專利名稱：多功能球形行走器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于其他類不包括的載客用設備，特別是一種多功能球形行走器。
一般的載客用設備，或是輪式、履帶式車輛，或是登階梯用的小車，不僅只具有一種功能，限制其使用范圍，而且在高速運行或斜坡運行承受動態外力時，動態外力產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。
本實用新型的目的是提供一種適合于各種環境下使用的、在動態外力作用下能保持動態穩定的多功能球形行走器。
本實用新型由殼體、自平衡穩定器、駕駛臺、動力源、控制器、通風器和復數個驅動缸組成，殼體外表面呈球形，內表面呈橫置的球面形桶板的桶形，桶形軸向中心線為本實用新型假想滾動軸線，在殼體的桶形內表面的一個側平面處設有安裝門的開口，在殼體周壁上均布設有嵌裝透明板的視孔和與視孔間隔均布的缸座孔，殼體周壁內設有安裝流體控制閥和管接件的容置腔；自平衡穩定器由穩定器臺、滾珠保持架和滾珠組成，穩定器臺為具有與殼體桶形內表面曲率相對應的球面形凸弧面的配重，其當量重心位于垂直幾何中心線上，在球面形凸弧面上均布設有球面形凹穴；滾珠保持架為與穩定器臺球面形凸弧面相吻合的球面形滾珠保持架；滾珠置于穩定器臺球面形凸弧面上均布的球面形凹穴內，并藉助滾珠保持架滾動安裝在穩定器臺的球面形凸弧面上；穩定器臺兩側平面之間的距小于殼體桶形內表面兩平面之間的間距，在穩定器臺內設有容置動力源的容置腔；駕駛臺由安裝在自平衡穩定器頂面的操縱臺和座椅組成；動力源由安裝在穩定器臺容置腔內的蓄電池、電機和流體泵組成，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表面另一側平面中心處的球形接頭連接，球形接頭的另一端經控制各驅動缸的流體控制閥與各驅動缸工作腔連接；控制器由操縱電機、流體控制閥、照明、通風器、通訊的控制開關組成；通風器置于殼體內并經位于殼體周壁上的進、排氣孔與大氣相通；驅動缸由置于殼體缸座孔內的缸套和多節套裝的柱塞組成，中心柱塞的端部設有施力靴。
由于本實用新型由殼體、自平衡穩定器、駕駛臺、動力源、控制器、通風器和復數個驅動缸組成，殼體外表面呈球形，內表面呈橫置的球面形桶板的桶形，桶形軸向中心線為本實用新型假想滾動軸線，在殼體的桶形內表面的一個側平面處設有安裝門的開口，在殼體周壁上均布設有嵌裝透明板的視孔和與視孔間隔均布的缸座孔，殼體周壁內設有安裝流體控制閥和管接件的容置腔；自平衡穩定器由穩定器臺、滾珠保持架和滾珠組成，穩定器臺為具有與殼體桶形內表面曲率相對應的球面形凸弧面的配重，其當量重心位于垂直幾何中心線上，在球面形凸弧面上均布設有球面形凹穴；滾珠保持架為與穩定器臺球面形凸弧面相吻合的球面形滾珠保持架；滾珠置于穩定器臺球面形凸弧面上均布的球面形凹穴內，并藉助滾珠保持架滾動安裝在穩定器臺的球面形凸弧面上；穩定器臺上平面直徑小于殼體桶形內表面兩平面之間的間距，在穩定器臺內設有容置動力源的容置腔；駕駛臺由安裝在自平衡穩定器頂面的操縱臺和座椅組成；動力源由安裝在穩定器臺容置腔內的蓄電池、電機和流體泵組成，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表面另一側平面中心處的球形接頭連接，球形接頭的另一端經控制各驅動缸的流體控制閥與各驅動缸工作腔連接；控制器由操縱電機、流體控制閥、照明、通風器、通訊的控制開關組成；通風器置于殼體內并經位于殼體周壁上的進、排氣孔與大氣相通；驅動缸由置于殼體缸座孔內的缸套和多節套裝的柱塞組成，中心柱塞的端部設有施力靴。使用時，操縱電機開關，接通電機電源，啟動流體泵，使壓力流體經撓性流體管及球形接頭上的通道至各驅動缸流體控制閥輸入口，操縱流體控制閥開關，使位于殼體左后下、右后下球面三角形上驅動缸的流體控制閥開通，壓力流體進入左后下、右后下球面三角形上的驅動缸工作腔內，使多節柱塞逐節伸出，并經施力靴支撐孔地面上，假想滾動軸線呈水平狀態，使各驅動缸分別對殼體產生左、右對稱的向上支撐力和向前的水平推力，使本實用新型向前滾動一個角度，假想軸線隨之向前移動一段距離，此時自平衡穩定器的穩定器臺在作用在其當量重心上重力作用下保持穩定狀態，并隨假想滾動軸線向前移動相同距離，而殼體桶形內表藉助其與穩定器臺之間的滾珠，相對穩定器臺滾動運動，當操縱流體控制閥開關，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動缸的流體控制閥依次開通及依次關斷，使與其相對應的驅動缸依次外伸及縮回，從而使本實用新型連續向前滾動，其上穩定器臺及駕駛臺保持動平衡穩定狀態隨之向前移動。