Die Erfindung bezieht sich auf ein geländegängiges Fahrzeug für schreitende Fortbewegung. Ein derartiges, mit vier Schreitbeinen versehenes Fahrzeug ist aus der europäischen Patentanmeldung No. 0074286 der International Robotic ^' Engineering Inc. bekannt geworden. Die US-PS 4.202.423 (Sote) zeigt ein Fahrzeug das sogar sechs Schreitbeine hat. Eine dem Gelände angepasste Bewegung der Schreitbeine bedingt eine sehr aufwendige Steuerung.

Sehr viel einfacher im Aufbau und der Steuerung ist der fahrbare Löffelbagger nach der CH-PS 508.786 (Menzi AG). Der Bagger hat zwei höhenverstellbare, antriebslose Räder und kann sich mit Hilfe seines Baggerarmes selbsttätig fortbewegen. Die Fortbewegung ist aber nicht kontinuierlich, da das Gerät nach jedem Schritt zuerst

auf seinen Pratzen abgestützt werden muss, bevor ein nächster Schritt gemacht werden kann.

Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, ein geländegängiges Fahrzeug für schreitende Fortbewegung zu schaffen, das in seinem Aufbau und seiner Steuerung einfacher ist als die bekannten Fahrzeuge, die vier oder sechs Schreitbeine aufweisen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einem Fahrzeug, das die Merkmale des Patentanspruches 1 aufweist.

Eine erhebliche Vereinfachung kann dadurch erzielt werden, dass die Bewegungen der beiden Schreitbeine durch den Fahrer von Hand gesteuert werden. Der Bordcomputer dient zur Ueberwachung der Stabilität, verhindert falsche Bewegungsschritte und steuert die Lage der Räder bezüglich dem Rahmen des Fahrzeuges.

Für die Handsteuerung sind spezielle Handsteuerorgane geschaffen worden, die die Merkmale des Patentanspruches 5 aufweisen.

- 3 -

Bei dieser einfachsten Ausführungsform wird die Fortbewegung des Fahrzeuges lediglich durch die Bewegung der Schreitarme bewirkt. Dabei rollen die Räder und werden automatisch entsprechend der Stabilitätslage in ihrer Lage bezüglich dem Fahrzeugrahmen verstellt.

In schwierigem Gelände beispielsweise wenn der Untergrund weich ist, so dass die Pratzen der Schreitbeine und die Räder einsinken, oder wenn eine steile Strecke zu überwinden ist, ist es von Vorteil die Räder zu bremsen oder festzustellen, die Schwingarme welche, die Räder tragen von der Automatik abzukoppeln und auf diese Weise die festgestellten Räder für die Fortbewegung mitzubenutzen.

In der beigefügten Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 ein geländegängiges Fahrzeug in perspektivischer Darstellung;

Figur 2 den Fahrersitz des Fahrzeuges nach Figur 1 mit den Hand-Steuerorganen und Figur 2a Details desselben in perspektivischer Darstellung;

Figur 3 eine Variante des Fahrzeuges nach Figur 1; Figur 4 ein Blockschema für die Steuerung

Figur 1 zeigt den generellen Aufbau des Fahrzeuges mit einem Rahmen 1, einer Kabine 2, einem Motorgehäuse 3, vorne am Rahmen angelenkten Schreitbeinen 4,4' und die beiden hinten am Rahmen angelenkten Schwingarme 5 mit den antriebslosen Rädern 6. Die Räder 6 können dabei mit einer Betriebs- und Feststellbremse ausgerüstet sein. Der Rahmen ist ein diagonal verstärkter, steifer Kastenrahmen, an dem die Oberschenkel 40 mittels Doppelgelenken um eine horizontale Achse 41 und um eine vertikale Achse 42 schwenkbar angelenkt sind.

