为增程式绳排双向力足端自适应伸缩支腿装置等轴测剖视图；
33.图9为增程式绳排双向力足端自适应伸缩支腿装置主视图剖视图；
34.图10为足端自适应支撑系统等轴测图；
35.图11为折叠式桥面工作系统结构侧视图；
36.图12为折叠式桥面工作系统结构俯视图；
37.图中：1000、尺蠖运动式行走系统；2000、折叠式桥面工作系统；3000、浮箱；1100、上移动平面；1200、下移动平面；1300、推动油缸；1400、油缸支座；1500、导轨；1600、滑块；1700、内支承腿组；1800、外支承腿组；1710、基座总成；1720、顶伸部件；1730、顶板导向轮组件；1740、伸展钢绳组；1750、收缩钢绳组；1760、一级腿部件；1770、二级腿部件；1780、三级腿；1790、足端自适应支撑系统；1711、基架；1712、引线支撑；1713、第三导向轮；1714、第四导向轮；1721、顶杆滑动拉盘；1722、回收导向杆；1723、油缸；1724、第九导向轮；1731、第十导向轮；1732、顶板导向轮基座；1733、第二导向轮；1741、一级伸腿钢绳；1742、二级伸腿钢绳；1743、三级伸腿钢绳；1751、一级收腿钢绳；1752、二级收腿钢绳；1753、三级收腿钢绳；1761、一级腿；1762、第六导向轮；1763、第五导向轮；1771、二级腿；1772、第八导向轮；1773、第七导向轮；1791、上板；1792、连杆板；1793、摇杆板；1794、底板；1795、回位导杆；1796、回位弹簧；1797、底板导杆；1798、垫圈；1799、支撑弹簧；2100、折叠模块；2101、主体桥面；2102、中间桥面；2103、边缘桥面；2104、第一齿轮副；2105、第一桥面电机；2106、第一齿轮连接器；2107、第二齿轮副；2108、第二桥面电机；2109第二齿轮连接器；2200、牵引模块；2201、主要包括钢索；2202、滑轮；2203、卷扬机；2204、桥基杆；2205、桥基座；2206、销轴；2207、桥基电机；2208拉杆；3000、浮箱；3010、车身浮箱；3020、车头浮箱；3030、连接板。
具体实施方式
38.下面结合附图进一步说明本发明的详细内容及其具体实施方式。
39.实施例1
40.一种面向低比压地形尺蠖运动式行走机构如图1所示，包括尺蠖运动式行走系统1000、折叠式桥面工作系统2000和浮箱3000，其中尺蠖运动式行走系统1000承载折叠式桥面工作系统2000，浮箱3000安装于尺蠖运动式行走系统1000下方。所述的尺蠖运动式行走系统1000包括上移动平面1100、下移动平面1200、内支承腿组1700和外支承腿组1800；所述的上移动平面1100传动连接在下移动平面1200上，所述的内支承腿组1700的上端固定连接在上移动平面1100的四角处，所述的外支承腿组1800上端固定连接在下移动平面1200的四角处，下移动平面1200同一侧的两个内支承腿组1700位于外支承腿组1800之间，所述折叠式桥面工作系统2000固定连接在上移动平面1100上。
41.在一些实施例中，所述的上移动平面1100和下移动平面1200之间的传动连接为齿轮齿条传动或链传动或滚珠丝杠传动或卷扬机牵引传动或油缸推拉传动。
42.在一些实施例中，所述的尺蠖运动式行走系统1000包括推动油缸1300和油缸支座1400；所述的推动油缸1300的缸体固定连接在上移动平面1100底部，推动油缸1300的活塞杆通过油缸支座1400固定连接在下移动平面1200上，推动油缸1300的活塞杆与下移动平面1200平行。
43.如图2-5所示尺蠖式仿生行走系统1000的主体机构为提高其承载能力采用桁架结构，导轨1500通过焊接固定在下移动平面1200两侧，滑块1600固定在上移动平面1100下底面，上移动平面1100和下移动平面1200通过导轨1600滑块1700实现相对滑动，两个推动油缸1300的缸筒都与上移动平面1100通过焊接连接，液压杆不做固定，仅通过油缸支座1400进行限位。所述的折叠式桥面工作系统2000主要用于负责承载通过车辆和人员。折叠式桥面工作系统的目的在于通过展开模式和折叠模式这两种不同的工作模式，配合尺蠖式仿生行走机构来满足尺蠖运动式登陆栈桥在工作和行走不同工作状态间的需求。