當要左轉向時，使本實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動缸的流體控制閥在本實用新型向前滾動同時依次開通，使與其對應的驅動缸在壓力流體作用下依次伸出，經施力靴支撐在地面上，并對殼體產向上支撐力和向左的推力，使本實用新型的假想軸線朝左下傾斜，使驅動前進的驅動缸對殼體產生左、右不對稱的向上支撐力和向前水平推力，使本實用新型向左轉向滾動前進，此時自平衡穩定器的穩定器臺在作用在其當量重心上重力作用下保持穩定狀態，而殼體桶形內表面藉助其與穩定器臺之間的滾珠，相對穩定器臺滾動運動，并由殼體桶形內表面兩側平面限制殼體桶形內表面與穩定器臺之間的相對滾動。


圖1為本實用新型結構示意立體圖圖2為本實用新型結構示意正視圖圖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為本實用新型動作狀態示意圖(前行)圖8為本實用新型動作狀態示意圖(左轉)圖9為本實用新型動作原理圖
以下結合附圖對實用新型進一步詳細闡述。
如
圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，本實用新型由殼體1、自平衡穩定器2、駕駛臺3、動力源4、控制器5、通風器6和復數個驅動缸7組成，殼體1外表面11呈球形，內表面12呈橫置的球面形桶板的桶形，桶形內表面12的軸向中心線為本實用新型假想滾動軸線，在殼體1的桶形內表面12的一個側平面121處設有安裝門13的開口122，在殼體1周壁上均布設有嵌裝雙層透明板14的視孔15和與視孔15間隔均布的缸座孔16，殼體1周壁內設有安裝流體控制閥8和管接件的容置腔17，殼體1可以由內、外殼組成的復合結構，亦可以由內、外球面形金屬構架和包覆在內、外球面形金屬構架上的透光板14、帶缸座孔16的缸座體和耐磨包覆板構成；自平衡穩定器2由穩定器臺21、滾珠保持架22和滾珠23組成，穩定器臺21為具有與殼體1桶形內表面12曲率相對應的球面形凸弧面211的配重，其當量重心位于垂直幾何中線上，在球面形凸弧面211上均布設有球面形凹穴212；滾珠保持架22為與穩定器臺21球面形凸弧面211相吻合的球面形保持架，滾珠23置于穩定器臺21球面形凸弧面211上均布的球面形凹穴212內，并藉助滾珠保持架22滾動安裝在穩定器臺21的球面形凸弧面211上；穩定器臺21兩側平面之間的距離小于殼體1桶形內表面兩平面之間的間距，在穩定器臺21內設有容置動力源4的容量腔214；駕駛臺3由安裝在自平衡穩定器21上平面213上的操縱臺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；動力源4由安裝在穩定器臺21容置腔214內的蓄電池41、電機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桶形內表面12另一側平面中心處的球形接頭433連接，球形接頭433的另一端經控制各驅動缸7的流體控制閥8與各驅動缸7的工作腔71連接；控制器5由操縱電機42、流體控制閥8、照明9、通風器6和通訊的控制開關51、52、53、54和55組成，通風器5置于殼體1內，并經位于殼體1周壁，最好位于本實用新型假想滾動軸線上的進、排氣孔與大氣相通；如圖6所示，驅動缸7由置于殼體1缸座孔16內的缸套72、第一節柱塞73，第二節柱塞和第三節柱塞75組成，缸套72為開口園柱殼體，其側面設有貫通流體控制閥8和驅動缸7工作腔71的通孔721，其開口處設有內止口722；第一、二節柱塞73、74為兩端分別帶內止口731、741、外止口732、742的園柱套，第三節柱塞75的一端設有外止口751，另一端設有施力靴752，缸套72、第一、二、三節柱塞73、74、75依次套裝，并令第一節柱塞73外止口732處環面積大于第二節柱塞74外止口742處環面積，第二節柱塞74外止口742處環面積大于第三節柱塞75外止口751處面積。
如圖7所示，使用時，操縱電機開關51，接通電機42，蓄電池41向電機42供電，啟動流體泵43，使壓力流體從流體泵43的輸出口431經撓性流體管432及球形接頭433上的通道至各驅動缸7的流體控制閥8的輸入口，操縱流體控制閥8開關52，使位于殼體1左后下、右后下球面三角形A和B上驅動缸7的流體控制閥8開通，壓力流體進入左后下、右后下球面三角形A、B上的驅動缸7的工作腔71內，使第一、二、三節柱塞73、74、75逐節伸出，并經施力靴752支撐在地面上，假想滾動軸線呈水平狀態，使各驅動缸7分別對殼體產生左、右對稱的向上支撐力和向前水平推力，使本實用新型向前滾動一個角度，假想軸線隨之向前移動一段距離，此時自平衡穩定器2的穩定器臺21在作用在其當量重心上重力作用下保持穩定狀態，并隨假想滾動軸線向前移動相向距離，而殼體1桶形內表面12藉助其與穩定器臺21之間的滾珠23相對穩定器臺21滾動運動，當操縱流體控制閥8的開關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上驅動缸的流體控制閥8依次開通及依次關斷，使與其對應的驅動缸7依次外伸及縮回，從而使本實用新型連續向前滾動，其上穩定器臺21及駕駛臺3保持動平衡穩定狀態隨之向前移動。