仿生自走轮轮胎的制作方法

    技术2025-07-16  13


    本技术涉及车轮结构设计,尤其涉及仿生自走轮轮胎。


    背景技术:

    1、深空探索活动中探测载具移动时的能源问题受到了广泛关注。传统的太阳能电池板易受尘埃覆盖,而核能(同位素电池)易对精密传感器造成影响;探测器作为深空探测的主要平台和载体,要求其车轮能在复杂星体表面环境下具有良好力学性能,因此国内外均对车轮结构展开了广泛研究。

    2、现有技术中,探测器车轮主要分为刚性轮、弹性轮、步行轮、可膨胀及伸展车轮等。

    3、上述探测器车轮在使用时需要利用电机进行驱动,当探测器的太阳能电池板受尘埃覆盖无法发电时无法进行移动,影响探测器进行长距离移动,因此亟需一种仿生自走轮轮胎来改变这一现状。


    技术实现思路

    1、本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的仿生自走轮轮胎。其优点在于降低了能量转化效率损失的可能性;从地表热源汲取能量无需电机驱动,可长距离移动;助于延长探测器的工作寿命并用于更多的科研探测设备。

    2、为了实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:

    3、仿生自走轮轮胎,包括中心轮毂,所述中心轮毂的表面中心位置开设有轮毂安装轴孔,所述轮毂安装轴孔将中心轮毂贯穿,所述中心轮毂的截面呈正六边形结构,所述中心轮毂的四周设置有若干等距离分布的轮毂叶片,所述轮毂叶片呈弧形结构,所述中心轮毂靠近轮毂叶片的外壁设置有记忆金属丝安装板,所述记忆金属丝安装板的表面设置有记忆金属丝,所述记忆金属丝远离记忆金属丝安装板的一端与轮毂叶片相连接。

    4、通过以上技术方案:使用时,利用轮毂安装轴孔将轮胎安装在探测器上,探测器在运行时,下方轮毂叶片接触热媒,在热记忆作用下发生形变推动装置完成一定角度的旋转;当轮毂叶片因旋转离开热媒时,恢复原先形状等待下一次受热变形;以此完成自行走功能,应用记忆金属对燕麦种子进行仿生设计,可作为一种深空探索载具的动力辅助手段,在太空车移动这一问题上开辟一种全新的行走方式;进行“内能-机械能”的转换,进一步降低了能量转化效率损失的可能性;从地表热源汲取能量无需电机驱动,可长距离移动;助于延长探测器的工作寿命并用于更多的科研探测设备。

    5、本实用新型进一步设置为,所述轮毂叶片为t2紫铜材质,所述轮毂叶片的厚度为0.4毫米。

    6、通过以上技术方案:t2紫铜具有良好的导热性能,有助于提高探测器的行走效果。

    7、本实用新型进一步设置为,所述记忆金属丝由双程记忆金属制成,所述记忆金属丝呈弹簧状结构。

    8、通过以上技术方案:双程记忆金属制成的记忆金属丝温度范围为-10℃-400℃,提高了车轮的适用范围。

    9、本实用新型进一步设置为,所述轮毂叶片远离中心轮毂的一端设置有隔热套。

    10、通过以上技术方案:隔热套的设置,能够起到良好的隔热效果,可以解决下一段叶片提前接触到热源进行伸长的问题。

    11、本实用新型进一步设置为,所述隔热套为硅橡胶材质。

    12、通过以上技术方案:硅橡胶材质的隔热套一方面具有良好的隔热效果,另一方面弹性较好,方便将隔热套安装在轮毂叶片上。

    13、本实用新型进一步设置为,所述隔热套的内壁设置有嵌入凸起,所述嵌入凸起与隔热套一体成型,所述轮毂叶片的表面开设有嵌入槽,所述嵌入凸起与嵌入槽相适配。

    14、通过以上技术方案:当隔热套套在轮毂叶片表面,嵌入凸起能够进入至嵌入槽内,提高了隔热套安装的稳定性,避免行走时隔热套脱落的情况发生。

    15、本实用新型进一步设置为,所述嵌入凸起靠近嵌入槽的一端呈弧面结构。

    16、通过以上技术方案:一端呈弧面结构的设计,可使得嵌入凸起的端部比较光滑,提高了嵌入凸起进入至嵌入槽内的便捷性,进而增加了隔热套的安装效果。

    17、本实用新型的有益效果为:

