一种多用途装载工具

技术领域

本发明属于装载工具技术领域，具体涉及一种多用途装载工具。

背景技术

装载工具在许多日常场景中都存在巨大的需求潜力，在个人需要移动人或搬运货物的状况下，无论采取搬动还是背负的姿态，以人体的生理素质无法承担较长时间的作业，并且极易造成人体器官机能的劳损；在军队展开作战时，也需高效移动伤员和搬运物资，若不借助工具，会对战士的体能造成巨大损耗，影响单兵移动能力和作战能力。目前国内军民两用的装载工具较少，现有的装载工具多结构复杂，携带不便，且功能单一，无法满足不同的使用场景。

发明内容

本发明针对现有技术中装载工具结构复杂，功能单一，无法适应不同使用场景的问题，提供一种多用途装载工具，质轻稳定、便携易收纳，可军民两用。

本发明的发明目的是通过以下技术方案实现的：

一种多用途装载工具，包括装载底板、车架及动力机构，所述车架包括牵引杆及支撑架，所述支撑架下端与装载底板连接，上端与牵引杆连接；支撑架包括两根弧形杆，两根弧形杆对称设置，并逐渐上扬延伸形成向上的拱形，两者上扬延伸的过程中逐渐靠拢，并在顶端连接；两根所述弧形杆的下端均通过折叠机构与装载底板的前端连接；牵引杆的前端可拆卸地连接有穿戴式牵引件。上述方案中装载底板与支撑架共同限定出了一个开放型载物空间，能够适配不同体积的载物，且质轻稳定；支撑架采用逐渐上扬的弧形杆，更符合人体工学，牵引者在牵引时更为省力，且上述结构支撑架配合装载底板可在牵引者下肢与装载工具之间形成一定的空间，利于牵引者行进，即可实现站姿牵引，也可实现卧姿牵引，从而满足军用、民用两种需求；穿戴式牵引件可解放牵引者双手，使用更为便捷。

作为优选，两根弧形杆之间设第一横杆与第二横杆，两根横杆平行间隔设置，其中第一横杆连接于两弧形杆中部，第二横杆连接于两弧形杆下部。横杆的设置能提高整个支撑架的强度，提高装载工具的装载能力，并能为各种附件提供安装位。

作为优选，两根所述弧形杆之间设有一直杆，所述直杆垂设于两弧形杆连接位与第一横杆之间，所述直杆为中空结构，其内部形成有用于容纳牵引杆的腔体，牵引杆可伸缩地安装于直杆上端。牵引杆采用可伸缩的方式与支撑架连接，可减小装载工具折叠收纳时的体积，方便收纳，另外牵引杆与支撑架可伸缩连接，可以调节整个车架的高度，以适应不同身高的牵引者。

作为优选，两根所述弧形杆的下端均通过折叠机构与装载底板的前端连接。车架与装载底板通过折叠机构连接，方便装载工具折叠收纳，减小其收纳体积。

作为优选，所述弧形杆的弧度为60-70°，所述弧形杆的垂直高度为700-800mm,所述牵引杆的垂直高度为350-400mm。弧形杆的固定高度加上牵引杆的可变高度，再配合弧形杆的弧度，能够有效提高装载工具与牵引者的配合度，避免装载工具在跟随牵引者前进的过程中妨碍牵引者正常抬腿，减小前进阻力，牵引者正常行走的同时即可对装载工具进行牵引，方便省力；牵引杆的垂直高度可根据牵引者身高实现伸缩，以配合不同的身高。

作为优选，所述弧形杆的弧度为65°；所述弧形杆的垂直高度为716mm,所述牵引杆的垂直高度为374mm。上述弧度和垂直高度是根据普通人的小腿加足高，再结合步距所测算出的最优数据，能够使装载工具适应不同身高、不同年龄段的男女牵引者。