如圖8所示，當要左轉向時，使本實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上的驅動缸7的流體控制閥8在本實用新型向前滾動的同時依次開通，使與其對應的驅動缸7在壓力流體作用下依次伸出，并經施力靴752支撐在地面上，對殼體1產生向上支撐力和向左的推力，使本實用新型的假想軸線朝左下傾斜，使驅動前進的驅動缸7對殼體1產生左、右不對稱的向上支撐力和向前水平推力，使本實用新型向左轉向滾動前進，此時自平衡穩定器2的穩定器臺21在作用在其當量重心上重力作用下保持穩定狀態，而殼體1桶形內表面12藉助其與穩定器臺21之間的滾珠23相對穩定器臺21滾動運動，并由殼體1桶形內表面12兩側限度殼體1桶形內表面12與穩定器臺21之間的左、右相對滾動。
權利要求1.一種多功能球形行走器，其特征在于它由殼體、自平衡穩定器、駕駛臺、動力源、控制器、通風器和復數個驅動缸組成，殼體外表面呈球形，內表面呈橫置的球面形桶板的桶形，桶形軸向中心線為本實用新型假想滾動軸線，在殼體的桶形內表面的一個側平面處設有安裝門的開口，在殼體周壁上均布設有嵌裝透明板的視孔和與視孔間隔均布的缸座孔，殼體周壁內設有安裝流體控制閥和管接件的容置腔；自平衡穩定器由穩定器臺、滾珠保持架和滾珠組成，穩定器臺為具有與殼體桶形內表面曲率相對應的球面形凸弧面的配重，其當量重心位于垂直幾何中心線上，在球面形凸弧面上均布設有球面形凹穴；滾珠保持架為與穩定器臺球面形凸弧面相吻合的球面形滾珠保持架；滾珠置于穩定器臺球面形凸弧面上均布的球面形凹穴內，并藉助滾珠保持架滾動安裝在穩定器臺的球面形凸弧面上；穩定器臺兩側平面之間的距離小于殼體桶形內表面兩平面之間的間距，在穩定器臺內設有容置動力源的容置腔；駕駛臺由安裝在自平衡穩定器頂面的操縱臺和座椅組成；動力源由安裝在穩定器臺容置腔內的蓄電池、電機和流體泵組成，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表面另一側平面中心處的球形接頭連接，球形接頭的另一端經控制各驅動缸的流體控制閥與各驅動缸工作腔連接；控制器由操縱電機、流體控制閥、照明、通風器、通訊的控制開關組成；通風器置于殼體內并經位于殼體周壁上的進、排氣孔與大氣相通；驅動缸由置于殼體缸座孔內的缸套和多節套裝的柱塞組成，中心柱塞的端部設有施力靴。
2.根據權利要求1所述的多功能球形行走器，其特征在于所述殼體由內、外球面形金屬構架和包覆在內、外球面形金屬構架上的透光板、帶缸座孔的缸座體和耐磨包覆板構成。
3.根據權利要求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.根據權利要求3所述的多功能球形行走器，其特征在于所述的驅動缸由置于殼體(1)缸座孔(16)內的缸套(72)、第一節柱塞(73)，第二節柱塞和第三節柱塞(75)組成，缸套(72)為開口園柱殼體，其側面設有貫通流體控制閥(8)和驅動缸(7)工作腔(71)的通孔(721)，其開口處設有內止口(722)；第一、二節柱塞(73)、(74)為兩端分別帶內止口(731)、(741)、外止口(732)、(742)的園柱套，第三節柱塞(75)的一端設有外止口(751)，另一端設有施力靴(752)，缸套(72)、第一、二、三節柱塞(73)、(74)、(75)依次套裝，
5.根據權利要求4所述的多功能球形行走器，其特征在于所述的驅動缸的并令第一節柱塞(73)外止口(732)處環面積大于第二節柱塞(74)外止口(742)處環面積，第二節柱塞(74)外止口(742)處環面積大于第三節柱塞(75)外止口(751)處面積。
專利摘要一種多功能球形行走器。為提供一種適合于各種環境下使用的、在動態外力作用下能保持動態穩定的載客用設備，提出本實用新型，它由殼體、自平衡穩定器、駕駛臺、動力源、控制器、通風器和復數個驅動缸組成，殼體外表面呈球形，內表面呈桶形，自平衡穩定器由穩定器臺、滾珠保持架和滾珠組成。
文檔編號B62K11/00GK2235938SQ9520817
公開日1996年9月25日 申請日期1995年4月18日 優先權日1995年4月18日
發明者李義 申請人:李義