用于无人地面车辆或UGV的框架

摘要

框架(2)包括一对自推进侧向模块(3)，其在纵向上延伸，并且可以在横向上且以可拆卸方式相互连接，且当组装时，适于有助于形成用于中心模块(5)的支撑结构，中心模块可以以可拆卸方式连接到所述框架(2)并设有控制系统，中心模块被配置成控制所述自推进侧向模块(3)的移动和致动。自推进侧向模块(3)的每一个包括：一对轴承部(10)，和连接部(12)，其相互制约所述轴承部(10)并能容许其在延伸构型和紧凑构型之间的相对运动，在所述延伸构型中，所述轴承部(10)限定所述自推进侧向模块(3)的较大的纵向延伸部分，在所述紧凑构型中，所述轴承部(10)限定所述自推进侧向模块(3)的较小的纵向延伸部分。

说明书

技术领域

本发明涉及用于无人地面车辆或UGV的框架。

背景技术

在技术领域中，无人地面车辆是已知的，其也使用缩写被称为UGV。

上面提到的这种类型的车辆当在与地面接触时运行，并无需人在上面。这些车辆可用于在其中的操作者可能不舒服、危险的或不可能的许多应用中。此外，这种类型的车辆被积极地广泛应用在民用领域和军事领域，来在各种操作场地中执行一系列不同的活动和任务。

已知的无人地面车辆有一些缺点。

一个缺点在于以下事实：即它们难以被直接运送到需要它们操作的场地。实际上，它们通常具有大的尺寸和很大的重量，因此，操作者一般需要使用的具有较大负载能力的运输工具来处理，并将它们运送到这些车辆必须被运送的区域。显然，使用这些运输工具需要使用专用设备，是非常大的而不是非常实用，这限制了根据现有技术制造的车辆使用的实际模式和领域。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于无人地面车辆或UGV的框架，其能够解决现有技术的这个和其它缺点，同时，其能以简单的和经济的方式制造。

特别是，本发明所解决的技术问题之一提供允许无人地面车辆包括其的框架，能够以容易的方式运输，不必使用运输工具或特殊和专用设备，而是以简单的手动方式，在数量减少的操作者的辅助下，即使在长距离，使得每个操作员必须运输具有可与那些在任务期间通常传送的尺寸和重量相当的尺寸和重量的负载。

根据本发明，这个和其它目的是通过具有所附独立权利要求中定义的特征的框架所实现的。

所附的权利要求是在本发明有关的下面的详细描述中提供的技术教导的整体部分。具体地，在所附的从属权利要求限定了本发明的一些优选具体实施方式中并描述可选技术特征。

附图说明

本发明的进一步的特征和优点将在下面的，特别是参考附图，详细描述 中得到最好的理解，其通过示例的方式提供，而不是限制，其中：

-图1是根据本发明的一个说明性实施例制造的用于无人地面车辆或UGV的框架的立体分解图；

-图2是在图1中所示的框架的透视图，其侧向模块被拆开并以紧凑构型示出。

具体实施方式

特别是参考图1和2，数字1表示作为一个整体的无人地面车辆或UGV，其具有根据本发明的一个优选说明性实施例制造的框架2。

如你可以看到的那样，特别是，在图1中，框架2包括一对自推进侧向模块3，在纵向方向上延伸，并且可以在横向上且以可拆卸方式相互连接。

另外，车辆1包括中心模块5，其以具有长、短段的虚线描绘，并且可以通过本领域的技术人员已知的方式、以可拆卸方式连接到所述框架2。中心模块5通常设置有控制系统，其被配置成连接至并控制所述自推进侧向模块3的移动和致动。

在示出的实施例中，中心模块5是通过可释(已知)放锁定装置连接至框架2，所示锁定装置具体地被布置在自推进侧向模块3的一个或多个上，并能够在所有的操作阶段牢固地保持中心模块5，从而确保其正确和可靠的操作。

与如下所述的侧向模块5的连接部12(图中示出铰链)的锁定系统13相似，在未示出的优选实施例中，可释放的锁定装置包括被安装成相对应中心模块5和侧向模块3之间一个枢转并可连接到互补的打击部的钩部，例如制造为凸起部，由另一模块5承载。

