本發明涉及玩具領域,特別涉及一種水陸兩棲玩具裝甲車。
背景技術:
1、在玩具模型領域,水陸兩棲玩具裝甲車因可在陸地與水面兩種場景下移動,能提供多樣化使用體驗,成為熱門產品。但目前市場上的同類玩具產品多采用簡化結構設計,核心缺陷集中于“水上浮力保障”與“陸地機動性”的結構需求沖突,導致兩者性能均處于較低水平,難以滿足用戶使用需求。
2、現有水陸兩棲玩具裝甲車需同時平衡水上不沉沒與陸地靈活移動的需求,而兩者對結構的需求存在本質矛盾:為保證水上不沉沒,現有產品普遍采用輕質材料制造。但若采用輕質材料,會導致車身整體重量不足,在陸地行駛時易出現履帶抓地力匱乏、難以精準控制行駛軌跡和越障能力薄弱等問題。同時,即便此類產品在靜態水中能勉強浮起,但一旦開始行駛,由于車身重量過輕、浮力儲備冗余不足,面對行駛產生的水流沖擊或輕微水面波動時,極易出現側傾、顛簸,甚至發生翻轉,水上行駛穩定性嚴重不足;若為改善陸地性能增加少量配重提升重量,則會導致水上浮力不足,一旦開始行駛,就會出現下沉風險,形成“重量-浮力”的核心矛盾,最終導致裝甲車的陸地機動性與水上穩定性均受大幅限制。
技術實現思路
1、本發明所要解決的技術問題是提供一種水陸兩棲玩具裝甲車,這種水陸兩棲玩具裝甲車能兼顧陸地機動與水上穩定,并且無論入水階段還是在水中行駛過程中,都能保持穩定浮態。
2、為了解決上述技術問題,采用的技術方案如下:
3、一種水陸兩棲玩具裝甲車,包括裝甲車本體和遙控器,裝甲車本體包括車身、電池、控制裝置、驅動機構、兩個履帶機構和兩個噴泵,電池、控制裝置和驅動機構分別安裝在車身上;控制裝置、驅動機構、履帶機構和噴泵分別與電池的輸出端電連接;驅動機構的動力輸出端分別與兩個履帶機構的動力輸入端傳動連接;遙控器的信號輸出端與控制裝置的信號輸入端通信連接;驅動機構和噴泵信號輸入端分別與控制裝置對應的信號輸出端電連接;其特征在于:所述車身包括底座和上殼體,底座設有內腔,上殼體安裝在底座上并將內腔開口覆蓋;兩個所述履帶機構分別安裝在底座的左右兩側,并且底座的兩側分別設有向兩側延伸的條形中空浮板,條形中空浮板至少覆蓋履帶機構上部區域并構成履帶擋板,并且條形中空浮板與履帶機構之間具有間隙,條形中空浮板的后部開有通孔;兩個所述噴泵分別安裝在兩個條形中空浮板的上表面后部,噴泵中后部設有進水管,進水管穿過通孔延伸至間隙中,并且進水管的進水口朝向前方,噴泵的噴口開設在后端。
4、上述水陸兩棲玩具裝甲車中,遙控器能控制裝甲車本體分別在地面上和水中進行移動,在地面移動時,驅動機構能驅動履帶機構完成前進、后退、左轉、右轉或原地掉頭等動作;在水中移動時,則能通過兩個噴泵的噴水量大小,實現前進和轉向。當裝甲車下水后,條形中空浮板能夠作為裝甲車兩側的浮桶,為裝甲車提供浮力,即使裝甲車重量較重,在條形中空浮板的輔助下,仍可使裝甲車僅沉沒至與噴泵相平齊的位置,而噴泵以上的區域可以露出水面;此外,當噴泵噴水驅動裝甲車本體移動時,由于噴泵通過進水管從水中進行吸水,會加快間隙處的水流速度,而履帶機構下方的水流速度基本保持不變,由此形成間隙處壓強小、履帶機構下方壓強大的壓力差,該壓力差能為條形中空浮板提供額外浮力,從而確保裝甲車本體在水中快速移動時,仍可保持穩定姿態而不發生下沉。這種水陸兩棲玩具裝甲車能兼顧陸地機動與水上穩定,無需對裝甲車的輕量化進行過度追求,能保證裝甲車在陸地上行駛時的機動能力;而在下水后,則能通過條形中空浮板為裝甲車提供浮力,在水中行駛時,還能通過噴泵吸水產生的附加浮力效應,提升裝甲車在水中高速移動時的抗下沉能力,增強水中行駛穩定性;同時,條形中空浮板能構成履帶擋板,不會影響裝甲車的整體外觀。