44.在一些实施例中，所述折叠式桥面工作系统2000包括折叠模块2100和牵引模块2200；所述的折叠模块2100包括主体桥面2101、中间桥面2102、边缘桥面2103、第一齿轮副2104、第一桥面电机2105、第二齿轮副2107、第二桥面电机2108、第二齿轮连接器2109；主体桥面2101和中间桥面2102通过第一齿轮副2104连接为一体，边缘桥面2103和中间桥面2102通过第二齿轮副2107连接为一体；主体桥面2101下表面与下移动平面1200固定连接，所述的牵引模块2200包括钢索2201、滑轮2202、卷扬机2203、桥基杆2204、桥基座2205、钢索2201的一端与第二齿轮副2107连接，钢索2201绕过滑轮2202后另一端与卷扬机2203连接，所述的滑轮2202固定连接在桥基杆2204一端，桥基杆2204另一端可转动连接在桥基座2205上，桥基座2205固定连接在上移动平面1100的四角处。
45.在一些实施例中，所述的第一齿轮副2104为啮合的两个齿轮并通过第一齿轮连接器2106连接为一体；所述的第二齿轮副2107为啮合的两个齿轮并通过第二齿轮连接器2109连接为一体；所述的第一齿轮副2104的两个齿轮分别与主体桥面2101和中间桥面2102固定连接，第二齿轮副2107中的两个齿轮分别与边缘桥面2103和中间桥面2102固定连接。
46.在一些实施例中，所述的钢索2201的一端与第二齿轮副2107上的拉杆2208连接。
47.在一些实施例中，所述的桥基杆2204的通过销轴2206连接在桥基座2205上，销轴2206与桥基电机2207的电机轴连接。
48.在一些实施例中，尺蠖运动式行走系统1000还包括导轨1500和滑块1600，所述的导轨1500固定连接下移动平面1200上表面两侧，滑块1600固定连接在上移动平面1100下表面两侧与导轨1500滑动连接。
49.如图11和12所示折叠式桥面工作系统其主体结构包括折叠模块2100、牵引模块2200，其中折叠模块2100用以实现桥面的折叠和展开，保证尺蠖运动式登陆栈桥在行走和工作时的性能以及运输时的高效，牵引模块2200则辅助折叠模块2100的折叠和展开，同时负责桥基的转动保证折叠后体积满足运输要求。折叠模块2100主要包括主体桥面2101、中间桥面2102、边缘桥面2103、第一齿轮副2104、第一桥面电机2105、第一齿轮连接器2106、第二齿轮副2107、第二桥面电机2108、第二齿轮连接器2109。主体桥面2101、中间桥面2102和边缘桥面2103均为圆弧相切连接，保证折叠时不发生干涉。第一齿轮副2104上的两个齿轮分别与主体桥面2101和中间桥面2102焊接在一起，齿轮转动时相应的桥面亦会发生转动；第一齿轮连接器2106保证第一齿轮副2104上的两个齿轮始终处于啮合状态，同时也保证了桥面的整体性；第一桥面电机2105安装在中间桥面2102上，可以带动该桥面转动。第二齿轮副2107上的两个齿轮分别与中间桥面2102和边缘桥面2103焊接在一起；第二齿轮连接器2109保证第二齿轮副2107上的两个齿轮始终处于啮合状态；第二桥面电机2108安装在边缘桥面2103上。牵引模块2200主要包括钢索2201、滑轮2202、卷扬机2203、桥基杆2204、桥基座
2205、销轴2206、桥基电机2207、拉杆2208。滑轮2202安装在桥基杆2204的顶部，卷扬机2203安装在桥基座2205上，拉杆2208则安装在中间桥面2102的侧面，这三个装置在钢索2201的配合下即可完成桥面的折叠。桥基杆2204和桥基座2205通过销轴2206连接在一起，并通过桥基电机2207实现转动。折叠模块2100和牵引模块2200均安装在尺蠖运动式登陆栈桥的工作平台上。
50.所述折叠式桥面工作系统2000展开时，第一桥面电机2105和桥基电机2207先开始工作，分别将中间桥面2102、边缘桥面2103以及桥基杆2204旋转至垂直于主体桥面2101的状态。之后桥基电机2207锁死，卷扬机2203通过钢索2201牵引外侧的两个桥面，第一桥面电机2105、第二桥面电机2108同时往相反的方向作业，整个桥体同时展开。
