CN109986529A - 飞机起落架柔性智能安装*** - Google Patents

Abstract

飞机起落架柔性智能安装***，B轴伺服电机上的齿轮和B轴齿轮啮合连接；在支臂铰接有卡爪座；受推片和推杆铰接；在卡爪座内装设有左、右卡爪；左、右卡爪上的齿轮啮合；Z轴丝杠安装在外支撑筒上；Z轴丝母固设在内活动筒上；C轴内圈、C轴伺服电机、连接罩固定连接，小齿轮和C轴外圈啮合连接；在X向移动平台的上安装有丝杠、导轨；Y轴导向滑块和丝母固定在Y向移动平台的下端面上；X向移动平台的下方设有X轴向丝杠和导轨；X轴导向滑块和丝母固定在X向移动平台的下端面上；控制与供电***和四个工作轮组安装在车体框架上。本发明提供了一种全智能控制、安全可靠、灵活、精度高、使用方便、通过性好的起落架柔性智能安装***。

Description

飞机起落架柔性智能安装***

技术领域

本发明属于飞机保障设备技术领域，具体涉及飞机起落架柔性智能安装***。

背景技术

飞机起落架柔性安装***是飞机保障设备的必备装备。飞机地面保障设备在部队保障飞行安全，完成训练作战任务中起着非常重要的作用，对实现飞机地面的检修、维护、拆装等工作具有不可或缺的作用。而目前飞机起落架的安装、拆卸使用的起落架柔性安装***设备笨重、体积较大、移动不灵活，操作复杂，难以掌控，设备工作时需使用外接电源与气源，使用场地受限，普遍自动化和智能化程度不高，安装、拆卸所需工作时间长，需要多名机务人员配合使用，给维修保障工作带来诸多不便，不适应部队未来作战与民航维护设备发展的需要。随着航空事业的进步发展，对飞机保障设备的功能、性能指标要求都在不断的提高。需要研发更适合现代武器装备与民航维护设备发展的飞机保障装备。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明创造提供了电动智能控制的飞机起落架柔性智能安装***，解决了原有设备笨重、体积较大、移动不灵活，操作复杂，难以掌控的问题。

本发明的技术方案是：

飞机起落架柔性智能安装***，包括机械手臂、Z轴升降机构、C轴旋转机构、XY向平移机构和行走车，其技术要点在于：

机械手臂，包括轴承座、电动推杆、卡爪座、支臂和B轴伺服电机。轴承座内安装有轴承，轴承的外圈和轴承座的内壁固定连接，支臂***轴承的内圈且固定连接。在支臂上通过螺钉固定套设有B轴齿轮。B轴齿轮在设定角度范围上设有多个齿牙，使支臂在设定角度内转动。B轴伺服电机的壳体固定在轴承座上，B轴伺服电机的动力输出轴上的齿轮和B轴齿轮啮合连接。在轴承座的外壁上端固设有带有光源和夜视功能的摄像头。电动推杆的外壳固设在支臂上。在支臂的一端通过销轴铰接有卡爪座，卡爪座可以围绕销轴上下转动。在卡爪座的上端面上固定设有受推片。受推片的上端和电动推杆上的推杆铰接。受推片和卡爪座固定在一起同时动作，电动推杆伸缩推杆带动受推片和卡爪座围绕A轴做俯仰的动作。在卡爪座内装设有左卡爪和右卡爪。左卡爪和右卡爪的一侧为爪子形状，另一侧为齿轮形状。左卡爪和右卡爪的齿轮侧分别和卡爪座的上、下端面铰接，左、右卡爪可以转动完成开合动作。左卡爪上的齿轮和右卡爪上的齿轮啮合。在卡爪座的外壁上固设有卡爪伺服电机。卡爪伺服电机的动力输出轴***卡爪座内，卡爪伺服电机动力输出轴上的齿轮和右卡爪上的齿轮啮合。卡爪伺服电机转动，带动左卡爪和右卡爪同时转动，使爪子侧开合，抓取或松开被抓物。在卡爪座上端固设有两个手动卷扬机，用于固定起落架。

Z轴升降机构，包括外支撑筒、内活动筒、Z轴丝杠和Z轴丝母。外支撑筒套设在内活动筒的外侧。内活动筒和外支撑筒为矩形管。Z轴丝杠通过丝杠安装座沿Z轴方向竖直安装在外支撑筒的内壁上，丝杠可以在丝杠安装座内转动。Z轴丝母固定设置在内活动筒的内壁上。Z轴丝母套设在Z轴丝杠上且螺纹连接。Z轴丝杠的一端通过Z轴联轴器连接在Z轴减速器的动力输出轴上，Z轴减速器的动力输入轴连接在Z轴伺服电机的动力输出轴上。外支撑筒固定不动，电机带动丝杠转动，Z轴丝母随着Z轴丝杠的转动而上下移动，固定在Z轴丝母上的内活动筒在外支撑筒内上下移动。在外支撑筒的外侧安装有外滚轮，外滚轮上的支架固定在外支撑筒的外壁上，外滚轮的滚轮和内活动筒的外壁接触。在内活动筒的内侧设有内滚轮，内滚轮位于外滚轮的对面一侧。内滚轮的支架固定在内活动筒的内壁上，内滚轮的滚轮和外支撑筒的内壁接触。内活动筒的上端面和轴承座的外壁固定连接。