Am äusseren Ende der Oberschenkel 40 sind die Unterschenkel 43 um eine horizontale Achse 44 schwenkbar angelenkt. Die Unterschenkel tragen an ihrem freien Ende allseitig schwenkbare Pratzen 45. Die Schreitbeine erhalten ihre Verstell- und Antriebskräfte aus hydraulischen Einzelantriebselementen mit doppelt beaufschlagbaren Kolben und Zylindern mit integrierter Längenmessung. Jedes der beiden Schreitbeine ist gleichartig ausgebildet. Die einzelnen Teile des rechten Schreitbeines sind mit normalen Bezugszeichen -,

diejenigen des linken Beines mit apostrophierten Bezugszeichen versehen.

Das hydraulische Antriebselement 70 dient der seitlichen Schwenkung des Schreitbeines 4, Element 71' dient dem Heben und Senken des Oberschenkels 40' und Element 72' der Vorwärts- oder Rückwärtsschwenkung des Unterschenkels 43'.

An der Rückseite des Rahmens sind die beiden Schwingarme 5,5' angelenkt, die je für sich um eine horizontale Achse 51 schwenkbar sind. Hydraulische Antriebselemente 73' liefern die Verstellkräfte für die Schwingarme 5,5'.

Die Fortbewegung des Fahrzeuges über unebenes Gelände ermöglichen die Schreitbeine, deren Bewegungen von einem Fahrer von Hand gesteuert werden, wobei ein später (zu beschreibender) Bordcomputer mithilft und dafür sorgt, dass keine die Stabilität gefährdenden Schritte gemacht werden können. Er sorgt auch für eine automatische Verstellung der Schwingarme 5 mit den Rädern 6. Diese werden bei einer einfachsten Ausführung vom Computer so gesteuert, dass der Rahmen 1 stets in horizontaler Lage bleibt. Gelangt beispielsweise Rad 6 in eine

Bodenvertiefung, sorgt der Computer dafür, dass der Schwingarm 5 mit Rad 6 sich senkt, bis der Fahrzeugrahmen keine Seitenneigung mehr aufweist.

Im Folgenden werden zunächst die Handsteuerorgane an Hand der Figur 2 beschrieben, während zum Schluss an Hand eines Blockschemas die Wirkungsweise des Computers erläutert wird.

Figur 2 zeigt .einen Sessel 8 für den Führer des Fahrzeuges. Der Sessel als Ganzes ist auf der Säule- 80 schwenkbar, damit der Führer nach allen Seiten sehen kann. Am Sessel sind beidseitig die Steuerorgane für die Schreitbeine angebracht. Die auf der rechten Seite angeordneten Organe dienen der ^' Steuerung des rechten Schreitbeines 4, die links angeordneten dienen der Steuerung des linken Schreitbeines 4*. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf die in der Zeichnung sichtbaren rechten Organe, die linksseitigen Organe sind spiegelbildlich gleich ausgeführt. Die eigentliche Steuerung geschieht mit dem Unterarm und der Hand des Fahrzeugführers. Sein Unterarm ist dazu in einer Unterarmstütze 81 eingebettet, die um ein Gelenk 82 auf- und abwärts schwenkbar ist, dessen Drehachse sich in der

Verlängerung der Ellbogenachse befindet. Die Höhe der Unterarmstütze ist der Grosse des Lenkers anpassbar. Dazu dient die Verstellsäule 83. Vorne an der Unterarmstütze ist ein Griff 84 angebracht, der um ein Gelenk 85 schwenkbar ist. Der Abstand zwischen dem Ellenbogen und der Hand ist ebenfalls der Grosse des Lenkers anpassbar. In den Gelenken 82 und 85 sind Drehwinkel-Signalgeber untergebracht. Eine Schwenkung um das Gelenk 82 hat ein Heben oder Senken des rechten Schreitbein-Oberschenkels 40, eine Schwenkung des Griffes 84 hat eine Vorwärts¬ oder Rückwärtsschwenkung des Unterschenkel 43 des rechten Schreitbeines zur Folge.

Statt dessen kann die Schwenkung am Handgriff 84 zur horizontalen Bewegung des Schreitbeinfusses und ein Schwenken am Gelenk 82 zur Erzeugung einer vertikalen Bewegung des Schreitbeinfusses dienen, wobei der Bordcomputer die entsprechenden Steuerbefehle an beide Antriebszylinder 71* und 72' errechnen müsste.

