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申请/专利权人：吉林大学

摘要：一种自主适应软硬地面环境的刚‑柔‑软耦合仿生步行轮属工程仿生技术领域，本发明由辐条轮面一体化结构组、轮刺件组和轮毂组成，辐条轮面一体化结构由刚‑柔‑软耦合体和弹性体间隔排列而成，辐条轮面一体化结构横截面曲线为优化鸵鸟足底轮廓线得到的仿生曲线，这种轮面结构能固沙限流、提高车轮牵引性能；辐条轮面一体化结构还能消除局部应力集中、延长车轮使用寿命；刚‑柔‑软耦合体能保证步行轮强度和舒适性，减轻质量，其内托板结构横截面的轮廓曲线为优化巨嘴鸟喙轮廓线得到的仿生曲线，能起到抗弯、抗压、提高承载的作用；弹性体能阻挡沙石进入步行轮之间的缝隙。

主权项：1.一种自主适应软硬地面环境的刚-柔-软耦合仿生步行轮，其特征在于由辐条轮面一体化结构组A、轮刺件组B和轮毂1组成，其中轮毂1的外圈半径r1为38mm；轮毂1的内圈半径r2为55mm；辐条轮面一体化结构组A由辐条轮面一体化结构ⅠA1、辐条轮面一体化结构ⅡA2、辐条轮面一体化结构ⅢA3、辐条轮面一体化结构ⅣA4、辐条轮面一体化结构ⅤA5和辐条轮面一体化结构ⅥA6组成；辐条轮面一体化结构ⅠA1、辐条轮面一体化结构ⅡA2、辐条轮面一体化结构ⅢA3、辐条轮面一体化结构ⅣA4、辐条轮面一体化结构ⅤA5和辐条轮面一体化结构ⅥA6与轮刺件组B的6个轮刺件4间隔排列且内端均布并固接于轮毂1的外圈表面；每个辐条轮面一体化结构的纵截面外端形状均为bc段的曲线，该曲线为优化鸵鸟足底轮廓线得到的第一仿生曲线c1，所述的第一仿生曲线c1的数学表达式为：y1＝27.977+1.940x-0.034x2+1.906E^-4x3其中：4.323≤x34.797；y2＝205.619-9.373x+0.194x2-0.001x3其中：34.797x≤66.270；其中：x代表第一仿生曲线的长度，y代表第一仿生曲线的宽度，x、y的单位均为mm；所述的辐条轮面一体化结构ⅠA1、辐条轮面一体化结构ⅡA2、辐条轮面一体化结构ⅢA3、辐条轮面一体化结构ⅣA4、辐条轮面一体化结构ⅤA5和辐条轮面一体化结构ⅥA6结构完全相同，均由7个刚-柔-软耦合体2和6个弹性体3组成，且7个刚-柔-软耦合体2与6个弹性体3间隔排列并固接；刚-柔-软耦合体2由轮面Ⅰ5、倒角对Ⅰ6、轮辐对Ⅰ7、内托板8和软填充物9组成，内托板8固接于轮辐对Ⅰ7之间，软填充物9填充于轮面Ⅰ5、轮辐对Ⅰ7和内托板8形成的空间内；刚-柔-软耦合体2的轮面Ⅰ5、倒角对Ⅰ6、轮辐对Ⅰ7和内托板8为步行轮a-a纵轴线的左右对称结构，轮面Ⅰ5左右两端经倒角对Ⅰ6与轮辐对Ⅰ7的外端固接；其中轮面Ⅰ5的长度L1为50mm；倒角对Ⅰ6的半径r6为10mm；轮辐对Ⅰ7的高度h1+h2为11.46+24.37mm；轮辐对Ⅰ7的宽度L2为2.51mm；轮辐对Ⅰ7的长度L3为6.64mm；内托板8纵截面外端形状为de段的曲线，该曲线为优化巨嘴鸟喙轮廓线得到的第二仿生曲线c2,所述的第二仿生曲线c2的数学表达式为：y3＝31.100+0.042x+0.004x2-7.068x3其中:15.680≤x≤56.157；其中：x代表第二仿生曲线的长度，y代表第二仿生曲线的宽度，x、y的单位均为mm弹性体3由轮面Ⅱ10、倒角对Ⅱ11和轮辐对Ⅱ12组成，轮面Ⅱ10、倒角对Ⅱ11和轮辐对Ⅱ12均为步行轮a-a纵轴线的对称结构，轮面10左右两端经倒角对Ⅱ11与轮辐对Ⅱ12的外端固接；所述的轮刺件组B由6个结构相同的轮刺件4组成，每个轮刺件4均由轮刺13、轮面Ⅲ14、弹性块15组成，轮刺13、轮面Ⅲ14、弹性块15均为步行轮a-a纵轴线的左右对称结构，其中轮刺13内端与轮面Ⅲ14外端固接，轮面Ⅲ14与弹性快15固接。

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百度查询： 吉林大学 一种自主适应软硬地面环境的刚-柔-软耦合仿生步行轮