作为优选，所述牵引杆的上端成型有施力端头，所述施力端头与牵引件可拆卸连接。采用可拆卸连接方便装货卸货。

作为优选，所述施力端头朝向远离装载底板的方向弯曲延伸。施力端头弯曲设置能够使装载工具与牵引者之间具备合适的间距，特别在牵引者卧姿使用时，弯曲延伸的施力端头配合车轮能够让车架悬空，为牵引者提供行进空间；再者，朝向牵引者弯曲延伸的施力端头能够将牵引者施加的牵引力有效的传递给装载工具，更为省力。

作为优选，所述动力机构包括车轮，所述车轮设有两个，对称设置于装载底板下方，并靠近车架一侧设置。车轮靠近车架一侧设置，配合向前上扬的车架能够使整个装载工具的重心落在合适的位置，更为稳定省力；且在配合卧姿使用时，车轮安装在上述位置能够继续有效的对整个装载工具形成支撑，并能与地面接触正常转动，牵引更为省力。

作为优选，所述动力机构还包括驱动组件，驱动组件包括无刷电机、蓄电池及控制器，其中无刷电机内置于车轮内部。驱动组件可为装载工具提供行进动力，从而提高装载工具的装载能力，并能适应不同地形，牵引者只需对方向和车速进行控制，省力易操控。

作为优选，所述装载底板的下方设有一托板，托板与装载底板之间形成一装配空间，蓄电池及控制器安装于装配空间。

作为优选，所述牵引件为防刺服，防刺服的背部设与施力端头相匹配的连接件。当装载工具军用时，防刺服作为牵引件不仅能解放士兵双手，还能对士兵进行保护，提高单兵移动能力和作战能力。

作为优选，所述装载底板上设有弹力带，弹力带的一端固接于装载底板的尾端，另一端设有能够勾挂于第一横杆和第二横杆的挂钩。

作为优选，所述支撑架上开设有用于安装附件的安装孔。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明结构简单，质轻稳定，易收纳，控制灵活，功能完善；架、板、带相结合的方式限定出一个开放式的载物空间，能够装载不同体积不同类型的载物；通过优化车架的结构，能够使装载工具同时满足站姿牵引和卧姿牵引，从而提高其功能性，成为军民两用的装载工具；支撑架结合人体工学采用了最佳尺寸和弧度，使牵引者在正常行进的过程中即能实现牵引，省力便捷；支撑架及装载底板上设有用于安装附件的通用安装孔，能够根据不同的使用场景加装不同的附件，进一步提高装载工具的功能性。

附图说明

图1为本发明机构示意图；

图2为本发明中车架结构示意图；

图3为本发明折叠状态结构示意图；

图4为本发明中折叠机构结构示意图；

图5为本发明中装载底板结构示意图；

图中标记：装载底板10；托板11；牵引杆21；施力端头211；支撑架22；弧形杆221；水平弯折段2211；直杆222；第一横杆223；第二横杆224；安装孔225；腰形孔226；折叠机构30；第一套杆31；第二套杆32；车轮41；蓄电池42；控制器43；防刺服50。

具体实施方式

下面结合附图所表示的实施例对本发明作进一步描述：

参见图1-5，本实施例公开一种多用途装载工具，军民两用，质轻稳定，高效易收纳，在日常生活中可满足不同生活场景的载物需求，以改善居民生活的便利程度，重新定义中小负担的出行携带方式，在军用方面，提升军队以个人为单位移动运输的效率，辅以附带的地形勘探等技术，大幅提升军队的作战能力。

