多功能越野车简介

一、背景技术

     现有的汽车均为驱动车轮，通过车轮的转动来达到行驶的目的的。其最大的缺点是：底盘的高低是固定的，无法调整，而且无法将底盘做的很高，因为底盘太高会影响其高速行驶时的稳定性。因为是依靠车轮的转动来驱使车辆前进的，所以其需要较为平整的道路才能行驶。遇到坑洼不平的道路、泥泞的道路，或者有沟有坎的道路，现有的汽车将无法行驶。这在战时或是抢险救灾时，将给人们带来极大的不变和损失。

二、原理及工艺流程

本技术方案所述的多功能越野车可以依不同的需要，作为战斗车辆、运输车辆、工程车辆等。

它适应各种路面，包括普通的道路、冰雪路面、坑洼不平的道路、陡坡、泥泞的道路、台阶、沙漠、沼泽、乱石滩、深度不超过3米的河流、沟壑、宽度不超过8米的深涧、高度不超过3米的高坎，它都能轻易行走。

本方案所述的多功能越野车由以下各部分组成：1、车身1个，2、底盘1个、3、大腿6个，4、小腿6个、5、脚18个。

下面分别介绍各个部分的功能：

1、              
车身是用来装载人员、武器、货物的，为箱式封闭结构。可以根据具体用途设计成不同的形状。

2、              
底盘是用来装配动力系统及操作系统的，上述六个大腿全部安装在底盘之上。底盘上装有发动机，发动机带动发电机发电，发电机发出的电力，用来驱动六台电动机，六台电动机分别负责驱动六个大腿；每个大腿带动一个小腿，每个小腿又带动三个脚。之所以用电动机来驱动，是因为电动机便于调速、便于控制正反转、便于制动。

3、              
大腿的外形就像一根柱子，中间没有关节，内部是空的，装有传动齿轮和液压润滑油及控制机构。它安装在底盘的侧面下部。大腿上部有一个侧向伸出的轴与底盘连接，此轴中心有孔，孔内装有一个传动轴用来传输动力，传动轴中心也有一个通孔，用来联通液压系统油箱和大腿内部空腔，并传输液压油。以此轴为圆心，大腿可以自由360度顺时针或者逆时针旋转。大腿的下部也有一个传动轴，通过这个轴和小腿连接。

4、              
小腿的外形是一个三角星型，三个互相成120度角的柱状体由中心呈放射状伸出。其内部也是空的，装有传动齿轮和液压润滑油及控制机构。小腿作为一个整体，其中心处凸出一个轴，此轴插入大腿下部的圆孔，此轴中心有孔，孔内装有一根传动轴，用以带动小腿内部的齿轮转动。小腿以其和大腿连接的轴为中心，也可以360度自由顺时针或者逆时针旋转。小腿的三个顶部同样也各有一个传动轴，这个轴用来连接脚。

5、              
每个小腿的顶部都装有三个脚，6个小腿上共有18只脚。实际上这个脚就是一个普通的车轮。这个为普通车轮的脚通过小腿内部的传动齿轮驱动，可以360度顺时针或者逆时针旋转。

附图1、2、3为车的结构示意图及部件结构示意图

图中的车身长12米，车高最低时5米，最高时可达到7.5米，车宽5米。大腿长2.25米，小腿长1.2米，脚为车轮，车轮直径为1米。这些尺寸是为了便于说明而设定的，实际生产时可根据需要加以调整。大腿材料为铸钢，铸造而成。分上下两块，扣合成为一体。内部中空，装有轴承、齿轮、角度传感器、电磁阀、销子、弹簧等。小腿也是材料为铸钢，铸造而成。分上下两块，扣合成为一体。内部中空，装有轴承、齿轮、角度传感器、电磁阀、销子、弹簧等。

当需要大腿旋转时，液压控制系统控制液压油从液压油入口2进入，压迫销子顶入主传动轴，并与底盘脱开。此时主传动轴将带动大腿旋转。旋转速度由电动机转速决定，转动角度由装在主传动轴上的角度传感器检测并加以控制。

当需要小腿旋转的时候，液压控制系统关闭液压油入口2的电磁阀，并使入口2内部泄压，弹簧使销子插入底盘，大腿和底盘锁死。同时打开液压油入口1的电磁阀，液压油从中间有孔的主传动轴进入大腿内部空腔。这时打开液压油入口3的电磁阀，压力油将销子2顶入小腿传动轴，使得小腿和小腿传动轴锁死。小腿传动轴将带动小腿旋转，小腿传动轴的动力由大腿传动轴通过大腿内部的齿轮传递至小腿传动轴，旋转速度由电动机转速决定，转动角度由装在小腿传动轴上的角度传感器检测并加以控制。

当需要脚（轮胎）旋转的时候，液压控制系统关闭液压油入口2的电磁阀，并使入口2内部泄压，弹簧使销子插入底盘，大腿和底盘锁死。同时打开液压油入口1的电磁阀，液压油从中间有孔的主传动轴进入大腿内部空腔。这时关闭液压油入口3的电磁阀，并使之泄压，弹簧将销子2顶回，小腿传动轴与小腿脱开，小腿传动轴将带动小腿内部的齿轮旋转，大腿传动轴的动力通过大腿内部的齿轮传递至小腿传动轴，小腿传动轴的动力由小腿内部的齿轮传递给脚（轮胎），使得车轮旋转。旋转速度由电动机转速决定。此时小腿相对于大腿的角度是自由的，可随路面的情况自然调整。