C轴旋转机构，包括C轴伺服电机、小齿轮、C轴轴承和连接罩。C轴轴承由C轴外圈和C轴内圈装配构成，C轴外圈的弧形外壁在设定角度范围为齿轮形状。连接罩固设在C轴内圈的上端面上。C轴伺服电机的壳体固设在连接罩上，C轴伺服电机的动力输出轴***小齿轮的中心孔固定连接。小齿轮设置在C轴外圈的外侧并且和C轴外圈啮合连接。连接罩的上端面通过螺栓和外支撑筒的下端面固定连接。

XY向平移机构，包括Y向移动平台和X向移动平台。Y向移动平台设置在X向移动平台的上方。在X向移动平台的上端面上沿Y轴方向安装有Y轴向丝杠和两个Y轴向导轨。两个Y轴向导轨分别固定设置在X向移动平台的两端。Y轴向丝杠通过丝杠安装座固定安装在X向移动平台的中间处，丝杠可以在丝杠安装座内转动。在Y轴向丝杠上螺纹连接有Y轴向丝母。在Y轴向导轨上安装有Y轴导向滑块，滑块可沿导轨自由移动。Y轴导向滑块和Y轴向丝母固定在Y向移动平台的下端面上。Y轴向丝杠的一端通过联轴器连接在减速机的动力输出轴上，减速机的动力输入轴连接在伺服电机的动力输出轴上。在Y轴向丝杠的另一端设有限位挡件，用于限制Y向移动平台的移动距离。在X向移动平台的下方沿X轴方向设有X轴向丝杠和两个X轴向导轨。两个X轴向导轨分别位于在X向移动平台的两端，X轴向丝杠位于X向移动平台的中间处。在X轴向丝杠上螺纹连接有X轴向丝母。在X轴向导轨上安装有X轴导向滑块，滑块可沿导轨自由滑动。X轴导向滑块和X轴向丝母固定在X向移动平台的下端面上。X轴向丝杠的一端通过联轴器连接在减速机的动力输出轴上，减速机的动力输入轴连接在伺服电机的动力输出轴上。在X轴向丝杠的另一端设有限位挡件，用于限制X向移动平台的移动距离。Y向移动平台的上端面通过螺栓和C轴外圈固定连接。

行走车，包括车体框架、四个工作轮组和控制与供电***。车体框架的一端设有U形开口，便于靠近起落架。控制与供电***安装在车体框架上。四个工作轮组分别安装在车体框架的前端左、右侧和后端左、右侧。X轴向丝杠通过丝杠安装座和X轴向导轨固设在车体框架的上端面上。在车体框架四周设有多个吊点。

工作轮组，包括工作轮伺服电机、工作轮减速器、弹簧安装柱和麦克纳姆轮。工作轮伺服电机的动力输出轴和工作轮减速器的动力输入轴连接，工作轮减速器的动力输出轴和麦克纳姆轮连接。在弹簧安装柱上套设有减震弹簧。弹簧安装柱的上端凸台大于车体框架的连接板上的通孔，弹簧安装柱下端穿过车体框架的连接板上的通孔固定在工作轮减速器壳体上。减震弹簧上端抵顶在车体框架的连接板下端面上，下端抵顶在工作轮减速器壳体上。

控制与供电***，包括多个伺服电机控制器、磷酸铁锂电池、逆变器、激光避障器、急停开关、电控箱、声光报警器、安全触边、PLC及其辅助功能模块、温控器和两个遥控器。多个伺服电机控制器、磷酸铁锂电池、逆变器和PLC及其辅助功能模块安装在车体框架内。激光避障器和急停开关安装在车体框架的后端一侧上，声光报警器安装在车体框架的后端另一侧上。电控箱安装在车体框架的上端面上。安全触边安装在车体框架的四周。温控器安装在车体框架的上端面上，检测车体框架的内部温度。两个遥控器安装在车体框架外侧。多个伺服电机控制器、磷酸铁锂电池、逆变器、激光避障器、急停开关、电控箱、声光报警器、安全触边、PLC及其辅助功能模块、温控器和两个遥控器通过导线互相连接在对应接口上。

本发明在使用全智能控制***，可实现全自动与人工控制两种方式进行工作，通过智能控制***控制起落架柔性安装***，使其机械手能实现夹持飞机起落架并进行短距离移动运输、A轴小角度旋转、B轴小角度旋转、C轴小角度旋转、X轴方向移动、Y轴方向移动、Z轴方向移动（三轴方向小角度旋转，三轴方向移动）来调整起落架柔性智能安装***中机械手臂的位置与姿态以适应与需要进行维护的飞机，供飞机维护时安装与拆卸飞机起落架时使用。

车体框架内部隔开形成各个独立的仓室，都有单独的仓盖密封。

所述的PLC及辅助功能模块包括车载PLC、CPU模块、通讯模块、I/O模块与运动控制模块和PLC控制器。

所述的行走功能由工作轮组组成；工作轮组由麦克纳姆轮、伺服电机、减震***与行星减速器组成；减震***与车体框架连接，麦克纳姆轮与减速器连接，减速器与伺服电机连接。

所述的平面移动机构由X轴向移动机构与Y轴向移动机构组成，X轴向移动机构与Y轴向移动机构结构一致，以X轴向移动机构为例，X轴方向移动机构由X向移动平台、X向驱动***、X向直线导轨组成；X向直线导轨安装在Y向移动平台上，配套滑块安装在X向移动平台上，X向驱动***中的螺母与X向移动平台连接，X向驱动***安装在Y向移动平台上；

