本發明涉及一種基于復合凸輪的扁平蠕動爬行系統，通過模仿蛇類在伸縮爬行行進時的身體運動姿態，利用扁平化設計，實現戰時單兵低姿匍匐行進的自動化。屬于提高作戰效率，減少戰士體能消耗，降低著彈面面積的扁平蠕動爬行系統。

背景技術：

單兵低姿匍匐前進用于利用低矮掩體迅速隱蔽地接近目標或敵火力下通過障礙物。我軍單兵低姿匍匐前進是在臥倒的基礎上進行的，利用手臂扒地和兩腳蹬地協調一致向前行進。但在訓練或實戰中，低姿匍匐前進仍存在許多尚待改進之處。

1)單兵低姿匍匐前進時身體大部分與地面微接，摩擦力大，前進受阻。增加戰士體能消耗，影響作戰效率。同時，在復雜地形下匍匐前進時，戰士身體上下起伏，易擴大著彈面面積，進而造成非必要的戰斗減員。

因此，通過模仿蛇類在伸縮爬行行進時的身體運動姿態，利用扁平化設計，將由多節機械仿生節單元組成一種基于復合凸輪的扁平蠕動爬行系統，進而優化設計出符合單兵作戰需求的單兵機甲。使戰士身體與地面稍有間隙，降低摩擦。利用機甲自帶的能源前進，減少戰士體能消耗，保存戰斗實力。同時，扁平化設計可減少戰士暴露面積，減小著彈面面積，有效減少非戰斗減員。

2)單兵低姿匍匐前進時前進的動力多由手臂和兩腳提供。當手臂向前扒地時，手肘關節處手骨與地面磕碰，導致手肘表皮磕傷碰傷。在訓練時造成訓練傷，戰時在成不必要的非戰斗傷，進而影響訓練或作戰效益。

為此，根據扁平蠕動爬行系統優化設計的單兵機甲，將戰士身體與地面隔開，有效杜絕戰士身體與地面的磕碰情況，防止訓練傷的發生，戰時提高作戰效益。

技術實現要素：

本發明的目的，是提供一種提高作戰效率，減少戰士體能消耗，降低著彈面面積的扁平蠕動爬行系統。

本發明的目的是這樣實現的：一種基于復合凸輪的扁平蠕動爬行系統由若干機械仿生節單元組成，機械仿生節單元包括：節單元主體、升降模塊、前后運動模塊三部分。

所述的節單元主體由扁平蠕動爬行系統節單元的節單元基座、復合凸輪、JS50減速電機組成。由JS50減速電機輸出經復合凸輪將圓周運動轉為幅度不同的直線運動，進而驅動升降模塊的升降及前后運動模塊的前后運動。節單元基座上的水平導軌和垂直導軌為升降模塊和前后運動模塊提供限位保證。

所述的升降模塊由扁平蠕動爬行系統節單元的內足、驅動滑塊組成。復合凸輪產生的小幅度橫向運動帶動驅動滑塊前后運動，驅動滑塊上的驅動面驅使內足上下運動。

所述的前后運動模塊由扁平蠕動爬行系統節單元的外足組成。復合凸輪產生的大幅度橫向運動帶動外足前后運動。

本發明一種基于復合凸輪的扁平蠕動爬行系統采用了以上的技術方案，具有以下優點和特點：

1、節單元主體的復合凸輪將圓周運動轉為幅度不同的直線運動，進而驅動內足的升降和外足的前后運動。

2、升降模塊利用復合凸輪產生的小幅度橫向運動帶動驅動滑塊前后運動，驅動滑塊上的驅動面驅使內足上下運動，使內足與外足交替接觸地面，實現節單元的內足與外足交替支撐。

3、前后運動模塊利用復合凸輪產生的大幅度橫向運動帶動外足前后運動，通過內足與外足的交替支撐，實現節單元的內足與外足輪流前進。

4、本發明一種基于復合凸輪的扁平蠕動爬行系統運用復合凸輪，將單一的圓周運動轉化為不同幅度的直線運動，進而實現不同模塊的特定功能。

5、本發明一種基于復合凸輪的扁平蠕動爬行系統由多節機械仿生節單元組成功能完備的系統，各節協同實現系統的行進、轉向和越障，為提高作戰效率，減少戰士體能消耗，降低著彈面面積提供前提保證。