所述多用途装载工具包括装载底板10、车架及动力机构，车架采用耐高温高压、耐腐蚀、不易变形、延展性良好的合金制成。所述车架包括牵引杆21及支撑架22，所述支撑架22下端与装载底板10连接，装载底板10与支撑架22共同限定出了一个开放型载物空间，能够适配不同体积的载物；支撑架22的上端与牵引杆21连接，支撑架22包括两根弧形杆221，两根弧形杆221对称设置，并逐渐上扬延伸形成向上的拱形，两者上扬延伸的过程中逐渐靠拢，并在顶端连接，支撑架22采用逐渐上扬的弧形杆221，更符合人体工学，牵引者在牵引时更为省力，支撑架22所限定出的弧形面能够在牵引者下肢与装载工具之间形成一个供牵引者抬腿的三角空间，牵引者可采用正常的行走姿势对装载工具进行牵引，不必调整姿势，更为省力；且三角空间的形成，不仅可实现站姿牵引，还可实现卧姿牵引以满足狭窄区域和特殊环境的使用，功能性更强；牵引杆21设于直杆222的延长线上,形成一个前倾的姿态，以配合支撑架22的上扬姿态，保证牵引力传递的有效性；穿戴式牵引件能够解放牵引者双手，配合站姿牵引和卧姿牵引，更为便捷；两根弧形杆221之间设第一横杆223与第二横杆224，两根横杆平行间隔设置，其中第一横杆223连接于两弧形杆221中部，第二横杆224连接于两弧形杆221下部，两个横杆的设置不仅能提高整个车架的强度，以提高装载能力，还能在实际使用过程中为附件提供合适的安装位；牵引杆21上的前端可拆卸地连接有牵引件，所述牵引件穿戴于牵引者身体上。上述结构支撑架22配合装载底板10即可实现站姿牵引，也可实现卧姿牵引，从而满足军用、民用两种需求，并且穿戴式的牵引件能够解放牵引者双手，使用更为便捷。

两弧形杆221之间还设有一直杆222，所述直杆222垂设于两弧形杆221连接位与第一横杆223之间，所述直杆222为中空结构，其内部形成有用于容纳牵引杆21的腔体，牵引杆21可伸缩地安装于直杆222上端，并位于直杆222的延长线上，以形成一个前倾的姿态，以配合支撑架22的上扬姿态，保证牵引力传递的有效性；牵引杆21的下端与直杆222之间设锁紧套筒，牵引杆21采用可伸缩的安装方式，不仅可以提高装载工具的适配性，满足不同身高的牵引者，前倾设置的牵引杆21不仅能调节车架的整体高度，还能调节车架与牵引者之间的间距，适配性强，另外可伸缩设置还可以在减小装载工具的收纳体积；为进一步减小其收纳体积，两根所述弧形杆221的下端均通过折叠机构30与装载底板10的前端连接，折叠机构30包括相互枢接的第一套杆31和第二套杆32，套杆包括枢接部和连接部，两个套杆的枢接部枢接，第一套杆31的连接部套装在弧形杆221的末端，弧形杆221的末端设有与第一套杆31匹配的直线段，第二套杆32的连接部套装在装载底板10前端的连接柱上。当装载工具需要被打开使用或者折叠收纳时，无需利用螺丝刀、扳手等任何的工具。折叠收纳时，只要徒手将两个折叠机构30的第一套杆31及第二套杆32在枢接问弯折内收，即可使装载底板10向车架靠拢，然后再将牵引杆21收纳至直杆222中，即完成了装载工具的收纳，若要打开，逆序逆向进行以上操作即可。

弧形杆221的上端均形成有水平弯折段2211，所述水平弯折段2211相向弯折，并延伸连接至直杆222，水平弯折段2211的设置能够提高整个车架的强度，提高装载工具的装载能力，避免弧形杆221连接位应力集中。

为了使牵引者在前进牵引过程中能够获得一个舒服的姿势，本发明通过结合不同年龄层男女的小腿足高、身高以及步伐大小进行了测算，计算公式为身高×0.145＝步距(男性)，身高×0.413＝步距(女性)，最终确定了车架最适宜的高度范围和弧度范围。弧形杆221的固定高度加上牵引杆21的可变高度，再配合弧形杆221的弧度，能够有效提高装载工具与人的配合度，避免装载工具在跟随使用人前进的过程中妨碍使用人抬腿，减小前进阻力，牵引者正常行走的同时即可对装载工具进行牵引，方便省力；牵引杆21的垂直高度可根据牵引者身高实现伸缩，以配合不同的身高。本实施例中，所述弧形杆221的弧度角度为65°；所述弧形杆221的垂直高度为716mm,所述牵引杆21的垂直高度为374mm，具体参考数据如下表：