所述的X向驱动***与Y向驱动***结构一致，以X向驱动***为例；X向驱动***由驱动电机、减速器、固定耳片、联轴器、丝杠前安装座、移动耳片、丝杠螺母、丝杠与丝杠后安装座组成；驱动电机与加速器连接，减速器与固定耳片连接，联轴器与减速器主轴连接、丝杠安装在丝杠前安装座与丝杠后安装座之间，丝杠与联轴器连接，移动耳片与丝杠螺母连接，丝杠螺母安装在丝杠上，移动耳片与Y向移动平台连接；

所述的C轴旋转***由电机、电机保护罩、小齿轮、外圈、内圈与连接罩组成；外圈与X向移动平台连接，内圈安装在外圈内，小齿轮与电机连接，并与外圈啮合，内圈与电机通过连接罩连接到一起；

所述的升降机构采用伸缩式结构，升降机构由内活动筒、外滚轮、丝杠、螺母、内滚轮、外支撑筒、电机保护罩、电机、联轴器与减速器组成，外支撑筒与C轴旋转***中的内圈连接，电机与减速器连接安装在外支撑筒侧面，联轴器安装在外支撑筒内部与减速器连接，丝杠与联轴器连接，螺母与内活动筒连接与丝杠配合安装，内滚轮安装在内活动筒侧面，外滚轮安装在外支撑筒的外侧；

所述的机械手臂由伺服电机、轴承、摄像头、安装座、支臂、电动推杆、推杆、受推片、卡爪座、小齿轮、左卡爪、右卡爪组成，小齿轮与电机主轴连接，大齿轮与小齿轮啮合，通过轴承将支臂安装在安装座上，支臂尾端使用螺钉将大齿轮与支臂连接到一起，电机带动小齿轮旋，通过齿轮啮合带动与大齿轮连接的支臂实现旋转减速增矩转动，机械手臂实现绕A轴转动。电动推杆与支臂通过螺钉连接，通过调节推杆的伸长与缩短实现机械手臂绕B轴转动，电机安装在卡爪座上，主轴安装小齿轮，小齿轮与右卡爪的齿形啮合，左、右卡爪的之间齿形啮合，电机带动齿轮传动实现左、右卡爪的卡紧、释放等动作，在左、右卡爪内表面上硫化透明的聚氨酯，避免损伤起落架及染上杂色。

本发明创造的有益效果在于：本发明创造采用上述结构与控制方式，提供了一种全智能控制、安全、可靠、灵活、精度高、使用方便、通过性好的起落架柔性智能安装***。起落架柔性智能安装***的运行使用可充电电池组进行供电，让设备在使用过程中避免了接线长，使用范围受限的情况；在使用过程中通过工作轮组的减震***，能有效的吸收震动冲击；工作轮组使用的麦克纳姆轮，使设备的移动更加灵活方便，不仅可以进行前进与后退，设备还能进行原地旋转、斜向运动与水平横移；设备的智能控制***采用全智能控制***，可进行全自动与半自动两种方式进行工作，全自动工作即为设备可自行移动到工作位置，自动识别起落架型号及姿态，自启动工作模式，当工作结束后，起落架柔性智能安装***自行走，退出工作位置，回到存放位置，并自行收缩成存放状态；人工操作即为在特殊情况下必须使用人工操作时，通过操作人员进行操作完成起落架安装拆卸的辅助工作；设备中的升降机构采用伸缩式结构，在降低了设备的自身高度的同时，也能提高产品的通过性；在保持起落架柔性智能安装***的智能行走车原地不动时，夹持起落架后，可对起落架进行X、Y、Z三轴移动，绕A、B、C三轴旋转，可同时或单独动作，提高了工作效率；在起落架柔性安装***的遥控器上安装显示屏，通过安装在机械手臂上的高清摄像头，可实时查看起落架与起落架安装位置，使操作更加方便，准确度高；在智能行走车的外侧安装激光避障器，让产品在行走过程中避免与物体碰撞发生故障。