5、上述噴泵采用微型軸流噴泵。上述條形中空浮板可以采用輕薄材料制成,例如塑料或鋁合金。
6、優選方案中,所述遙控器具有前進后退搖桿、左右轉向搖桿以及用于控制所述控制裝置在陸地模式或涉水模式間進行切換的切換鍵;當處于陸地模式下,遙控器通過控制裝置分別控制兩個履帶機構在陸地上的行走速度,以使裝甲車本體在陸地上的前進、后退或轉向;當處于涉水模式下,并且前進后退搖桿和左右轉向搖桿的撥動幅度均小于或等于50%時,控制裝置分別控制兩個噴泵在水中的推進速度,以使裝甲車本體在水面的前進、后退或小角度的轉向;當處于涉水模式下,并且左右轉向搖桿的撥動幅度大于50%時,控制裝置同時控制兩個噴泵在水中的推進速度和兩個履帶機構在水中的撥水速度,以使裝甲車本體在水面大角度的轉向;當處于涉水模式下,并且前進后退搖桿的撥動幅度大于50%時,控制裝置同時控制兩個噴泵在水中的推進速度和兩個履帶機構在水中的撥水速度,以使裝甲車本體在水面的快速前進、后退、登陸、下水。
7、裝甲車本體可以通過遙控器的切換鍵在陸地模式與涉水模式間自由切換,適配不同場景行駛:在陸地模式下,通過控制裝置調節兩個履帶機構的行走速度及轉速差,即可實現裝甲車本體在陸地上的前進、后退、左轉、右轉或原地掉頭等動作,操控靈活。處于涉水模式時,根據搖桿撥動幅度實現分級控制:當前進后退搖桿和左右轉向搖桿的撥動幅度均小于或等于50%時,僅通過噴泵驅動,實現平緩行駛及小角度轉向;當左右轉向搖桿的撥動幅度大于50%時,控制裝置控制履帶機構同步參與撥水,顯著提升推進效率及轉向力矩,通過分別控制兩個噴泵在水中的推進差速和兩個履帶機構在水中的撥水差速,以使裝甲車本體在水面大角度的轉向;當前進后退搖桿的撥動幅度大于50%時,控制裝置同時控制兩個噴泵在水中的推進速度和兩個履帶機構在水中的撥水速度,以使裝甲車本體在水面的快速前進、后退、登陸、下水,使得在水面與陸地的過渡區域,無需額外操作,履帶機構接觸陸地后可直接驅動行駛,噴泵在水中持續提供輔助動力,快速完成裝甲車本體從水面到陸地或陸地到水中的雙向轉換,整個過程連貫順暢,無需人工介入調整,通過采用這種控制邏輯,將模式切換與搖桿幅度聯動控制,精準適配水陸雙場景,有效解決裝甲車水陸性能失衡和模式切換繁瑣的問題,又攻克了過渡區域需人工干預的痛點,實現輕松行駛與平穩自動過渡,大幅提升使用體驗與產品實用性。
