[發明專利]用于多模態仿生兩棲機器人的復合軸密封傳動裝置

無效

• 申請號: 200810072993.8
• 申請日: 2008-11-07
• 公開（公告）號: CN101430005A
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 發明（設計）人: 王衛兵;喻俊志;成斌;王吉奎;張立新;魏敏;王曉東
• 申請（專利權）人: 石河子大學
• 主分類號: F16J15/16
• 分類號: F16J15/16;F16H1/04;B60F3/00
• 代理公司: 石河子恒智專利代理事務所
• 代理人: 朱永慧

技術領域：

本發明涉及一種復合軸密封傳動裝置，尤其是用于多模態仿生兩棲機器人的復合軸密封傳動裝置。?

背景技術：

計算機技術的發展推動了機器人技術的進步，機器人的種類不斷增加，除了主要用于制造業的工業機器人外，還出現了應用于航天、航海、醫療護理、服務、軍事等領域的機器人。但是，大多數機器人只能在單一環境下活動，例如陸地移動機器人由于沒有水中推進機構或不具備防水功能，不能進行水下活動，而水下機器人大多不具備或沒有足夠的陸地運動能力。受兩棲類動物的啟發，人們對既能適應陸地和近海灘涂的多變地形，又能適應復雜水環境的兩棲機器人產生了濃厚的興趣，目前，國內外對于水陸兩棲機器人的研究尚處于起步階段，和其它類型的機器人相比，研究成果相對較少。?

現有研究成果中，有一種多模態仿生兩棲機器人，包括頭部、驅動單元組、尾柄復合驅動機構，其特征在于，其中頭部內腔中有機器人的控制、通訊部件，頭部殼體兩側水平伸出直流電機輸出軸的兩端，兩端頭分別固接有輪槳機構或鰭肢機構，頭部殼體后端縱向伸出轉體機構的輸出軸，鰭肢機構協助尾部推進完成前進、后退、轉彎和俯仰，輪槳機構協助機器人轉彎；在陸地，鰭肢機構連續旋轉使機器人在地面爬行，其連續轉動時，仿輪式機構的運動，提高了運動速度，并有越障能力；分別位于頭部和推進單元的兩個液位傳感器使機器人實時感應自身所處環境，當水陸環境變化時，主控制板根據液位傳感器信息，采用相應運動策略，完成陸地和水中運動模式之間的智能切換。?

上述直流電機帶動輪槳機構或鰭肢機構的具體結構為：用兩個錐齒輪分別通過軸銷固定在直流電機輸出軸上，位于安裝軸承兩側，兩組錐齒輪分別相互嚙合，輸出軸的中部和軸承配合，兩端各穿過一機械密封套件伸出端蓋外，兩機械密封套件由螺釘固定在兩側端蓋上，從而，直流電機軸轉動帶動兩組錐齒輪轉動，又帶動直流電機輸出軸轉動，電機輸出軸帶動輪槳機構或鰭肢機構，實現動力輸出。

前述多模態仿生兩棲機器人所使用的輪槳機構或鰭肢機構在實際應用當中是在根據不同的運動環境中交替使用的，要經手動拆卸替換，不能完全實現智能化，其所提供的機械密封套件只能實現一根動力輸出軸在密封條件下的動力輸出，不能實現輪槳機構和鰭肢機構兩根動力輸出軸同時動力輸出，達到同樣有密封作用且互不干擾，實現智能化操作的效果。?

發明內容：

本發明所要解決的技術問題在于提供一種可實現多模態仿生兩棲機器人的輪槳機構和鰭肢機構根據不同的運動環境自由活動，不用手動進行兩種機構裝置的替換，其動力輸出互不干擾，而且密封效果好，可實現智能化操作的用于多模態仿生兩棲機器人的復合軸密封傳動裝置。?

一種用于多模態仿生兩棲機器人的復合軸密封傳動裝置，包括殼體3內所設的電機4及錐齒輪5，其特征在于殼體內還設有舵機9、傳動齒輪，所述電機4與舵機9一起帶動一復合軸機構將動力輸出，復合軸機構穿過殼體3伸出殼體3外，在殼體3外側的復合軸機構上設有法蘭密封體10。?

所述復合軸機構包含細軸6與套軸11，所述套軸11套裝在細軸6上，細軸6與套軸11通過軸承配合，舵機(9)通過傳動齒輪嚙合帶動細軸(6)輸出動力，鰭肢機構(2)固定安裝于細軸(6)伸出端，電機(4)通過兩個錐齒輪(5)嚙合帶動套軸(11)輸出動力，輪槳機構(1)固定安裝于套軸(11)伸出端，細軸6與套軸11及軸承之間所形成密封間隙內填充有潤滑脂20。?

所述細軸6與套軸11通過軸承I?15、軸承II21配合，上述套軸11分成大孔段、小孔段，大孔段內設有小隔套16，小隔套16套裝于細軸6上，軸承I?15設于大孔段內，大孔段內細軸6與套軸11通過軸承I?15配合，小隔套16的端面對軸承I?15軸向定位，細軸6與小隔套16之間、小隔套16與套軸11之間、小孔段細軸6與套軸11之間所形成的封閉間隙均填充有潤滑脂20，軸承II21設于小孔段內，小孔段內細軸6與套軸11通過軸承II21過盈配合。?

所述法蘭密封體10內設有軸承III19，通過軸承III19與套軸11配合，在法蘭密封體10內設有大隔套18，大隔套18套裝于套軸11上，所述大隔套18通過套軸的軸肩13對軸承III19進行定位，法蘭密封體10、套軸11、大隔套18所形成的封閉間隙內填充有潤滑脂20。?

所述的傳動齒輪為大直齒輪8、小直齒輪7兩個直齒輪，小直齒輪7固定安裝?在細軸6上，兩個直齒輪傳動比是2∶1，兩個直齒輪傳動比也可以是4∶1。?