附图说明

图1为起落架柔性智能安装***示意图。

图2为行走车的示意图。

图3为图2的内部布局的示意图。

图4为工作轮组的示意图。

图5为机械手臂的示意图。

图6为本装置六个自由度的示意图。图中X、Y、Z三轴相互垂直。

图7为Z轴升降机构的示意图。

图8为XY平面移动机构的剖视示意图。

图9为XY平面移动机构的示意图。

图10为C轴旋转机构的示意图。

图11为智能控制***构架的示意图。

具体实施方式

飞机起落架柔性智能安装***，包括机械手臂1-1、Z轴升降机构1-2、C轴旋转机构1-3、XY向平移机构1-4和行走车1-5。

机械手臂1-1，包括轴承座12-6、电动推杆12-8、卡爪座12-12、支臂12-7和B轴伺服电机12-1。轴承座12-6内安装有轴承12-4，轴承12-4的外圈和轴承座12-6的内壁固定连接，支臂12-7***轴承12-4的内圈且固定连接。在支臂12-7上通过螺钉固定套设有B轴齿轮12-3。B轴齿轮12-3在设定角度范围上设有多个齿牙，使支臂12-7在设定角度内转动。B轴伺服电机12-1的壳体固定在轴承座12-6上，B轴伺服电机12-1的动力输出轴上的齿轮和B轴齿轮12-3啮合连接。在轴承座12-6的外壁上端固设有带有光源和夜视功能的摄像头12-5。电动推杆12-8的外壳固设在支臂12-7上。在支臂12-7的一端通过销轴铰接有卡爪座12-12，卡爪座12-12可以围绕销轴上下转动。在卡爪座12-12的上端面上固定设有受推片12-11。受推片12-11的上端和电动推杆12-8上的推杆12-9铰接。受推片12-11和卡爪座12-12固定在一起同时动作，电动推杆12-8伸缩推杆12-9带动受推片12-11和卡爪座12-12围绕A轴做俯仰的动作。在卡爪座12-12内装设有左卡爪12-14和右卡爪12-15。左卡爪12-14和右卡爪12-15的一侧为爪子形状，另一侧为齿轮形状。左卡爪12-14和右卡爪12-15的齿轮侧分别和卡爪座12-12的上、下端面铰接，左、右卡爪可以转动完成开合动作。左卡爪12-14上的齿轮和右卡爪12-15上的齿轮啮合。在卡爪座12-12的外壁上固设有卡爪伺服电机12-16。卡爪伺服电机12-16的动力输出轴***卡爪座12-12内，卡爪伺服电机12-16动力输出轴上的齿轮和右卡爪12-15上的齿轮啮合。卡爪伺服电机12-16转动，带动左卡爪12-14和右卡爪12-15同时转动，使爪子侧开合，抓取或松开被抓物。在卡爪座12-12上端固设有两个手动卷扬机12-10，用于固定起落架。

Z轴升降机构1-2，包括外支撑筒11-1、内活动筒11-3、Z轴丝杠11-6和Z轴丝母11-4。外支撑筒11-1套设在内活动筒11-3的外侧。内活动筒11-3和外支撑筒11-1为矩形管。Z轴丝杠11-6通过丝杠安装座沿Z轴方向竖直安装在外支撑筒11-1的内壁上，丝杠可以在丝杠安装座内转动。Z轴丝母11-4固定设置在内活动筒11-3的内壁上。Z轴丝母11-4套设在Z轴丝杠11-6上且螺纹连接。Z轴丝杠11-6的一端通过Z轴联轴器11-10连接在Z轴减速器11-9的动力输出轴上，Z轴减速器11-9的动力输入轴连接在Z轴伺服电机11-8的动力输出轴上。外支撑筒11-1固定不动，电机带动丝杠转动，Z轴丝母11-4随着Z轴丝杠11-6的转动而上下移动，固定在Z轴丝母11-4上的内活动筒11-3在外支撑筒11-1内上下移动。在外支撑筒11-1的外侧安装有外滚轮11-2，外滚轮11-2上的支架固定在外支撑筒11-1的外壁上，外滚轮11-2的滚轮和内活动筒11-3的外壁接触。在内活动筒11-3的内侧设有内滚轮11-5，内滚轮11-5位于外滚轮11-2的对面一侧。内滚轮11-5的支架固定在内活动筒11-3的内壁上，内滚轮11-5的滚轮和外支撑筒11-1的内壁接触。内活动筒11-3的上端面和轴承座12-6的外壁固定连接。

C轴旋转机构1-3，包括C轴伺服电机10-5、小齿轮10-4、C轴轴承和连接罩10-1。C轴轴承由C轴外圈10-2和C轴内圈10-3装配构成，C轴外圈10-2的弧形外壁在设定角度范围为齿轮形状。连接罩10-1固设在C轴内圈10-3的上端面上。C轴伺服电机10-5的壳体固设在连接罩10-1上，C轴伺服电机10-5的动力输出轴***小齿轮10-4的中心孔固定连接。小齿轮10-4设置在C轴外圈10-2的外侧并且和C轴外圈10-2啮合连接。连接罩10-1的上端面通过螺栓和外支撑筒11-1的下端面固定连接。

XY向平移机构1-4，包括Y向移动平台8-3和X向移动平台8-6。Y向移动平台8-3设置在X向移动平台8-6的上方。在X向移动平台8-6的上端面上沿Y轴方向安装有Y轴向丝杠8-2和两个Y轴向导轨8-1。两个Y轴向导轨8-1分别固定设置在X向移动平台8-6的两端。Y轴向丝杠8-2通过丝杠安装座固定安装在X向移动平台8-6的中间处，丝杠可以在丝杠安装座内转动。在Y轴向丝杠8-2上螺纹连接有Y轴向丝母9-8。在Y轴向导轨8-1上安装有Y轴导向滑块9-7，滑块可沿导轨自由移动。Y轴导向滑块9-7和Y轴向丝母9-8固定在Y向移动平台8-3的下端面上。Y轴向丝杠8-2的一端通过联轴器连接在减速机的动力输出轴上，减速机的动力输入轴连接在伺服电机的动力输出轴上。在Y轴向丝杠8-2的另一端设有限位挡件，用于限制Y向移动平台8-3的移动距离。在X向移动平台8-6的下方沿X轴方向设有X轴向丝杠8-4和两个X轴向导轨8-5。两个X轴向导轨8-5分别位于在X向移动平台8-6的两端，X轴向丝杠8-4位于X向移动平台8-6的中间处。在X轴向丝杠8-4上螺纹连接有X轴向丝母。在X轴向导轨8-5上安装有X轴导向滑块，滑块可沿导轨自由滑动。X轴导向滑块和X轴向丝母固定在X向移动平台8-6的下端面上。X轴向丝杠8-4的一端通过联轴器连接在减速机的动力输出轴上，减速机的动力输入轴连接在伺服电机的动力输出轴上。在X轴向丝杠8-4的另一端设有限位挡件，用于限制X向移动平台8-6的移动距离。Y向移动平台8-3的上端面通过螺栓和C轴外圈10-2固定连接。