    18、1、该仿生自走轮轮胎,使用时,利用轮毂安装轴孔将轮胎安装在探测器上,探测器在运行时,下方轮毂叶片接触热媒,记忆金属丝在热记忆作用下发生形变推动装置完成一定角度的旋转;当轮毂叶片因旋转离开热媒时,恢复原先形状等待下一次受热变形;以此完成自行走功能,应用记忆金属对燕麦种子进行仿生设计,可作为一种深空探索载具的动力辅助手段,在太空车移动这一问题上开辟一种全新的行走方式;进行“内能-机械能”的转换,进一步降低了能量转化效率损失的可能性;从地表热源汲取能量无需电机驱动,可长距离移动;助于延长探测器的工作寿命并用于更多的科研探测设备。

    19、2、该仿生自走轮轮胎,隔热套能够起到良好的隔热效果,可以解决下一段叶片提前接触到热源进行伸长的问题;硅橡胶材质的隔热套一方面具有良好的隔热效果,另一方面弹性较好,方便将隔热套安装在轮毂叶片上;当隔热套套在轮毂叶片表面,嵌入凸起能够进入至嵌入槽内,提高了隔热套安装的稳定性,避免行走时隔热套脱落的情况发生。



    技术特征:

    1.仿生自走轮轮胎,包括中心轮毂(1),所述中心轮毂(1)的表面中心位置开设有轮毂安装轴孔(4),所述轮毂安装轴孔(4)将中心轮毂(1)贯穿,其特征在于,所述中心轮毂(1)的截面呈正六边形结构,所述中心轮毂(1)的四周设置有若干等距离分布的轮毂叶片(3),所述轮毂叶片(3)呈弧形结构,所述中心轮毂(1)靠近轮毂叶片(3)的外壁设置有记忆金属丝安装板(6),所述记忆金属丝安装板(6)的表面设置有记忆金属丝(5),所述记忆金属丝(5)远离记忆金属丝安装板(6)的一端与轮毂叶片(3)相连接。

    2.根据权利要求1所述的仿生自走轮轮胎,其特征在于,所述轮毂叶片(3)为t2紫铜材质,所述轮毂叶片(3)的厚度为0.4毫米。

    3.根据权利要求1所述的仿生自走轮轮胎,其特征在于,所述记忆金属丝(5)由双程记忆金属制成,所述记忆金属丝(5)呈弹簧状结构。

    4.根据权利要求1所述的仿生自走轮轮胎,其特征在于,所述轮毂叶片(3)远离中心轮毂(1)的一端设置有隔热套(2)。

    5.根据权利要求4所述的仿生自走轮轮胎,其特征在于,所述隔热套(2)为硅橡胶材质。

    6.根据权利要求5所述的仿生自走轮轮胎,其特征在于,所述隔热套(2)的内壁设置有嵌入凸起(7),所述嵌入凸起(7)与隔热套(2)一体成型,所述轮毂叶片(3)的表面开设有嵌入槽(8),所述嵌入凸起(7)与嵌入槽(8)相适配。

    7.根据权利要求6所述的仿生自走轮轮胎,其特征在于,所述嵌入凸起(7)靠近嵌入槽(8)的一端呈弧面结构。


    技术总结
    本技术公开了仿生自走轮轮胎,涉及车轮结构设计技术领域,包括中心轮毂,所述中心轮毂的表面中心位置开设有轮毂安装轴孔,所述轮毂安装轴孔将中心轮毂贯穿,所述中心轮毂的截面呈正六边形结构,所述中心轮毂的四周设置有若干等距离分布的轮毂叶片,所述轮毂叶片呈弧形结构,所述中心轮毂靠近轮毂叶片的外壁设置有记忆金属丝安装板,所述记忆金属丝安装板的表面设置有记忆金属丝,所述记忆金属丝远离记忆金属丝安装板的一端与轮毂叶片相连接。本技术降低了能量转化效率损失的可能性;从地表热源汲取能量无需电机驱动,可长距离移动;助于延长探测器的工作寿命并用于更多的科研探测设备。

    技术研发人员:关大勇,苏子恒
    受保护的技术使用者:上海智勇教育培训有限公司
    技术研发日:20240410
    技术公布日:2024/10/24
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