为了实现上述的部件3、5之间的连接，进一步的变体是可能的，其仅仅是示例性的，并不限制本发明的保护范围。例如，可以使用卡扣接头、卡口接头、快速释放接头和借助于螺栓、螺钉的接头等等。

优选地，每个侧向模块3包括一对轴承部10，以及一连接部12，其相互约束轴承部10。当侧向模块3被从彼此拆开或拆卸，连接部12能够允许轴承部10在延伸构型(图1)和紧凑构型(图2)之间的相对运动，在所述延伸构型中，所述轴承部10限定所述侧向模块3的较大的纵向延伸部分，在所述紧凑构型中，所述轴承部10限定侧向模块3的较小的纵向延伸部分。

优选地，自推进侧向模块3是彼此基本相同的，并且以相对于框架2的 纵向轴线基本对称的方式被安装。

在示出的实施例中，自推进的侧向模块3被相互约束，以便可在使用车辆1的过程中处于平行的位置，从而使其能够在现场移动。

特别地，中心模块5被约束在两个侧向模块3之间，与它们一起形成单个车辆，其在使用中能够维持其功能并将构成其的所有元件牢固地保持在它们的位置中。

特别是参考图2，人们可以详细地观察自推进侧向模块3，以紧凑构型示出，其-连接后-有助于形成根据本发明的实施方式的车辆1的支撑结构或框架2。

如上所述，侧向模块3包括两个轴承部10，其相互约束到连接部12上，从而使轴承部10可在延伸构型和紧凑构型之间进行相对运动。在示出的实施方式中，连接部12是轴承部10之间的由轴承部10通过而彼此连接的界面区域。

特别是，当车辆1被组装并准备使用时，侧向模块3的轴承部10处于延伸构型并根据纵向方向而对准的(见图1)；另一方面，车辆1被拆卸，轴承部10处于紧凑构型，以便减少它们的尺寸(参见图2)。以这种方式，它们中的每一个可以由单个操作者手动运输。最后，中心模块已经拆卸之后，另一个操作者运输中心模块。因此，在本实施例中所示，车辆的单个模块3、5可以用三个操作者运输，他们中的每一个能够在可以在他的肩部携带的背包加载相应的模块。

优选地，连接部12被制造为连接轴承部10的铰接接头。该铰接接头能够允许所述轴承部10在延伸构型和紧凑构型之间的相互旋转。在示出的实施例中，上述的铰接接头是由被适当地彼此连接的轴承部10中的每一个的部分而生成的。

在所示的本实施例中，连接部12是包括布置在两个轴承部10之间的铰链的铰接接头。根据这些特征，所述延伸构型对应于轴承部10的相互基本上展开位置，而紧凑构型对应于轴承部10的相互基本上折叠位置。特别是，在紧凑构型中，轴承部10是侧向彼此接近的，优选并列邻靠彼此。

根据本实施例，当车辆被拆卸，以便使侧向模块3处于折叠构型，操作者可以将两个轴承部10之一保持静止，并且-同时-向里旋转两个轴承部10中的另一个，从而使得轴承部10挨着彼此对准，其显著减少侧向模块3的长 度。

优选地，连接部12限定轴承部10之间的铰接轴线，其在基本正交方向上相对于由所述支撑结构限定的轴承表面而定向。例如，该铰接轴基本上是垂直的，以使该两个轴承部10在基本水平的平面上在两个构型(延伸构型和紧凑构型)之间旋转。

在所示的本实施例中，轴承部10中的至少一个包括杆，尤其是带有边缘(bordered)的杆。优选地，所述杆具有横向地面朝侧向模块外侧的凹形轮廓，例如C形。特别是，该C的中间分支10a被定向在大致垂直的平面上，而相对端翼10b的设置在被隔开的(其细节没有编号)基本水平的平面上。特别是，相同的侧向模块3的两个轴承部10包括具有如上述制造的成型的轮廓的杆。

在示出的实施例中，当轴承部10时被置于紧凑构型时，中间分支10a适合于在角度上更接近，并优选并列邻靠彼此。

优选地，端翼10b中的至少一个从中间部12朝与其相关联的轴承部的端部10向外突出横向增加的量，特别地，以基本上线性的方式。在示出的实施例中，端翼10b的至少一个具有大致梯形(或，如果需要的话，三角形)形状并且优选地具有窗口11(例如，具有基本上对应的形状，例如梯形或，如果需要，三角形形状的窗口)。