附圖說明

圖1是本發明一種基于復合凸輪的扁平蠕動爬行系統機械仿生節單元模型樣機的外觀圖

圖2是本發明一種基于復合凸輪的扁平蠕動爬行系統機械仿生節單元模型樣機節單元主體的外觀結構圖

圖3是本發明一種基于復合凸輪的扁平蠕動爬行系統機械仿生節單元模型樣機升降模塊的外觀結構圖

圖4是本發明一種基于復合凸輪的扁平蠕動爬行系統機械仿生節單元模型樣機前后運動模塊的外觀結構圖

圖5是本發明一種基于復合凸輪的扁平蠕動爬行系統機械仿生節單元模型樣機復合凸輪的外觀結構圖

圖6是本發明一種基于復合凸輪的扁平蠕動爬行系統機械仿生節單元模型樣機前后運動原理圖

圖7是本發明一種基于復合凸輪的扁平蠕動爬行系統機械仿生節單元模型樣機上下運動原理圖

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。

本發明是一種提高作戰效率，減少戰士體能消耗，降低著彈面面積的扁平蠕動爬行系統。改系統由若干機械仿生節單元構成，機械仿生節單元由升降模塊、前后運動模塊、節單元主體三部分組成。

一、請參見圖1。本發明一種基于復合凸輪的扁平蠕動爬行系統由若干機械仿生節單元(如圖1)協同連接組成。

二、請參見圖1。本發明一種基于復合凸輪的扁平蠕動爬行系統的機械仿生節單元由節單元主體(如圖2)、升降模塊(如圖3)、前后運動模塊(如圖4)三部分組成。

1、請參見圖2和圖5。本發明一種基于復合凸輪的扁平蠕動爬行系統的節單元主體由節單元的A001節單元基座、A002復合凸輪(如圖5)、A003 JS減速電機組成，由復合凸輪將JS50減速電機輸出的圓周運動轉為幅度不同的直線運動，進而驅動升降模塊的升降及前后運動模塊的前后運動。節單元基座上的水平導軌和垂直導軌為升降模塊和前后運動模塊提供限位保證。

2、請參見圖3和圖7。本發明一種基于復合凸輪的扁平蠕動爬行系統的升降模塊由B001內足和B002驅動滑塊組成，由復合凸輪的D002扇形凸輪(如圖5)將JS50減速電機輸出的圓周運動轉為幅度為8mm的橫向運動，帶動B002驅動滑塊相對于節單元主體前后運動，利用節單元基座上垂直導軌的限位，B002驅動滑塊左右兩個驅動面推動B001內足相對于節單元主體上下運動。

3、請參見圖4和圖6。本發明一種基于復合凸輪的扁平蠕動爬行系統的前后運動模塊由C001外足組成，由復合凸輪的D001偏心圓凸輪(如圖5)將JS50減速電機輸出的圓周運動轉為幅度為40mm的橫向運動，利用節單元基座上水平導軌的限位，實現前后運動模塊相對于節單元主體的前后運動。

本發明所述的一種基于復合凸輪的扁平蠕動爬行系統，由1個JS50減速電機經過復合凸輪分別控制升降和行進，使得單一動力驅動不同方向的連續運動，為系統功能的實現奠定基座。

本發明所述的一種基于復合凸輪的扁平蠕動爬行系統，利用復合凸輪產生不同幅度的直線運動，大幅度直線運動驅動節單元前后運動，小幅度直線運動驅動節單元內足與外足交替著地，輪流行進。

本發明所述的一種基于復合凸輪的扁平蠕動爬行系統，利用若干節機械仿生節單元協同組合，組成功能完備的系統，實現行進，轉向和越障等功能。

本發明所述的一種基于復合凸輪的扁平蠕動爬行系統，通過模仿蛇類在伸縮爬行行進時的身體運動姿態，利用扁平化設計，將多節機械仿生節單元組成一種基于復合凸輪的扁平蠕動爬行系統，進而優化設計出符合單兵作戰需求的單兵機甲。使戰士身體與地面稍有間隙，降低摩擦。利用機甲自帶的能源前進，實現戰時單兵低姿匍匐行進的自動化。減少戰士體能消耗，保存戰斗實力，降低著彈面面積，提高戰場生存率，提高作戰效率。