行走车1-5，包括车体框架2-15、四个工作轮组和控制与供电***。控制与供电***安装在车体框架2-15上。车体框架2-15的一端设有U形开口，便于靠近起落架。四个工作轮组分别安装在车体框架2-15的前端左、右侧和后端左、右侧。X轴向丝杠8-4通过丝杠安装座和X轴向导轨8-5固设在车体框架2-15的上端面上。在车体框架2-15四周设有多个吊点。

工作轮组，包括工作轮伺服电机4-1、工作轮减速器4-2、弹簧安装柱4-3和麦克纳姆轮4-4。工作轮伺服电机4-1的动力输出轴和工作轮减速器4-2的动力输入轴连接，工作轮减速器4-2的动力输出轴和麦克纳姆轮4-4连接。在弹簧安装柱4-3上套设有减震弹簧。弹簧安装柱4-3的上端凸台大于车体框架2-15的连接板上的通孔，弹簧安装柱4-3下端穿过车体框架2-15的连接板上的通孔固定在工作轮减速器4-2壳体上。减震弹簧上端抵顶在车体框架2-15的连接板下端面上，下端抵顶在工作轮减速器4-2壳体上。

控制与供电***，包括多个伺服电机控制器3-1、磷酸铁锂电池3-2、逆变器3-3、激光避障器3-4、急停开关3-5、电控箱3-6、声光报警器3-7、安全触边3-8、PLC及其辅助功能模块3-9、温控器3-10和两个遥控器3-11。多个伺服电机控制器3-1、磷酸铁锂电池3-2、逆变器3-3和PLC及其辅助功能模块3-9安装在车体框架2-15内。激光避障器3-4和急停开关3-5安装在车体框架2-15的后端一侧上，声光报警器3-7安装在车体框架2-15的后端另一侧上。电控箱3-6安装在车体框架2-15的上端面上。安全触边3-8安装在车体框架2-15的四周。温控器3-10安装在车体框架2-15的上端面上，检测车体框架2-15的内部温度。两个遥控器3-11安装在车体框架2-15外侧。多个伺服电机控制器3-1、磷酸铁锂电池3-2、逆变器3-3、激光避障器3-4、急停开关3-5、电控箱3-6、声光报警器3-7、安全触边3-8、PLC及其辅助功能模块3-9、温控器3-10和两个遥控器3-11通过导线互相连接在对应接口上。

安全触边防止本装置遭到碰撞；吊点用于将本装置固定在设定位置上。遥控器便于工作人员在手上操控本装置。多个伺服电机控制器驱动本装置上所有的伺服电机。两个遥控器分别控制四个麦克纳姆轮和六个自由度的动作。电控箱上设有控制按钮和显示屏，控制其余所有辅助器件，例如带光源和夜视功能的摄像头、安全触边、声光报警器、激光避障器、急停开关等。

车体框架2-15采用高强度优质合金钢焊接制成，在不影响车体强度、刚度的情况下开减重孔、按受力形式优化设计零件的结构。车体上部及四周采用铝合金防滑花纹板。车体框架中有多个仓室安放多个伺服电机控制器3-1、磷酸铁锂电池3-2、逆变器3-3和PLC及其辅助功能模块3-9，每个仓室形成独立空间，且配有单独的拉门，各拉门处有密封胶条，防止灰尘和水等进入。

工作中，通过调节每个麦克纳姆轮的旋转方向与速度，设备可进行左、右横移，前进、后退、斜向移动和原地旋转，实现工作状态下的全方向行走功能，在工作状态下的行走中减震装置吸收行走过程中产生的震动，保持行走平稳。

起落架柔性智能安装***在长距离运输时，可使用公路、铁路与水路进行运输，在装车或装船过程中需要使用起吊设备，在智能行走车侧面安装起吊点，供起吊使用。

C轴旋转***中外圈安装在X轴向移动平台上，C轴旋转***中内圈安装在外圈内部，C轴旋转***中连接罩将内圈与电机连接到一起，轴旋转机构中安装在电机内圈上的小齿轮与外圈啮合， C轴旋转***中连接罩与升降机构中外支撑筒连接，小齿轮随电机转动，与小齿轮啮合的外圈固定不转，由于小齿轮的自转，带动连接罩与内圈进行绕外圈进行了公转，实现C轴旋转的目的。

升降机构主要由外支撑筒、外滚轮、内活动筒、丝母、内滚轮、丝杠、电机保护罩、伺服电机、减速器与联轴器组成。内活动筒与外支撑筒用矩形管制成，升降机构的外支撑筒与C轴旋转连接罩与内圈连接固定，电机主轴通过减速器与联轴器带动螺旋升降器中滚珠丝杆转动，由螺旋升降器将电机的圆周运动转换成内活动筒的上升与下降运动。内活动筒与外支撑筒安装减磨垫，滚轮等机构，改善内活动筒的运动姿态，减少摩擦力，也能对内升降筒的升降进行限位，避免误操作将内升降筒升高超出有效行程。升降***采用的伸缩式结构，外形尺寸紧凑，减少了设备的储存占用空间，也避免了设备在使用过程中与其他设备、物品或者建筑产生干涉，使本产品具有更好的通过性。

