本作品根据本届“太尔时代”创意设计与制造综合技能大赛的主旨要求而设计。它可实现轮式与三角履带式的变换,以适应在复杂路面上的安全平稳运动。主要原理是通过控制电动缸的工作,从而控制履带伸展机构,以及弹簧履带的自由收缩,实现轮履变换。另外还采用电动控制的方式,使轮椅可轻松运动,省力,使用轻便;弹簧履带结构巧妙,可以根据实际情况收缩;伸缩杆件总长度能够根据需要进行调整;履带伸展结构紧凑,可以折叠回收,节省了空间,也实现轮履的变换。该作品为结合了轮式的高机动性和履带式的高通过性,式轮椅能在复杂轮面上的运动,适应性好并具有较高的推广价值。
该设计主要由机械结构设计、控制系统设计来那个大部分组成。其中机械结构设计主要完成轮履复合式变体轮这一方面内容。控制系统设计主要是电动缸。这
两部分内容紧密联系、相辅相成共同作用实现了不同路况下的运动模式。
1、机械结构设计——轮履复合式变体轮
该变体轮主要由弹簧履带与履带伸展机构,弹簧履带是变体轮的关键组成部分,它可在轮履变换时进行伸缩。履带伸展机构是变体轮实现变换的根本,通过控制伸展机构的打开和收回达到变体轮运动模式的调整变换。它主要由电动液压缸、小辅助轮、大辅助轮、伸展臂等组成,其中电动缸的推杆与伸展臂铰接,伸展臂与固定板铰接。电动缸推杆在电动缸主体内部进来活塞运动,当推杆外推时,与之铰接的伸展臂向外伸展,通过可以滑动的小辅助轮撑开履带,是变体轮可以采用履带运动模式前进。当推杆收回式,伸展臂野随之收回,在弹簧履带自身弹力的作用下回复成圆形变体轮,可以采用轮式运动模式前进。
2、控制系统设计——电动缸
电动缸是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品。通过控制设定在大辅助轮上的电锁开关,从而控制电动缸的工作,进而实现变体轮的变换。