特别参考图1，侧向模块3优选地设置有可释放的锁定装置13，当其被激活时，都能够在延伸构型锁定轴承部10，从而防止它们意外地回到紧凑构型。在示出的实施例中，可释放的锁定装置13包括钩部13a，其安装成相对于轴承部10中的一个枢转，并且可以连接到互补的打击部13b，例如制造为凸起部，由另一个相邻的轴承部10承载。特别是，钩部13a和打击部13b被安装为对应于各自的轴承部10的端翼10b。特别是，钩部13a和打击部13b被由可操作地设置在轴承部10的顶端的各自的端翼10b承载；在示出的实施例中，钩部13a可以绕一个基本侧向轴线旋转(作为替代方式，其有可能围绕竖直轴线旋转)。

特别地，参考在图1和2示出的实施例，侧向模块3的轴承部10中的每一个包括横向半轴14，特别地，向内突出。横向半轴14能够以可拆卸方式被连接至由另一侧向模块3的相关联的轴承部10支撑-也向内突出的-相应的横向半轴14。以这种方式，两对半轴14，当它们连接和联接到彼此时，形成 两个过梁，其在横向方向上相互连接轴承部10，特别是在其纵向方向上的相对两侧上。

优选地，侧向半轴14中的每一个在相对于连接部12的纵向相对位置被布置在各自的轴承部10上，特别是靠近于上述轴承部的自由端。在这种方式中，两个侧向模块3以相互的方式被牢固地约束，并允许形成中心模块5被固定在其上的框架或支撑结构2。

优选地，半轴14是管状的，并且可以相互连接到彼此内部，例如通过在相对于所述半转轴的接合轴线的横向方向上的间隙。特别是，通过使半轴14靠近对应于它们的彼此面对的轴向端14a、14b，例如公母类型，来实现连接。在示出的实施例中，半轴14之间的连接通过半轴14中的一个承载的销14a以及通过在另一个半轴14制成的孔14b的方式而实现。

优选地，尽管这在图中未示出，通过半转轴14的连接，轴承部10在横向上并以可释放的方式相互约束，其借助于合适的锁定装置而被保持在合适的位置，其类似于在相同的侧向模块3的两个轴承部10之间并用数字13所标识的用于连接的所描述的那些。在示出的实施例中，锁定装置由半轴14可操作面向地面的表面支撑。

在所示的实施例中，当侧向模块3处于紧凑构型时，横向半轴14中的至少一个，由侧向模块3的轴承部10的一个支撑，可以被容纳在侧向模块3的另一轴承部10中获得的底座16中。优选地，该结构被用于两个侧向模块3。在这个位置上，底座16存在于轴承部10的一个中是有利的，因为它允许容纳横向半轴14中的一个，从而允许包括在侧向模块3中的两个轴承部10完全旋转，从而彼此接近-并且特别地并列接近。

在示出的实施例中，在其中获得底座16的轴承部10的纵向尺寸大于另一个轴承部10的纵向尺寸。以这种方式，两个轴承部10的长度差和底座16的存在之间的结合更容易为轴承部10被设置为接近彼此，从而相互并列。

优选地，所述底座包括开口或腔16，在其中各自的半轴14可以被容纳在与之相关联的轴承部10。在示出的实施例中，开口或腔16被制造为横向通过轴承部10的槽。

参照示出的非限制性实施例，至少一个轴承部10包括，优选地在靠近侧向模块3的纵向端区域，安装件18，其适于以可拆卸的方式接收牵引部件20，例如轨道或轮子，其能够将驱动力传递到地面，从而使车辆1移动。在示出 的实施例中，侧向组件3的两个轴承部10均设置有安装件18。

在以举例的方式在附图中示出的实施例中，当侧向组件3被组装时，安装件18被布置在横向外部位置。以这种方式，如图4中所示，当有两个安装件18时，特别地，其面对相同的侧向模块3的外侧，而当它们都处于紧凑位置时，它们处于相对于彼此折叠的轴承部10相对的位置，因此，分别相对于轴承部10在相对侧面向外。

在牵引构件20是轨道的情况下，如在所示的例子中，安装件18包括至少一个辊子-或有齿的轮子-以可拆卸的方式与所述轨道20接合。同样，在牵引构件被设置为至少一个车轮的情况下，所述安装件包括至少一个毂或轴，在其上所述轮子可以以可移动的方式连接。