51.所述折叠式桥面工作系统2000折叠时卷扬机2203拉动钢索2201使中间桥面2102绕第一齿轮副2104中心逆时针转动，第一桥面电机2105停止工作，第二桥面电机2108则需提供逆时针方向的转矩保证边缘桥面2103不会与中间桥面2102相撞，直到中间桥面2102和边缘桥面2103再次回到与主体桥面2101相垂直的状态，第二桥面电机2108停止工作，第一桥面电机2105和桥基电机2207工作分别使中间桥面2102、边缘桥面2103和桥基杆2204回到最初的如图2所示的折叠状态。
52.所述的牵引模块2200中的桥基座2205与中间桥面2102连接成一个整体，桥基座2205底面与中间桥面2102底面相平行，桥基座2205与桥基杆2204通过销轴2206进行连接，使桥基杆2204可以绕销轴2206在桥基座2205上进行转动；桥基杆2204顶端安装滑轮2202，桥基座2205侧面安装卷扬机2203，钢索2201由卷扬机2203伸出，经过桥基2204侧面作用于桥基杆2204顶端的滑轮2202后，与中间桥面2102上的连杆相连接，通过卷扬机2203控制钢索2201的伸出和拉伸来带动中间板，进而控制整个桥面在展开模式和折叠模式间切换。
53.当折叠式桥面工作系统要由折叠模式切换为展开模式时，卷扬机2203释放钢索2201，桥面电机a2105转动使中间桥面2102转动到水平位置，桥基电机2207转动使桥基杆2204垂直于主体桥面2101，桥面电机b2108转动使边缘桥面2103转动到水平位置；当折叠式桥面工作系统要由展开模式切换为折叠模式时，桥面电机b2108转动使边缘桥面2103下底面与中间桥面2102下底面相对，卷扬机2203带动钢索2201收缩同时桥面电机a2105转动使中间桥面2102上平面与主体桥面2101上平面相对，桥基电机2207转动使桥基杆2204与主体桥面2101相平行。
54.在一些实施例中，如图7至9所示，所述的内支承腿组1700与外支承腿组1800相同结构，均包括基座总成1710、顶伸部件1720、一级腿部件1760、二级腿部件1770和三级腿1780和绳排滑轮装置；所述的顶伸部件1720包括顶杆滑动拉盘1721、回收导向杆1722、油缸1723、第十导向轮1724，所述的油缸1723缸体固定连接在基座总成1710底部，顶杆滑动拉盘1721固定在油缸1723伸缩杆端部；所述的回收导向杆1722一端固定连接在顶杆滑动拉盘1721，另一端伸入基座总成1710内部并可相对滑动；所述的一级腿部件1760包括一级腿1761、一级腿1761顶部的第六导向轮1762和一级腿1761底部的第五导向轮1763；所述的二级腿部件1770包括二级腿1771、二级腿1771底部的第七导向轮1773，二级腿1771顶部的第八导向轮1772；所述的导向轮组件1730固定连接在基座总成1710顶部，包括固定连接在基座总成1710上的导向轮基座1732和安装在导向轮基座1732上的第一导向轮1731和第二导向轮1733；所述的绳排滑轮装置包括伸展钢绳组1740和收缩钢绳组1750，所述的伸展钢绳
组1740包括一级伸腿钢绳1741、二级伸腿钢绳1742和三级伸腿钢绳1743；所述的一级伸腿钢绳1741首端与油缸1723的伸缩杆端部固定连接，其尾端与基座总成1710顶部固定连接，中段依次绕过位于油缸1723底部的第九导向轮1724、导向轮组件1730和基座总成1710底部第四导向轮1714；所述的二级伸腿钢绳1742首端固定连接于基座总成1710底部四角处，中段绕过第五导向轮1763，尾端固定于二级腿1771顶部；所述的三级伸腿钢绳1743首端连接于二级腿1771底部，中段绕过第七导向轮1773，尾端固定于三级腿1780顶部；所述的收缩钢绳组1750包括一级收腿钢绳1751、二级收腿钢绳1752和三级收腿钢绳1753；所述的一级收腿钢绳1751首端与回收导向杆1722底端固定连接，中段绕过位于基座总成1710的第三导向轮1713，尾端与一级腿1761顶部固定连接；所述的二级收腿钢绳1752首端固定连接于基座总成1710底部四角处，中段绕过第六导向轮1762，尾端固定于二级腿1771顶部；所述的三级收腿钢绳1753首端固定连接于二级腿1771底部，中段绕过第八导向轮1772，尾端固定于三级腿1780顶部。