机械手臂主要由伺服电机、电机保护罩、B轴齿轮、轴承、摄像头、轴承座、支臂、电动推杆、推杆、受推片、卡爪座、小齿轮、左卡爪、右卡爪。轴承座与升降机构中的内活动筒连接固定，减速器固定在轴承座上，其输出端连接小齿轮，小齿轮与大齿轮啮合，最终实现电机转动带动运动手臂转动，实现机械手绕B轴转动。通过电动推杆推动活动座实现机械手俯仰动作，实现机械手绕A轴转动。为适应起落架的姿态，起落架柔性智能安装***中的起落架夹持机械手需要能够绕A、B轴进行旋转，电机带动齿轮传动实现机械手卡紧、释放等动作。在卡爪上硫化透明的聚氨酯，避免损伤起落架及染上杂色。

智能控制***包括智能操作***、智能安全***、电源***与智能自检***。

智能操作***（通过程序实现）

起落架柔性智能安装***的控制方式采用两种方式控制设备：

一种为需要人工介入的遥控控制，操作人员通过手持遥控器（以下简称遥控器）给出信号，遥控器发出的信号指令发送到智能控制***的通讯模块，通讯模块将信息传递给具备超高速运算能力的CPU，CPU进行分析处理，将执行命令发送给I/O模块与运动控制模块，执行元器件按照I/O模块与运动控制模块接收到的指令控制执行命令的终端元器件，设备进行一系列运作，再通过操作人员通过观察手持遥控器上的高清显示屏来掌握起落架柔性智能安装***的运行状态，形成包括操作人员在内的闭环控制。

另一种为无需人工介入的智能化控制***，***自身具备存储能力，将本设备能够进行维护的机型与起落架安装相对位置的数模扫描后，存储到内部存储器内，工作时，对进行维护的机型进行三维扫描，得出需要维护的起落架对应的型号，智能控制***进行分析到达工作位的路线，开始自行移动到达工作位置，从内部存储中调用相同型号起落架安装位置数据，探测被维护飞机起落架的姿态，计算出起落架柔性智能安装***各关节与移动部件所需到达的位置，智能控制***根据得出的结果对设备进行智能控制，将设备调整到对应的姿态，对起落架进行可靠夹持，整个工作过程中无需人工操作。

智能安全***

当起落架柔性智能安装***在行走时，安装在车体框架对角的激光避障器对设备周边进行全方位无死角扫描，如行走路线上有障碍物时，激光避障器将信号反馈给车载控制器，经过分析运算后，修改行走路线，给出行走距离最近并且合理的行走路线绕开障碍物，实现智能化避障功能；当运行空间特殊，需要智能行走车必须与物体或设备靠近时，需手动关闭激光避障器，对设备进行操作，车体底沿四周安装安全触边，碰触物体时，触边承受超过设定的压力，车辆自动停止，防止操作员因为环境复杂等原因关闭激光避障器以后，设备强行碰触障碍物，造成损失。

六自由度机械臂的所有动作行程受到内部程序和机械结构的双重保护，避免事故的发生。

在机械手臂上采用伺服电机控制其卡紧，伺服电机具有反馈功能，实时反馈抓取动作过程中的压力值，采集数据后，经过控制***高精度控制夹具的动作，安全稳定的控制机械手臂的夹紧动作，保证起落架的安装与拆卸安全。

在车体醒目位置均安装急停开关，防止突发事件的发生，急停开关被激发后，通过设定好的应急程序，设备会在最短的时间内停止动作，同时兼顾动作惯量，避免出现危险。

在起落架柔性智能安装***的机械手臂上安装高清晰夜视摄像头，通过通讯模块将高清视频图像传送到遥控器内的显示屏上，操作人员无论用哪种控制方式运行设备，均可实时查看起落架拆卸过程，并可对起落架的安装状态进行调节。

电源***

磷酸铁锂电池包括电池管理***和可充电电池组。

使用电池管理***对可充电锂电池组进行控制与管理，电池管理***是通过采集每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压/电流等信息，形成一个有效的智能控制***，及时反馈电池组的荷电状态、工作状态等信息，有效的控制单体电池间、电池组间的均衡，防止电池发生过充电或过放电现象，对于电源故障可以第一时间发现并处理，保持整组电池运行的可靠性和高效性。

起落架柔性智能安装***使用可充电锂电池组进行供电，方便起落架柔性智能安装***在工作中，进行移动，在电池组电量不足时，使用外接电源对电池组进行快速充电。特殊情况下，允许设备边充电边工作，充电电压兼容220V市电和三相380V工业用电。

电池管理***具有电量报警功能，在电量35%发出一级报警，电量20%发出二级报警。出现一级报警，应尽快充电，出现二级报警，应立刻充电，否则电池过度放电会严重缩短其寿命，充满电后运行时间较短就充电，充电时间不宜过长，否则会形成过度充电，使电池发热。

