一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统的制作方法

本发明涉及一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统，通过模仿蛇类在伸缩爬行行进时的身体运动姿态，利用扁平化设计，实现战时单兵低姿匍匐行进的自动化。属于提高作战效率，减少战士体能消耗，降低着弹面面积的扁平蠕动爬行系统。

背景技术：

单兵低姿匍匐前进用于利用低矮掩体迅速隐蔽地接近目标或敌火力下通过障碍物。我军单兵低姿匍匐前进是在卧倒的基础上进行的，利用手臂扒地和两脚蹬地协调一致向前行进。但在训练或实战中，低姿匍匐前进仍存在许多尚待改进之处。

1)单兵低姿匍匐前进时身体大部分与地面微接，摩擦力大，前进受阻。增加战士体能消耗，影响作战效率。同时，在复杂地形下匍匐前进时，战士身体上下起伏，易扩大着弹面面积，进而造成非必要的战斗减员。

因此，通过模仿蛇类在伸缩爬行行进时的身体运动姿态，利用扁平化设计，将由多节机械仿生节单元组成一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统，进而优化设计出符合单兵作战需求的单兵机甲。使战士身体与地面稍有间隙，降低摩擦。利用机甲自带的能源前进，减少战士体能消耗，保存战斗实力。同时，扁平化设计可减少战士暴露面积，减小着弹面面积，有效减少非战斗减员。

2)单兵低姿匍匐前进时前进的动力多由手臂和两脚提供。当手臂向前扒地时，手肘关节处手骨与地面磕碰，导致手肘表皮磕伤碰伤。在训练时造成训练伤，战时在成不必要的非战斗伤，进而影响训练或作战效益。

为此，根据扁平蠕动爬行系统优化设计的单兵机甲，将战士身体与地面隔开，有效杜绝战士身体与地面的磕碰情况，防止训练伤的发生，战时提高作战效益。

技术实现要素：

本发明的目的，是提供一种提高作战效率，减少战士体能消耗，降低着弹面面积的扁平蠕动爬行系统。

本发明的目的是这样实现的：一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统由若干机械仿生节单元组成，机械仿生节单元包括：节单元主体、升降模块、前后运动模块三部分。

所述的节单元主体由扁平蠕动爬行系统节单元的节单元基座、复合凸轮、JS50减速电机组成。由JS50减速电机输出经复合凸轮将圆周运动转为幅度不同的直线运动，进而驱动升降模块的升降及前后运动模块的前后运动。节单元基座上的水平导轨和垂直导轨为升降模块和前后运动模块提供限位保证。

所述的升降模块由扁平蠕动爬行系统节单元的内足、驱动滑块组成。复合凸轮产生的小幅度横向运动带动驱动滑块前后运动，驱动滑块上的驱动面驱使内足上下运动。

所述的前后运动模块由扁平蠕动爬行系统节单元的外足组成。复合凸轮产生的大幅度横向运动带动外足前后运动。

本发明一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统采用了以上的技术方案，具有以下优点和特点：

1、节单元主体的复合凸轮将圆周运动转为幅度不同的直线运动，进而驱动内足的升降和外足的前后运动。

2、升降模块利用复合凸轮产生的小幅度横向运动带动驱动滑块前后运动，驱动滑块上的驱动面驱使内足上下运动，使内足与外足交替接触地面，实现节单元的内足与外足交替支撑。

3、前后运动模块利用复合凸轮产生的大幅度横向运动带动外足前后运动，通过内足与外足的交替支撑，实现节单元的内足与外足轮流前进。

4、本发明一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统运用复合凸轮，将单一的圆周运动转化为不同幅度的直线运动，进而实现不同模块的特定功能。

5、本发明一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统由多节机械仿生节单元组成功能完备的系统，各节协同实现系统的行进、转向和越障，为提高作战效率，减少战士体能消耗，降低着弹面面积提供前提保证。

附图说明

图1是本发明一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统机械仿生节单元模型样机的外观图

图2是本发明一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统机械仿生节单元模型样机节单元主体的外观结构图

图3是本发明一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统机械仿生节单元模型样机升降模块的外观结构图

图4是本发明一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统机械仿生节单元模型样机前后运动模块的外观结构图

图5是本发明一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统机械仿生节单元模型样机复合凸轮的外观结构图

图6是本发明一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统机械仿生节单元模型样机前后运动原理图

图7是本发明一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统机械仿生节单元模型样机上下运动原理图

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。

本发明是一种提高作战效率，减少战士体能消耗，降低着弹面面积的扁平蠕动爬行系统。改系统由若干机械仿生节单元构成，机械仿生节单元由升降模块、前后运动模块、节单元主体三部分组成。

一、请参见图1。本发明一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统由若干机械仿生节单元(如图1)协同连接组成。

二、请参见图1。本发明一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统的机械仿生节单元由节单元主体(如图2)、升降模块(如图3)、前后运动模块(如图4)三部分组成。

1、请参见图2和图5。本发明一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统的节单元主体由节单元的A001节单元基座、A002复合凸轮(如图5)、A003 JS减速电机组成，由复合凸轮将JS50减速电机输出的圆周运动转为幅度不同的直线运动，进而驱动升降模块的升降及前后运动模块的前后运动。节单元基座上的水平导轨和垂直导轨为升降模块和前后运动模块提供限位保证。

2、请参见图3和图7。本发明一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统的升降模块由B001内足和B002驱动滑块组成，由复合凸轮的D002扇形凸轮(如图5)将JS50减速电机输出的圆周运动转为幅度为8mm的横向运动，带动B002驱动滑块相对于节单元主体前后运动，利用节单元基座上垂直导轨的限位，B002驱动滑块左右两个驱动面推动B001内足相对于节单元主体上下运动。

3、请参见图4和图6。本发明一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统的前后运动模块由C001外足组成，由复合凸轮的D001偏心圆凸轮(如图5)将JS50减速电机输出的圆周运动转为幅度为40mm的横向运动，利用节单元基座上水平导轨的限位，实现前后运动模块相对于节单元主体的前后运动。

本发明所述的一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统，由1个JS50减速电机经过复合凸轮分别控制升降和行进，使得单一动力驱动不同方向的连续运动，为系统功能的实现奠定基座。

本发明所述的一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统，利用复合凸轮产生不同幅度的直线运动，大幅度直线运动驱动节单元前后运动，小幅度直线运动驱动节单元内足与外足交替着地，轮流行进。

本发明所述的一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统，利用若干节机械仿生节单元协同组合，组成功能完备的系统，实现行进，转向和越障等功能。

本发明所述的一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统，通过模仿蛇类在伸缩爬行行进时的身体运动姿态，利用扁平化设计，将多节机械仿生节单元组成一种基于复合凸轮的扁平蠕动爬行系统，进而优化设计出符合单兵作战需求的单兵机甲。使战士身体与地面稍有间隙，降低摩擦。利用机甲自带的能源前进，实现战时单兵低姿匍匐行进的自动化。减少战士体能消耗，保存战斗实力，降低着弹面面积，提高战场生存率，提高作战效率。