牵引杆21的上端成型有施力端头211，所述施力端头211与牵引件可拆卸连接，采用可拆卸连接方便装货卸货；所述施力端头211朝向远离装载底板10的方向弯曲延伸，施力端头211弯曲设置能够使装载工具与牵引者之间具备合适的间距，特别在牵引者卧姿使用时，弯曲延伸的施力端头211配合车轮41能够让具有车架悬空，且车架具有上扬的弧度，不会压在牵引者身上，方便牵引者卧姿前进；再者，朝向牵引者弯曲延伸的施力端头211能够将牵引者施加的牵引力有效的传递给装载工具，更为省力，且方向控制更为准确。

动力机构包括车轮41，所述车轮41设有两个，对称设置于装载底板10下方，并靠近车架一侧设置，车轮41靠近车架一侧设置，配合向前上扬的车架能够使整个装载重心落在合适的位置，更为稳定省力；且在配合卧姿使用时，车轮41安装在上述位置能够继续有效的对整个装载工具形成支撑，并能与地面接触正常转动，牵引更为省力；所述动力机构还包括驱动组件，驱动组件包括无刷电机、蓄电池42及控制器43，其中无刷电机内置于车轮41内部，车轮41相较于传统的大轮，本实施例采用轻便灵巧的小轮子，并且使得电机内置，移去后桥，极大程度上减轻的了重量，优化了转向角度过小问题，使得装载工具更加小巧灵活，能够更好的与牵引者实现配合，驱动组件可为装载工具提供行进动力，从而提高装载工具的装载能力，并能适应不同地形，牵引者只需对方向和车速进行控制，省力易操控；装载底板10的下方设有一托板11，托板11与装载底板10之间形成一装配空间，蓄电池42及控制器43安装于装配空间，装载底板10被缩小至360mm X 300mm X 45mm的尺寸，并将电池内置于装配空间内，优化了装载工具的空间结构，电池采用3.5kg的锂电池，以保证整个装载工具质轻。

本实施例中，采用手持遥控器控制装载工具的速度，去除繁杂线路，使得车体更加简洁舒适，新增的前进后退切换功能使得装载工具进退自如。首先电池把电传输给控制器43，控制器43将传输过来的电进行处理后送给电机，这样电机就实现了运转，进而带动整个装载工具向前行进。若采用调速手柄或调速按钮，均需要电线与控制器43连接，在一定程度，有线控制会限制牵引者行动，因此，本实施例中采用遥控器控制控制器43，控制器43会感应到不同的电压值，并根据送来电压值的大小来调节送给电机电压的高低，这样就能控制电机的转速，遥控距离在8米内，操作简单，使用更加便捷。

本实施例中单片机的型号为PIC16F72，单片机主控电路是无刷电机的控制器43的核心部分，电机的霍尔信号、转把信号、过流检测信号、刹车信号等都直接输入给单片机，由单片机进行处理，并由单片机输出电子换向器的三个桥臂的前级驱动信号，以控制电机的运转。单片机根据该脚的电压信号变化，决定输出驱动信号的脉宽，从而决定电机的转速。控制器43从遥控器接收控制信号，控制电机的转速，所以通过转动遥控器的调速旋钮，遥控器发出不同的控制信号，被接收机接收从而控制速度。

穿戴式牵引件可根据使用场景的不同，选择合适的牵引件，如腰环、背带或防刺服50，日常使用中，若运输较轻的载物，可采用腰带，若运输较重的载物，可采用背带，其同时具备肩带和腰带，可避免所有拉力都集中在腰部，牵引更为省力舒适；军用时，牵引件可采用防刺服50，防刺服50的背部设与施力端头211相匹配的连接件。当装载工具军用时，防刺服50作为牵引件不仅能解放士兵双手，还能对士兵进行保护，提高单兵移动能力和作战能力。