车辆1还包括至少一个马达22，特别是，其被布置侧向模块3上(优选两个马达，都布置为如图1和2所示)，并能够向可在一个或两个侧向模块3上获得的安装件18中的至少一个提供驱动力。优选地，马达22是电动马达。

特别是，马达22适于通过传输设备(例如，包括至少一个带24)将驱动力传送到安装件18。在示出的实施例中，电动机22的输出轴通过包括多个带传动台24的传动设备连接到安装件18。显然，根据进一步的非限制性变型，传送设备可以包括能够完成同样的功能的其它机械装置，诸如，例如，齿轮、链条、机架、连接杆；此外，传送设备还可以包括上面提到的构件的组合。

优选地，当侧向组件3被组装到彼此，相对的电动机22被布置在相对于框架12的纵向轴线大致对称的位置，以便传递从车辆1的相同部件、从前面的部件或从后面的部件产生的牵引。

还有一个根据本发明的变型，其中，所述牵引部件是适于连接到安装件的轮子。根据需要完成的任务的操作需要、在其上作业的地面类型以及任何其他类型的需要，在这个假设中，电机可以通过传动构件关联到每个安装件。特别是，当车辆的每个轮子被连接到马达，因此，能够自动地产生驱动力，我们得到“四轮驱动”系统，当车辆要工作在具有减小附着力的地面时，例如由于陡坡，对于有水或对于不平坦的道路时，这可能尤其是有利的。

在示出的实施例中，在其旋转期间，安装件18以基本刚性的方式由轴承部10支撑。

在示出的实施例中，安装件18-特别是辊子-在其旋转过程中被支撑在 一对侧板19之间，一对侧板19被横向地设置为挨着彼此，并对应于各轴承部10的自由端而放置。特别地，侧板19通过具有有助于形成轴承部10的有边缘的轮廓的杆支撑，例如，它们是由翼10b承载，优选地在其中具有朝向外侧最大横向投影的端部区域中。

优选地，轴承部10中的至少一个设置有用来以引导方式移动安装件18中的至少一个的系统。该方案-在应用于对侧向模块3每一个的单个的安装件18的情况下，是尤其有用的，特别是在牵引构件20是轨道的情况下，因为，在这种方式中，操作者可以以容易的方式调整其紧固。在示出的实施例中，该系统包括托架23(一个在图2中示出)，其在旋转期间支撑一个安装件18(在这种情况下，辊子)，特别是以引导的方式滑动地连接在侧板19之间。托架23具有杆附属物25，其以可调节的方式被限制到与之相关联的轴承部10(特别是，在对应于端翼10b的一个)。可调约束是通过，例如，通过螺纹连接到相关联的部件，作为一个整体而实现的，如用数字27所指示的。除此之外，槽29优选地通过侧板19获得，以便允许安装件18的旋转销-其端部-和/或托架23的横向突起穿过上述槽29，以便约束的安装件18相对于轴承部10的运动。

在示出的实施例中，底座16，其适合于容纳半轴14的一个，是在侧板19之一中获得的。

在本实施例中，底座16通过有助于形成轴承部的杆的中间分支10a获得的。

此外，代替上述的实施方式，其他的实施方案(未示出)可以被采用，其彼此的区别主要在于轴承部10之间的连接部12被制造的方式。

根据一个变型，可以设置三个或更多的轴承部，它们由与其垂直的两个或更多的铰链彼此连接，这允许操作者通过围绕相对的铰接轴线(优选取向在基本竖直的方向)进行相互旋转，从紧凑构型转换到延伸构型。

根据另一变型，设置铰链，其具有横向的旋转轴线(大致平行于半轴的一个)，这能够使轴承部在垂直平面中旋转，从而允许在两个极限构型之间转换；在这个变型中，在紧凑构型中，安装件均在其作为一部分的侧向模块的外侧上。

根据进一步的变型，所述连接部包括伸缩机构，如通过轴承部的沿两个平行的，如需要，重合轴线，滑动运动，以允许在两个极限构型之间转换。

当然，本发明的原理被阐述，所述实施例和实施细节可相对于上述可广泛改变，并且示出在附图作为非限定实例的举例，这种方式不超越由所附权利要求提供的保护范围。