55.所述的增程式绳排双向力足端自适应伸缩支腿装置伸展时，油缸1723向上顶起，一级伸腿钢绳1741绕过基架1711上滑轮，油缸1723顶部拉一级伸腿钢绳1741首端，一级伸腿钢绳1741尾端沿基座拉出一级腿1761；一级腿轮2向下拉动二级伸腿钢绳1742，二级伸腿钢绳1742首端固定在基座底部，二级伸腿钢绳1742尾端使二级腿1771沿一级腿1761拉出；第七导向轮向下拉动三级伸腿钢绳1743三级伸腿钢绳1743首端固定在一级腿1761底部，三级伸腿钢绳1743尾端使三级腿1780沿二级腿1771拉出。回收时，油缸1723向下收顶杆滑动拉盘1721并使其四角处的回收导向杆1722的尾端拉一级收腿钢绳1751首端向下运动；一级收腿钢绳1751、二级收腿钢绳1752和三级收腿钢绳1753的首端分别固定在回收导向杆1722、一级腿1761和二级腿1771尾端，绕过第三导向轮1713、第六导向轮1762和第八导向轮1772，其尾端拉动一级腿1761、二级腿1771和三级腿1780收回。
56.所述的内支承腿组1700安装在上移动平面1100四角处，外支撑腿组1800安装在下移动平面1200四角处，当登陆栈桥由海面至陆地移动过程中，初始状态下外支承腿组1800处于伸长状态，此时整个桥体由外支承腿组1800支承，伸至合适位置后，推动油缸1300开始推动上移动平面1200移动，待移动至合适位置，内支承腿组1700开始伸长，伸至合适位置，外支撑腿1800开始回缩并改由内支承腿组1700支承桥体，待外支承腿组1800回缩结束，下移动平面1200在推动油缸1300的推动下向前移动，直至到达工作位置，所有支腿全部伸长用于支撑桥身，其后桥面工作系统展开允许车辆和人员通过；在整个移动过程中，由于推动油缸1300仅和上移动平面1100相连因此并不受到径向力的作用，其全部拉压力皆由导轨1500滑块1600承受。且本发明中采用的尺蠖式运动使支承腿组的足端仅仅和地面形成支撑关系，并不形成驱动，使支撑和移动分离，避免了与低比压地面形成的驱动关系，且跨步式移动对于滩涂中复杂的地形环境适应性较强，增强了其通过防波堤、深坑以及海底礁石的能力。且多个平台可以依次首尾相连，实现远距离输送车辆及人员的能力。所述内支承腿组1700和外支承腿组1800采用分布式动力系统，内支承腿组1700和外支承腿组1800中的每条腿都有其独立的驱动单元，其伸长长度也可单独控制以使其可以适应各种不同的地面环境，尤其是凹凸不平的表面，可以通过单独调整各条支承腿的伸长距离来对平台进行位置补偿。
57.在一些实施例中，所述内支承腿组1700还包括足端自适应支撑系统1790包括上板
1791、连杆板1792、摇杆板1793、底板1794、回位导杆1795、回位弹簧1796、底板导杆1797、垫圈1798和支撑弹簧1799，所述的底板导杆1797上端的螺栓与三级腿1780连接，所述连杆板1792、摇杆板1793均有4个，分别与上板1791和底板1794铰接，互相之间可相对转动。
58.在一些实施例中，所述的增程式绳排双向力足端自适应伸缩支腿装置也可使用多级液压油缸替换。
59.在一些实施例中，所述的内支承腿组1700、外支承腿组1800，其特征在于每条支腿均具有独立的驱动单元，仅采用开关量控制，可用于桥面位置补偿。
60.在一些实施例中，所述的移动平台还包括浮箱3000，所述的浮箱3000包括车头浮箱3010、车身浮箱3020和连接板3030，车头浮箱3010连接在连接板3030首尾两端，车身浮箱3020连接在连接板3030两侧，所述的下移动平面1200固定连接在连接板3030上。如图6所示，浮箱3000采用模块化设计，本发明中使移动平台在通过水位较深地形时可以浮于水面以实现快速机动布置，由7个车身浮箱3200、2个车头浮箱3010以及连接板3030组成，组装完毕后通过焊接与下移动平面1200下底面连接，之后在上底面铺有连接板3030，浮箱3000可以使移动平台在水位较高时浮在水面上，并可以于浮箱3000尾部加装螺旋桨来推动其运动。车头浮箱可更换为带有螺旋桨的组件以使其具有一定的推动能力用于辅助移动。