Die seitliche Bewegung eines Schreitbeines muss immer sehr langsam und vorsichtig erfolgen, damit das Fahrzeug nicht seine Stabilität verliert und kippt. Für diese seitliche Schwenkung des Schreitbeines sind daher am

Griff 84 zwei Druckknöpfe oder ein Kippschalter 86 für eine langsame Schwenkung nach links oder rechts angebracht, die der Fahrer mit dem rechten bzw. linken Daumen betätigt.

Stattdessen könnte eine Rechts- oder Linksschwenkung auch durch eine entsprechende Drehung der Unterarmstütze um die Verstellsäule 83 erfolgen, die einen Signalgeber 83' betätigen könnte.

Da dann die Gefahr besteht, dass der Lenker zu grosse und zu brüske Schwenkbewegungen ausführt, könnte die Ueber.tragung auf die Antriebselemente entsprechend untersetzt und verzögert erfolgen. Da aber trotz allen Vorsichtsmassnahmen das Fahrzeug bei seiner Fortbewegung ein wenig schwankt, wird der Druckknopfsteuerung den Vorzug gegeben.

Sämtliche Gelenke der Steuerorgane sind mechanisch gedämpft, um ungewollte selbsttätige Bewegungen der Schreitbeine beim Loslassen der Steuerorgane zu verhindern.

Die Steuerung wirkt nicht direkt auf die hydraulischen Antriebselemente 70-72 ein. Sämtliche Steuersignale gehen zuerst über den Bordcomputer, wie dies aus dem Blockschema Figur 4 ersichtlich ist. Die von den Handsteuerorganen ST ausgehenden ' Steuersignalimpulse gelangen zum Bordcomputer "COMP", der sie nach Beurteilung ihrer Zulassigkeit an die Servo-Elektronik SE weiterleitet, wo die Signale verstärkt und die entsprechenden Proportional - Mengenventile gesteuert betätigt werden, die den hydraulischen Antriebselementen 70-73 Hydrauliköl unter Druck zuführen oder aus diesen ablassen. Der Bordcomputer steuert automatisch und ohne Zutun derart, dass der Rahmen sich immer wieder auf eine horizontale Lage einstellt. Dazu können zwei ölgedämpfte kontaktlose Pendel - Potentiometer dienen, ein Potentiometer Q für die Querneigung und ein Potentiometer L für die Längsneigung des Fahrzeugrahmens.

Die Steuerimpulse dieser beiden Potentiometer gelangen über den Bordcomputer zur Servo-Elektronik, von dort zu den Proportionalmengenventilen PV und diese verstellen mit Hilfe der hydraulischen Antriebselemente 73,73' einen oder beide Schwingarme 5, wie dies von Fall zu Fall zur Einhaltung der horizontalen Lage erforderlich ist.

Sämtliche hydraulische Antriebselemente sind mit elektrischen Positionsruckmeldeorganen versehen, die dem Computer anzeigen, ob der jeweilige Steuerbefehl ausgeführt wurde. Für analoge - Steuer- oder Rückmeldeimpulse ist dem Computer ein (nicht dargestellter) Analog-Digital-Umwandler vorgeschaltet. Der Bordcomputer enthält auch einen vorprogrammierten Rechner, der laufend errechnet, ob die senkrechte Projektion des Schwerpunktes des Fahrzeuges sich noch innerhalb der Durchschnittsfläche der beiden durch das Rädpaar und je ein Schreitbein gegebenen Auflagedreiecke befindet. Ist dies nicht der Fall, wird automatisch die angefangene Abhebbewegung eines Schreitbeines gestoppt und der Lenker erhält ein Warnsignal.

Der Bordcomputer kann auch ein Programm unter Umgehung der Handsteuerung für Geradeausfahrt auf ebenem Gelände enthalten.