电池包都是模块化处理，方便拆卸更换，维修动作少，效率高。磷酸铁锂电池除了常规功能以外，还具备以下几个先进技术：

a）磷酸铁锂电池包，高温超过40℃的时候，配装的轴流风扇自动启动，进行电池包的散热处理，低温降至-5℃的时候，电池包内的自加热***启动，对电池电芯等关键器件进行加热处理，保证电池包正常的充电和放电效率。

b）电池管理***淘汰了市面上为锂电池充电配备充电机的模式，利用电池管理***的外接充电插头可以直接进行充电，充电电流在设定范围内可调节，电池2-3小时内可充满。

c）充电过程在电池管理***的检测控制下进行，行程一个相对闭环控制，比充电机的开环模式更安全更可靠。

智能自检***（通过程序实现）

智能控制***具有自检功能，当设备开机后，智能控制***进行自检程序，当自检结束后，设备的运行状态正常，设备可直接进入工作环节，如设备自检后查出故障，根据在遥控器显示屏上显示的错误代码，可直接了解出现故障的环节，进行排故后，设备再次进行自检，自检后设备运行状态正常，可进入工作环节。

Claims (10)

1.飞机起落架柔性智能安装***，包括机械手臂(1-1)、Z轴升降机构(1-2)、C轴旋转机构(1-3)、XY向平移机构(1-4)和行走车(1-5)，其特征在于：

机械手臂(1-1)，包括轴承座(12-6)、电动推杆(12-8)、卡爪座(12-12)、支臂(12-7)和B轴伺服电机(12-1)；轴承座(12-6)内安装有轴承(12-4)，轴承(12-4)的外圈和轴承座(12-6)的内壁固定连接，支臂(12-7)***轴承(12-4)的内圈且固定连接；在支臂(12-7)上通过螺钉固定套设有B轴齿轮(12-3)；B轴伺服电机(12-1)的壳体固定在轴承座(12-6)上，B轴伺服电机(12-1)的动力输出轴上的齿轮和B轴齿轮(12-3)啮合连接；在轴承座(12-6)的外壁上端固设有带有光源和夜视功能的摄像头(12-5)；电动推杆(12-8)的外壳固设在支臂(12-7)上；在支臂(12-7)的一端通过销轴铰接有卡爪座(12-12)；在卡爪座(12-12)的上端面上固定设有受推片(12-11)；受推片(12-11)的上端和电动推杆(12-8)上的推杆(12-9)铰接；在卡爪座(12-12)内装设有左卡爪(12-14)和右卡爪(12-15)；左卡爪(12-14)和右卡爪(12-15)的一侧为爪子形状，另一侧为齿轮形状；左卡爪(12-14)和右卡爪(12-15)的齿轮侧分别和卡爪座(12-12)的上、下端面铰接；左卡爪(12-14)上的齿轮和右卡爪(12-15)上的齿轮啮合；在卡爪座(12-12)的外壁上固设有卡爪伺服电机(12-16)；卡爪伺服电机(12-16)的动力输出轴***卡爪座(12-12)内，卡爪伺服电机(12-16)动力输出轴上的齿轮和右卡爪(12-15)上的齿轮啮合；

Z轴升降机构(1-2)，包括外支撑筒(11-1)、内活动筒(11-3)、Z轴丝杠(11-6)和Z轴丝母(11-4；外支撑筒(11-1)套设在内活动筒(11-3)的外侧；内活动筒(11-3)和外支撑筒(11-1)为矩形管；Z轴丝杠(11-6)通过丝杠安装座沿Z轴方向竖直安装在外支撑筒(11-1)的内壁上；Z轴丝母(11-4)固定设置在内活动筒(11-3)的内壁上；Z轴丝母(11-4)套设在Z轴丝杠(11-6)上且螺纹连接；Z轴丝杠(11-6)的一端通过Z轴联轴器(11-10)连接在Z轴减速器(11-9)的动力输出轴上，Z轴减速器(11-9)的动力输入轴连接在Z轴伺服电机(11-8)的动力输出轴上；内活动筒(11-3)的上端面和轴承座(12-6)的外壁固定连接；

C轴旋转机构(1-3)，包括C轴伺服电机(10-5)、小齿轮(10-4)、C轴轴承和连接罩(10-1)；C轴轴承由C轴外圈(10-2)和C轴内圈(10-3)装配构成；连接罩(10-1)固设在C轴内圈(10-3)的上端面上；C轴伺服电机(10-5)的壳体固设在连接罩(10-1)上，C轴伺服电机(10-5)的动力输出轴***小齿轮(10-4)的中心孔固定连接；小齿轮(10-4)设置在C轴外圈(10-2)的外侧并且和C轴外圈(10-2)啮合连接；连接罩(10-1)的上端面通过螺栓和外支撑筒(11-1)的下端面固定连接；

