可变形履带式移动作业机械装置

　　这款履带式移动作业装置的设计初衷，是为了应对复杂非结构化地形下的近距离作业需求，常见的应用场景涵盖灾后废墟探查、狭窄管廊巡检、高危工业环境内的设备状态摸排等，这类场景普遍存在地面起伏落差大、通行空间狭窄、存在障碍物阻隔的特点，常规轮式移动平台或者固定构型履带平台很容易出现托底、越障失败、无法通过狭窄弯折通道的问题。从结构设计逻辑来看，该装置没有采用传统履带设备固定的履带架构型，而是将两侧的履带行走模块做成了可独立摆动的铰接结构，每侧履带单元都可以绕与主机身连接的铰接轴进行一定角度的转动，配合履带自身的行走动力，能够实现多种构型的切换：当在平整路面快速移动时，两侧履带可以调整到与主机身平行的状态，形成类似常规履带车的构型，

　　此时行走阻力最小，移动效率最高；当遇到高度接近自身底盘高度的垂直障碍时，可以将前部履带向上抬起搭在障碍边缘，通过履带转动配合铰接轴的力矩输出，逐步将整机抬升翻越障碍，越障高度相比同尺寸固定构型履带设备提升40%以上；当需要通过低矮狭窄的缝隙通道时，可以将两侧履带向下展开，把主机身的高度压低，缩小整机的垂直方向轮廓尺寸，适配高度有限的通行空间；在需要进行坡面停靠或者倾斜面作业时，还可以通过调整两侧履带的摆角，让主机身始终保持水平状态，为搭载的作业模块提供稳定的安装基准。在尺寸边界的设计上，该装置的主体机身采用了紧凑的箱型结构，所有的传动部件、动力元件、控制模块都集成在机身内部，机身两侧的铰接座做了加强处理，

　　能够承受履带摆动时产生的冲击载荷，避免长期在颠簸环境下作业出现结构疲劳开裂。履带模块选用了同步带式的轻型履带结构，履带表面做了防滑纹路处理，在水泥、砖石、金属等常见工业地面都能提供足够的附着力，同时履带的张紧结构集成在履带架端部，不需要拆解主体结构就可以完成张紧度调整，日常维护的便利性较好。在功能设计层面，该装置的机身预留了标准化的载荷安装接口，可以根据不同的作业需求搭载探查摄像头、气体检测传感器、小型作业机械手等不同模块，铰接的履带模块除了满足行走越障需求之外，在特殊场景下还可以作为辅助支撑结构，比如在需要抬升机身获得更高作业视野的时候，可以将两侧履带向下摆动支撑地面，把整机机身抬升到更高的位置，拓展作业的覆盖范围。

　　设计过程中针对不同构型下的受力情况做了对应的校核，比如在履带完全展开支撑机身的时候，铰接轴的受力、履带架的抗弯强度都做了冗余设计，避免在支撑状态下出现结构变形；同时履带的驱动电机和摆动驱动电机做了独立的控制回路，行走动作和履带构型调整动作可以独立运行，不会出现动作干涉的问题。考虑到实际作业中可能遇到的碰撞情况，机身的四个边角和履带架的外侧都做了圆弧过渡处理，没有突出的尖锐结构，在狭窄空间内通行时不容易剐蹭到周边的管线或者墙体结构，同时整机的重心控制在铰接轴的中心附近，不管是哪种构型状态下，重心的投影都落在履带的支撑轮廓范围内，不会出现侧翻的风险。针对不同地形的通行需求，履带的接地长度也做了优化，在平整路面状态下接地长度适中，转向阻力较小，在越障状态下通过履带摆动调整接地角度，能够保证履带和障碍表面有足够的接触面积，避免出现打滑的情况。