Der Bordcomputer kann ebenso mit Programmen und Algorithmen versehen sein, die eine dynamische Bewegungskontrolle, beispielsweise für die Anwendung eines Galoppschrittes, ermöglichen, wobei das Fahrzeug zeitweise nur noch mit den Rädern Bodenkoήtakt besitzt,

während beide Beine in der Rückstellphase in der Luft sind.

Ein weiteres Programm erlaubt die Spreizung der Schreitbeine mit automatischer Nivellierung des Rahmens, damit dieser eine Arbeitsplattform für einen Bagger, einen Mobilseilkrahn oder eine andere stationäre Arbeitsmaschine bildet.

Das Blockschema zeigt auch die fahrzeugeigene Energiequelle zur Steuerung und Fortbewegung des Fahrzeuges. Ein Verbrennungsmotor M treibt eine Pumpe P, die den Hochdruck-Hydraulik-Oelspeicher S unter Druck hält, damit Oel unter Druck sofort zur Verfügung steht. Die Pumpe saugt aus dem Vorratstank VT an, in den auch das aus den hydraulischen Antriebselementen 70-73 ausgelassene Oel zurückfliesst. Ferner treibt der Motor M einen Generator G, der die Batterie "BATT" auflädt. Die Batterie liefert die elektrische Energie für den Bordcomputer, die Servo-Elektronik und die elektrisch betätigten Ventile PV.

Figur 3 zeigt eine Variante zu dem in Figur 1 dargestellten Fahrzeug. Der Rahmen dieses Fahrzeuges ist

um die Achse 11 knick-verstellbar. Dies erlaubt ein höheres Anheben des Rahmens. Die hintere Partie des Rahmens ist als Ganzes mit 12 bezeichnet. Sie umfasst zwei Träger 13, die durch ein Rohr 14 zu einem starren, U-förmigen Rahmenteil miteinander verbunden sind. An die Träger 13 sind wie bei Figur 1 die schwenkbaren Schwingarme 5 mit den Rädern 6 angelenkt. Die Zeichnung nach Figur 3 ist stark vereinfacht, indem hier die hydraulischen Antriebselemente weggelassen sind. Einzig das neu hinzukommende Antriebselement 74 ist dargestellt.

Aus dem vorerwähnten Grund, den Rahmen höher anheben zu können, sind hier die Unterschenkel 46,46' der Schreitbeine mit einem zusätzlichen, ausfahrbaren Teil 47,47' versehen. Bei dem in ^' Figur 3 dargestellten Fahrzeug sind dazu die Unterschenkel selber als hydraulische Antriebe ausgebildet. Die Pratzen 45 sind darum an der ausfahrbaren Kolbenstange 47 dieser Antriebselemente gelenkig und selbsteinstellend angebracht.

Das Fahrzeug ist für Fahrten .in unwegsamem, kupierten Gelände, beispielsweise für den Forstbetrieb, geeignet. Die besondere Konstruktion des Fahrzeuges ermöglicht

Fahrten im steil geneigten Gelände. Bis zu ^' einem gewissen Grad können auch Gräben oder Geländestufen überwunden werden. Das Fahrzeug kann wenn nötig auf der Stelle durch mehrere Einzelschritte ^' gewendet werden. Soll das stillstehende Fahrzeug nach rechts schwenken und absetzen. Jetzt linkes Bein anheben und Fahrzeug auf das rechte Bein ausrichten. Jetzt das linke Bein abstellen und die genannte Reihenfolge so oft wie möglich wiederholen, bis das Fahrzeug in der gewünschten Richtung steht, beziehungsweise um 180° auf der Stelle gewendet ist.

Natürlich können diese Manöver auch während der Fahrt ausgeführt werden.

Zum Aufladen einer Last auf den Rahmen oder zum Anbau von speziellen Arbeitsgeräten kann dieser abgesenkt werden, indem das Fahrzeug "in die Knie geht". Infolge des automatischen Ausgleichs der Horizontallage senkt sich dabei auch der rückseitige Teil des Fahrzeuges.

Eine entsprechende Bewegung der Schreitbeine auch eine Rückwärtsfahrt.