装载底板10上设有弹力带，弹力带的一端固接于装载底板10的尾端，另一端设有能够勾挂于第一横杆223和第二横杆224的挂钩，弹力带能够对载物进行固定，其长度和勾挂位置可根据载物的体积和形状进行调整，载物体积较大时，弹力带的挂钩可勾挂在位于上方的第一横杆223上，以限定出更大的载物空间，载物体积较小时，弹力带可勾挂在位于下方的第二横杆224上，以限定出较小的载物空间。

支撑架22上开设有用于安装附件的安装孔225。当装载工具作买菜装载工具使用时，装载工具可配合挂钩作为买菜推车使用，挂钩的上端设柔性带，挂钩通过柔性带悬挂在第一横杆223上，袋子悬挂在挂钩上能够始终保持竖直状态，对盛装了液体的袋子也能进行运输；当装载工具作为行李装载工具使用时，无论是化妆包等小件行李、编织袋收纳的软质大件行李还是行李箱等硬质大件行李都有相应的收纳位置设计，通过合理布局降低行李整体的重心，为旅客在收纳布局上分忧，并配合弹力带进行固定；作为婴儿车使用时，可以利用附件快速组装兜袋装置，该兜袋采用强韧防水材料，并在底部有两个孔的设计，供婴儿伸出双腿，支撑架22的弧形杆221上部及第一横杆223上均开设有用于固定兜带的安装孔225，弧形杆221的下部开设有腰形孔226，可用于安装小踏板，为婴儿的双脚提供支撑，且小踏板的高度可根据婴儿的身高进行位置调整。

装载工具在军队中使用时，可以延展底板，提供坐姿所需要的空间，发挥运送伤员的功能，穿戴式的牵引件可解放士兵的双手，提高战士移动能力和作战能力；将数个小推车放平，可通过打开的车架作为支点立在地势坎坷的路面上，再进行连接，能够形成简易的担架，可对伤势严重的战士进行紧急处理；可嵌入式安装传感器与信息终端，轮子采用万向轮技术与感应器，具备感应传导的功能，与指挥中心、监控台沟通畅通无阻，实时传输士兵地理位置与自然环境信息，为展开更加灵活的作战提供技术支持。

本发明公开的多用途装载工具质轻稳定，小巧灵活，装载能力强，可负载约125KG的重物；能够同时满足军用民用需求，实用性人群覆盖面广；可快速、简易折叠或展开，易收纳携带；装载运输过程中，稳定性强，减少了因路面状况导致的颠簸，从而能适应更加广泛的应用场景；采用的材料轻便，减少了本体的重量，从而减少其与地面产生的摩擦力；结构设计科学，以精简的材料架构出较大的收纳空间；部分功能性部件可拆卸，可以根据不同需要实现不同形式的装载功能；实现折叠收纳时，采用了人力收纳的方式，避免了电力收纳所带来的需储备电力之忧，合理运用了人机关系，充分考虑了人的静态尺寸和动态尺寸，使得牵引者能够基本保持原姿势实现牵引目标，经过改进后的车架无论是站姿牵引还是卧姿牵引，均能在车架与牵引者之间形成一个三角区域供牵引者腿部移动，牵引者采用正常前行姿势即可实现对装载工具的牵引，对使用者身体素质的要求友好，扩大了使用者者的范围；附件丰富，组装简便，可根据不同需要展现出多样强大的功能，且组装对使用者要求低，省时省力。

应该理解，在本发明的权利要求书、说明书中，所有“包括……”均应理解为开放式的含义，也就是其含义等同于“至少包含……”，而不应理解为封闭式的含义，即其含义不应该理解为“仅包含……”。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，都应涵盖在发明的保护范围之内。