61.在一些实施例中，所述的车身浮箱3020为多个连接为一体
62.如图6所示，所述的浮箱3000为模块化设计，由7个车身浮箱3200、2个车头浮箱3010以及连接板3030组成，组装完毕后通过焊接与下移动平面1200下底面连接，之后在上底面铺有连接板3030，浮箱3000可以使移动平台在水位较高时浮在水面上，并可以于浮箱3000尾部加装螺旋桨来推动其运动。
63.在一些实施例中，所述尺蠖运动式行走系统1000可以保证在其运动形式不变的情况下，上移动平面1100可安装于下移动平面1200腹部以及下移动平面1200下部；上移动平面1100和下移动平面1200中间通过导轨1500滑块1600连接，推动油缸1300的缸筒与上移动平面1100连接，液压杆由油缸支座1400固定，导轨1500与下移动平面1200连接，滑块1600与上移动平面1100连接，滑块1600在导轨1500上滑动。所述的尺蠖运动式行走系统1000移动过程中，初始状态下上移动平面1100位于下移动平面1200中心，由外支承腿组1800起支承作用，之后由推动油缸1300带动向前运动至指定位置，内支承腿组1700伸长，外支承腿组1800回缩，之后下移动平面1200由推动油缸1300推动向前运动至指定位置，外支承腿组1800伸长，内支承腿组1700回缩，循环往复直至运动到工作位置，所有支承腿全部伸长，其后桥面工作系统展开。
64.本发明提供的移动平台可以直接负载移动，也可在到达工作位置后展开桥面工作系统允许车辆以及人员通过，平台可顺序排列，其后桥面工作系统展开并首尾相连形成较长的通过路面。
65.由于本发明提供的移动平台的支承腿支承高度较高，也可以作为登陆栈桥使用。
66.在本发明的描述中，需要理解的是“首尾”“长度”指的是移动平面移动的方向，“宽度”与“长度”方向垂直。
67.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵”“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方
位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
68.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
69.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多种实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
70.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种面向低比压地形尺蠖运动式行走机构，其特征在于：包括尺蠖运动式行走系统和折叠式桥面工作系统；所述的尺蠖运动式行走系统包括多个交替前行的移动平面，所述的多个移动平面相互平行，上至下叠放次序是宽度由大到小，长度由大到小或是由小到大，相邻的两个移动平面传动连接，每个移动平面的四角处连接有一个可伸缩的支承腿组，所述的折叠式桥面工作系统固定连接最上面的工作平面上。2.如权利要求1所述的面向低比压地形尺蠖运动式行走机构，其特征在于：所述的移动平面为两个，具体是上移动平面和下移动平面，位于上移动平面四角处为内支承腿组，位于下移动平面四角处为外支承腿组；所述的上移动平面与下移动平面传动连接后交替前行，下移动平面同一侧的两个内支承腿组位于外支承腿组之间，所述折叠式桥面工作系统固定连接在上移动平面上。3.如权利要求1所述的面向低比压地形尺蠖运动式行走机构，其特征在于：所述的相邻的两个移动平面交替前行通过齿轮齿条传动、链传动、滚珠丝杠传动或油缸机械传动中的一种实现。4.如权利要求1所述的面向低比压地形尺蠖运动式行走机构，其特征在于：所述的尺蠖运动式行走系统还包括推动油缸和油缸支座；所述的推动油缸的缸体固定连接在移动平面上，推动油缸的活塞杆固定连接在与其相邻的移动平面上，推动油缸的活塞杆与移动平面平行。5.