8、進一步的優選方案中,所述控制裝置包括搖桿信號接收模塊、模式切換控制模塊和轉速調節模塊,搖桿信號接收模塊和模式切換控制模塊的信號輸出端分別與轉速調節模塊對應的信號輸入端電連接;搖桿信號接收模塊用于接收所述遙控器上前進后退搖桿和左右轉向搖桿信號;轉速調節模塊用于接收遙控器上切換鍵的信號;轉速調節模塊用于根據搖桿信號接收模塊和模式切換控制模塊發出的信號,并控制裝甲車本體的前進、后退、轉向或模式切換。當用戶撥動遙控器的前進后退搖桿時,搖桿信號接收模塊會實時捕獲搖桿的撥動幅度(如?0%~100%),并將幅度信號轉換為電信號傳輸至轉速調節模塊;轉速調節模塊根據幅度值生成對應的?pwm?調速信號(占空比隨幅度增大而提高),使履帶機構和/或噴泵根據信號進行對應速度的工作;模式切換控制模塊接收切換鍵的信號,從而控制轉速調節模塊在陸地模式的控制方式(只控制驅動機構)和涉水模式間進行切換(可同時控制噴泵和驅動機構)。控制裝置可以采用單片機或微處理器,上述搖桿信號接收模塊、模式切換控制模塊和轉速調節模塊均采用遙控接收的通用模塊。
9、更進一步的優選方案中,所述轉速調節模塊在接收到從陸地模式切換至涉水模式情況下,轉速調節模塊控制所述噴泵以額定功率的20%進行預啟動2-4秒,并控制所述履帶機構以全功率進行前進2-4秒,隨后在2-4秒后轉速調節模塊再響應搖桿信號接收模塊發送的電信號;轉速調節模塊在接收到從涉水模式切換至陸地模式情況下,轉速調節模塊同時控制噴泵和履帶機構以全功率進行前進2-4秒,隨后在2-4秒后轉速調節模塊再響應搖桿信號接收模塊發送的電信號。通過采用這種邏輯,在切換至涉水模式時,控制裝置不會直接讓噴泵全功率啟動,而是先以20%的低功率進行預啟動,避免突然大流量沖擊導致裝甲車本體晃動甚至出現翻轉,并且履帶機構仍能工作一定時間,提供從陸地向水面過渡行駛的時間;在切換至陸地模式時,控制裝置則能同時控制噴泵和履帶機構全功率推進,從而全力推動裝甲車本體從水面過渡至陸地,不會出現擱淺的情況。
10、進一步的優選方案中,所述履帶機構包括傳動履帶、主動輪和多個從動輪,主動輪與所述驅動機構的動力輸出端傳動連接,各個從動輪分別可轉動設置在所述底座上,傳動履帶張緊在主動輪和各個從動輪之間;傳動履帶包括多個依次連接的履帶節,履帶節的中部設有撥板,撥板自前至后逐漸向下傾斜。上述撥板的前、后、下方向是依據履帶節處于傳動履帶的前行段時的位置而定。通過設置撥板,當處于陸地模式時,撥板能起到爬地的作用,增加摩擦力,尤其是在泥土路面行走時,還能插入到泥土中,進一步提高抓地能力;當處于涉水模式時,隨著傳動履帶的轉動,在前行段的各個撥板也能將水向后撥動,進一步提高撥水力度,提升推進效率和轉向能力。
11、優選方案中,所述上殼體的上表面設有安裝槽,安裝槽上設有將安裝槽覆蓋的蓋板,所述控制裝置安裝在安裝槽內。由于裝甲車在入水后,上殼體的上表面處于水面以上,因此通過將控制裝置集成在上殼體的安裝槽內,而非底座的內腔中,能避免由于水流晃動導致的滲水風險,減少水流直接接觸控制裝置的概率,進一步提升控制裝置的防水可靠性,延長電子元件使用壽命。通常的,蓋板可以制作成裝甲車本體艙蓋的外型。
12、優選方案中,所述驅動機構包括兩個行星減速電機,兩個行星減速電機分別安裝在所述內腔中,兩個行星減速電機與兩個所述履帶機構一一對應,并且行星減速電機的動力輸出端與對應履帶機構的動力輸入端傳動連接。行星減速電機的體積緊湊,同時減速增扭后的扭矩足夠帶動履帶克服陸地摩擦力,適配裝甲車玩具的驅動需求。
13、本發明的有益效果在于:這種水陸兩棲玩具裝甲車適配水陸雙場景,操控精準,能輕松實現水陸之間切換行駛,有效提升使用體驗。