XY向平移机构(1-4)，包括Y向移动平台(8-3)和X向移动平台(8-6)；Y向移动平台(8-3)设置在X向移动平台(8-6)的上方；在X向移动平台(8-6)的上端面上沿Y轴方向安装有Y轴向丝杠(8-2)和两个Y轴向导轨(8-1)；在Y轴向丝杠(8-2)上螺纹连接有Y轴向丝母(9-8)；在Y轴向导轨(8-1)上安装有Y轴导向滑块(9-7)；Y轴导向滑块(9-7)和Y轴向丝母(9-8)固定在Y向移动平台(8-3)的下端面上；Y轴向丝杠(8-2)的一端通过联轴器连接在减速机的动力输出轴上，减速机的动力输入轴连接在伺服电机的动力输出轴上；X向移动平台(8-6)的下方沿X轴方向设有X轴向丝杠(8-4)和两个X轴向导轨(8-5)；在X轴向丝杠(8-4)上螺纹连接有X轴向丝母；在X轴向导轨(8-5)上安装有X轴导向滑块；X轴导向滑块和X轴向丝母固定在X向移动平台(8-6)的下端面上；X轴向丝杠(8-4)的一端通过联轴器连接在减速机的动力输出轴上，减速机的动力输入轴连接在伺服电机的动力输出轴上；Y向移动平台(8-3)的上端面通过螺栓和C轴外圈(10-2)固定连接；

行走车(1-5)，包括车体框架(2-15)、四个工作轮组和控制与供电***；控制与供电***安装在车体框架(2-15)上；车体框架(2-15)的一端设有U形开口；四个工作轮组分别安装在车体框架(2-15)的前端左、右侧和后端左、右侧；X轴向丝杠(8-4)通过丝杠安装座和X轴向导轨(8-5)固设在车体框架(2-15)的上端面上。

2.根据权利要求1所述的飞机起落架柔性智能安装***，其特征在于：B轴齿轮(12-3)在设定角度范围上设有多个齿牙。

3.根据权利要求1所述的飞机起落架柔性智能安装***，其特征在于：在卡爪座(12-12)上端固设有两个手动卷扬机(12-10)。

4.根据权利要求1所述的飞机起落架柔性智能安装***，其特征在于：在外支撑筒(11-1)的外侧安装有外滚轮(11-2)，外滚轮(11-2)上的支架固定在外支撑筒(11-1)的外壁上，外滚轮(11-2)的滚轮和内活动筒(11-3)的外壁接触；在内活动筒(11-3)的内侧设有内滚轮(11-5)，内滚轮(11-5)位于外滚轮(11-2)的对面一侧；内滚轮(11-5)的支架固定在内活动筒(11-3)的内壁上，内滚轮(11-5)的滚轮和外支撑筒(11-1)的内壁接触。

5.根据权利要求1所述的飞机起落架柔性智能安装***，其特征在于：两个Y轴向导轨(8-1)分别固定设置在X向移动平台(8-6)的两端；Y轴向丝杠(8-2)通过丝杠安装座固定安装在X向移动平台(8-6)的中间处。

6.根据权利要求1所述的飞机起落架柔性智能安装***，其特征在于：两个X轴向导轨(8-5)分别位于在X向移动平台(8-6)的两端，X轴向丝杠(8-4)位于X向移动平台(8-6)的中间处。

7.根据权利要求1所述的飞机起落架柔性智能安装***，其特征在于：在车体框架(2-15)四周设有多个吊点。

8.根据权利要求1所述的飞机起落架柔性智能安装***，其特征在于：工作轮组，包括工作轮伺服电机(4-1)、工作轮减速器(4-2)、弹簧安装柱(4-3)和麦克纳姆轮(4-4)；工作轮伺服电机(4-1)的动力输出轴和工作轮减速器(4-2)的动力输入轴连接，工作轮减速器(4-2)的动力输出轴和麦克纳姆轮(4-4)连接；在弹簧安装柱(4-3)上套设有减震弹簧；弹簧安装柱(4-3)的上端凸台大于车体框架(2-15)的连接板上的通孔，弹簧安装柱(4-3)下端穿过车体框架(2-15)的连接板上的通孔固定在工作轮减速器(4-2)壳体上；减震弹簧上端抵顶在车体框架(2-15)的连接板下端面上，下端抵顶在工作轮减速器(4-2)壳体上。

9.根据权利要求1所述的飞机起落架柔性智能安装***，其特征在于：控制与供电***，包括多个伺服电机控制器(3-1)、磷酸铁锂电池(3-2)、逆变器(3-3)、激光避障器(3-4)、急停开关(3-5)、电控箱(3-6)、声光报警器(3-7)、安全触边(3-8)、PLC及其辅助功能模块(3-9)、温控器(3-10)和两个遥控器(3-11)；多个伺服电机控制器(3-1)、磷酸铁锂电池(3-2)、逆变器(3-3)和PLC及其辅助功能模块(3-9)安装在车体框架(2-15)内；激光避障器(3-4)和急停开关(3-5)安装在车体框架(2-15)的后端一侧上，声光报警器(3-7)安装在车体框架(2-15)的后端另一侧上；电控箱(3-6)安装在车体框架(2-15)的上端面上；安全触边(3-8)安装在车体框架(2-15)的四周；温控器(3-10)安装在车体框架(2-15)的上端面上，检测车体框架(2-15)的内部温度；两个遥控器(3-11)安装在车体框架(2-15)外侧；多个伺服电机控制器(3-1)、磷酸铁锂电池(3-2)、逆变器(3-3)、激光避障器(3-4)、急停开关(3-5)、电控箱(3-6)、声光报警器(3-7)、安全触边(3-8)、PLC及其辅助功能模块(3-9)、温控器(3-10)和两个遥控器(3-11)通过导线互相连接在对应接口上。

10.根据权利要求1所述的飞机起落架柔性智能安装***，其特征在于：C轴外圈(10-2)的弧形外壁在设定角度范围为齿轮形状。