如权利要求1所述的面向低比压地形尺蠖运动式行走机构，其特征在于：所述折叠式桥面工作系统包括折叠模块和牵引模块；所述的折叠模块包括主体桥面、中间桥面、边缘桥面、第一齿轮副、第一桥面电机、第二齿轮副、第二桥面电机、第二齿轮连接器；主体桥面和中间桥面通过第一齿轮副连接为一体，边缘桥面和中间桥面通过第二齿轮副连接为一体；所述的主体桥面下表面与下移动平面固定连接，所述的牵引模块包括钢索、滑轮、卷扬机、桥基杆、桥基座、钢索的一端与第二齿轮副连接，钢索绕过滑轮后另一端与卷扬机连接，所述的滑轮固定连接在桥基杆的一端，桥基杆的另一端可转动连接在桥基座上，桥基座固定连接在相邻的移动平面的四角处。6.如权利要求1所述的面向低比压地形尺蠖运动式行走机构，其特征在于：所述的第一齿轮副为啮合的两个齿轮并通过第一齿轮连接器连接为一体；所述的第二齿轮副为啮合的两个齿轮并通过第二齿轮连接器连接为一体；所述的第一齿轮副的两个齿轮分别与主体桥面和中间桥面固定连接，第二齿轮副两个齿轮分别与边缘桥面和中间桥面固定连接。7.如权利要求1所述的面向低比压地形尺蠖运动式行走机构，其特征在于：所述的内支承腿组包括基座总成、顶伸部件、一级腿部件、二级腿部件和三级腿和绳排滑轮装置；所述的顶伸部件包括顶杆滑动拉盘、回收导向杆、油缸、第十导向轮，所述的油缸缸体固定连接在基座总成底部，顶杆滑动拉盘固定在油缸伸缩杆端部；所述的回收导向杆一端固定连接在顶杆滑动拉盘，另一端伸入基座总成内部并可相对滑动；所述的一级腿部件包括一级腿、一级腿顶部的第六导向轮和一级腿底部的第五导向轮；所述的二级腿部件包括二级腿、二级腿底部的第七导向轮，二级腿顶部的第八导向轮；所述的导向轮组件固定连接在基座总成顶部，包括固定连接在基座总成上的导向轮基座和安装在导向轮基座上的第一导向轮和第二导向轮；所述的绳排滑轮装置包括伸展钢绳组和收缩钢绳组，所述的伸展钢绳组包括一级伸腿钢绳、二级伸腿钢绳和三级伸腿钢绳；所述的一级伸腿钢绳首端与油缸的伸缩杆
端部固定连接，其尾端与基座总成顶部固定连接，中段依次绕过位于油缸底部的第九导向轮、导向轮组件和基座总成底部第四导向轮；所述的二级伸腿钢绳首端固定连接于基座总成底部四角处，中段绕过第五导向轮，尾端固定于二级腿顶部；所述的三级伸腿钢绳首端连接于二级腿底部，中段绕过第七导向轮，尾端固定于三级腿顶部；所述的收缩钢绳组包括一级收腿钢绳、二级收腿钢绳和三级收腿钢绳；所述的一级收腿钢绳首端与回收导向杆底端固定连接，中段绕过位于基座总成的第三导向轮，尾端与一级腿顶部固定连接；所述的二级收腿钢绳首端固定连接于基座总成底部四角处，中段绕过第六导向轮，尾端固定于二级腿顶部；所述的三级收腿钢绳首端固定连接于二级腿底部，中段绕过第八导向轮，尾端固定于三级腿顶部。8.如权利要求1所述的面向低比压地形尺蠖运动式行走机构，其特征在于：所述的移动平台还包括浮箱，所述的浮箱包括车头浮箱、车身浮箱和连接板，车头浮箱连接在连接板首尾两端，车身浮箱连接在连接板两侧，最下面的移动平面固定连接在连接板上。9.如权利要求1所述的面向低比压地形尺蠖运动式行走机构，其特征在于：所述的桥尺蠖运动式行走系统还包括导轨和滑块，所述的导轨固定连接移动平面上表面两侧，滑块固定连接在与其相邻的移动平面下表面两侧与导轨滑动连接。10.一种连岸栈桥，其特征在于：所述的连岸栈桥由多个如权利要求1所述的面向低比压地形尺蠖运动式行走机构首尾相连形成。

技术总结
本发明涉及面向低比压地形尺蠖运动式行走机构，包括尺蠖运动式行走系统和折叠式桥面工作系统；行走系统包括多个交替前行的移动平面，多个移动平面相互平行，上至下叠放次序是宽度由大到小，长度由大到小或是由小到大，相邻的两个移动平面传动连接，每个移动平面的四角处连接有一个可伸缩的支承腿组，折叠式桥面工作系统固定连接最上面的工作平面上，区别于轮履式或轮腿式移动平台依靠摩擦力驱动，尺蠖式跨步离散运动过程中内支承腿组和外支承腿组与地面仅形成支撑关系，位移运动依靠相邻移动平面间的内力驱动来实现，适用于低附着系数、低接地比压和崎岖坎坷等复杂地面环境，平台也可以作为登陆栈桥使用。台也可以作为登陆栈桥使用。台也可以作为登陆栈桥使用。


技术研发人员：刘昕晖 陈伟 曹丙伟 王浩 李新华 于沛行 张冬 雷鹏瀚 赵德浩
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：2022.12.06
技术公布日：2023/9/20