附图4为多功能越野车在各种不同路况下的行驶状态示意图。

1、              
在普通路面上，该车将大腿调整至和地面水平的方向上，这样车的底盘最低，便于减少阻力，增加稳定性，这时它是依靠脚来行驶的，即通过车轮的旋转带动车子前行，此时的状态和现有车辆没有区别，只是它的转弯不是靠前轮改变角度来实现的，而是靠车体两侧车轮的转速不同来实现的。因为该车的所有车轮都是单独驱动的。基于这种设计，理论上该车可以原地做180度转向。它的速度不受限制，只要动力足够，可以达到现有任何汽车所能达到的速度。

2、              
在遇到冰雪路面的时候，现有车辆因为轮胎打滑，而无法行走，但本发明所述的车辆却可以轻易应付，因为该车的每个小腿上都装有3个脚（车轮），这3个车轮可以是不同特性的，以应付不同的路面，遇到冰雪路面的时候，可以调整小腿的角度让适应冰雪路面的脚（装有防滑装置的车轮）与路面接触，这样它在冰雪路面上将不受任何影响。

3、              
遇到坑洼不平的道路、台阶、泥泞的道路、松软的道路、沙漠、农田、水田、小的碎石路面等，该车可以用小腿来行驶，此时大腿的角度调整到合适的位置后将大腿与底盘锁死，电动机通过传动轴带动大腿内部的多个相互啮合的齿轮最终带动小腿旋转，此时车轮是锁死的。小腿旋转的结果相当于小步行走，它的步幅是2米。车身两侧的小腿的转速也是可以分别控制的，这样就可以随意控制转向。

4、              
遇到大的障碍物如：横倒的大树，人为设置的障碍，如鹿岩等、高度不超过2.5米的墙，巨石林立的场合，该车可以用大腿行走，此时将小腿锁死，大腿以和底盘相连接的轴旋转，中间的两个大腿此时上举不用，利用前后各两个大腿交叉交替旋转，就像马在跨步行走一样。此时它行走的步幅是6米。

5、              
遇到深涧，只要宽度不超过8米，该车利用六个大腿的相互配合可以轻易越过，

6、              
遇到深度不超过3米的深沟和高度不超过3米的高坎，该车也能利用六个大腿的相互配合可以轻易越过。

三、本方案的优点

和现有技术相比，本方案以大腿、小腿以及脚的配合来克服传统车辆单纯以轮子行走的局限，由于通过大腿的旋转可以随意调整底盘的高度，又由于六个大腿可以分别控制，再通过小腿和脚的配合，使其实现了既可以像传统车辆一样依靠车轮旋转来行驶、同时又实现了冰面行驶、小步行走、跨步行走、越涧、涉水、下沟、上坎、越障等传统车辆不可能做到的功能，使得该车功能十分强大。而且本方案所涉及的技术均为现有成熟的技术，制造没有任何困难。

本方案所述的多功能越野车，具有极高的实际使用价值，现有的车辆，对大多数路况是不适应的，而本方案所述的多功能越野车却能够适应绝大多数路况。这在战时、或者抢险救灾的时候，能够发挥极大的作用。它既可以做成装甲战车，也可以做成运输车辆，还可以做成工程车辆，用途十分广泛。例如：它完全可以做成坦克车，坦克车目前都是履带式的，为什么要是履带而不是轮胎呢？因为坦克拥有厚厚的装甲，重量极大。采用履带是为了增大对地的接触面积，使其不至于在松软和泥泞的道路上陷下去，使用履带还可以增加坦克的越野性能，它可以越过2-3米的战壕，1米高的矮墙、可以爬坡。而这些性能是现有轮式车辆所做不到的。但使用履带同时还有一个最大的缺点，那就是在普通的路面上它的速度远远赶不上轮式车辆。而且履带的维护也远远比车轮的维护要复杂和困难的多。对于坦克，履带比车轮更合适，虽然有着很多缺点，但基于坦克的使命，它还是牺牲了速度，而选择了机动性，从而选择了履带而不是轮胎。但坦克选择履带是和现有技术的轮式车辆对比而选择的，作为本方案所述的车辆，虽然用的也是轮胎，但其机动性比履带更强，而且维护更容易。这样坦克选择本方案的技术就顺理成章了。现有的坦克还有一个致命的缺点，那就是履带是裸露在外面的，也是最容易受到攻击的薄弱环节。而本方案所述的技术如果用到坦克上，所有的轮子都可以保护在装甲的内部，当然是在需要的时候。需要防护的时候，该车可以通过调整大腿的角度，将车辆的底盘降到最低，这时整车的装甲与地面保持最小的距离，使轮胎得到最大程度的防护。

四、替代方案

前述方案适用于大型车辆，对于中小型车辆还有一个可以替代的方案。就是利用现有车辆的成熟技术，在现有车辆的基础上进行改造升级。使其具备前述方案的大部分功能。具体是将小型化的大腿、小腿和脚安装在现有车辆的悬挂系统上，替换掉原来的车轮，再配以传动轴锁紧装置和角度控制装置，其他任何东西都无需改变，即可大大地提高车辆的越野性能和机动性。和前述方案的车辆相比，其所有功能全都具备，如：冰面行驶（采用调整小腿角度换防滑轮的办法）、沙漠行驶、泥泞道路行驶、坑洼不平道路、台阶、乱石道路行驶（采用小步行走的方法）。如果在车辆的底盘中心位置增加一只小腿，那么它还能具备一定的越涧、上坎、下沟、涉水的功能。只是程度上不如前述方案更理想罢了。另外本方案还比前述方案增加了一项侧向行驶的功能，这对车辆入库，以及特殊道路的行驶非常有意义。本替代方案虽然在功能的强大性上不如前述方案，但实现起来非常容易，在现有车辆上改装即可，具有极大的现实意义。