Das Fahrzeug erlaubt verschiedene Fortbewegungsarten. Der Fahrer kann das Fahrzeug entweder an einem vorderen Bein nachziehen, wobei das andere Bein hochgezogen ist, oder auch beide Beine abstützen und das Fahrzeug mittels beiden Beinen nachziehen.

Ist das Fahrzeug an einem Ort angelangt, an dem es im Stillstand eine möglichst grosse Standfestigkeit haben soll, so werden die Beine sowei geknickt, bis die Unterseite des Fahrzeuges am Boden aufliegt, wobei ja durch die automatische Steuerung die Räder selbsttätig folgen. Dadurch ist es möglich, die Schreitbeine nacheinander weit zu spreizen und nachher das Fahrzeug wieder leicht anzuheben.

Die vom Computer auszuführende Spannung eines Schreitbeines, bis es den nötigen Auflagedruck auf dem Gelände hat, kann mittels Sensoren oder auch mittels einer einfachen Druckmessung in einem Zylinder, beispielsweise Zylinder 71 beziehungsweise 71' erfolgen.

Ferner besteht die Möglichkeit, einen Teil der automatischen Steuerung abzuschalten, so dass nur noch die automatische Horizontaleinstellung verbleibt.

Die Steuerautomatik beschränkt sich dann auf die automatische Hor ^' izontaleinstellung des Fahrzeuges. Alle übrigen Manöver bleiben dann dem Fingerspitzengefühl des Fahrers überlassen.

Wie bereits anfangs erwähnt kann es in gewissen Situationen von Vorteil sein die festgestellten Räder für die Fortbewegung des Fahrzeuges mit heranzuziehen. Auch ist es nicht immer von Vorteil um den Bordcomputer so zu programmieren, dass der Fahrzeugrahmen immer in die Horizontallage nachgeführt wird. Bei einer sehr starken Steigung kann es beispielsweise vorkommen, dass die Kraft der Schreitbeine, beziehungsweise die Haftung den Pratzen am Boden auch wenn sie gleichzeitig in Aktion sind nicht ausreicht um das Fahrzeug bergaufwärts zu bewegen.

In einem solchen Fall kann man sich so helfen, dass die Schwingarme 5 nach vorne bzw. unten geschwenkt und die Räder 6 festgestellt werden. Bei gleichzeitiger vorwärts -Schreitbewegung der Schreitbeine, wobei die Pratzen am Boden bleiben, werden nun die Schwingarme 5 nach rückwärts bzw. aufwärts bewegt. Bei einem derartigen Schub-Schreitschritt braucht der Fahrz-eugrahmen nicht

horizontal ges'tellt werden. Hat das Fahrzeug einen Aufbau nach Figur 3 können die Träger 3 für einen Ausgleich während der Bewegung der Schwingarme 5 sogar. Vor einem nächsten derartigen Schritt wird man zuerst die Schreitbeine wieder nach vorne bewegen bis sie genügend Halt finden um das Fahrzeug zu halten.

Danach kann die Feststellung oder Bremsung eines oder beider Räder gelöst und der bzw. die Schwingarme nach vorne geschwenkt werden. In dieser Lage ist das Fahrzeug für einen nächsten Schub-Schreitschritt bereit..Diese an sich komplizierte Fortbewegungsart ist beim Ueberwinden eines Steilhanges von besonderem Vorteil, weil ja die vertikale Komponente des Fahrzeuggewichtes sich nach hinten zu den Rädern hin verschiebt.

Ein ähnlicher Schub-Schreitschritt ist auch nützlich wenn sich das Fahrzeug auf einem weichen Untergrund bewegt wobei die Räder und die Tatzen der Schreitarme einsinken.

In solchen Fällen kann es auch von Vorteil sein die Räder abzunehmen und durch Gleitkufen zu ersetzen. Die Kufen können mit Mitteln versehen sein, die ein

Rückwärtsgleiten verhindern. Bei dem oben beschriebenen Schub-Schreitschritt ist die Verwendung von Kufen von besonderem Vorteil, weil dann die Operation des wechselweisen Feststellens und Lösens der Bremse oder Feststellvorrichtung wegfällt.