[實用新型]四輪驅(qū)動履帶式機(jī)器人行走驅(qū)動裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820020646.6
• 申請日: 2008-04-15
• 公開（公告）號: CN201186681Y
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 侯憲倫;張東;葛兆斌;孫潔;李向東;李倩
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省科學(xué)院自動化研究所
• 主分類號: B62D55/065
• 分類號: B62D55/065;B60L11/00;B60K17/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 王吉勇

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種機(jī)器人行走驅(qū)動裝置，具體是一種具有平地高速行走、爬越坡面、跨越障礙壕溝以及各種復(fù)雜路面通過能力的四輪驅(qū)動履帶式機(jī)器人行走驅(qū)動裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)在機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)分為履帶式、輪式、足式，但輪式和足式的機(jī)器人在爬越坡面、跨越障礙壕溝以及各種復(fù)雜路面上行走受到一定的限制，而履帶式機(jī)器人在這方面具有一定的優(yōu)越性。目前國內(nèi)研發(fā)的履帶式機(jī)器人行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)多采用電機(jī)一減速器結(jié)構(gòu)輸出轉(zhuǎn)矩，用兩個電機(jī)驅(qū)動前進(jìn)和控制轉(zhuǎn)向；而另外的功能再增加相應(yīng)的電機(jī)。為了使機(jī)器人具有大的負(fù)載能力和在各種復(fù)雜路面上行走的能力，往往采用大功率電機(jī)，由此造成機(jī)器人的體積較大、質(zhì)量較重、能量消耗較快，限制了其應(yīng)用領(lǐng)域。

實用新型內(nèi)容

本實用新型為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種四輪驅(qū)動履帶式機(jī)器人行走驅(qū)動裝置，可以合理配置電機(jī)的數(shù)量和參數(shù)，發(fā)揮出所有電機(jī)的能力，有效地降低能耗，延展機(jī)器人的一次充電續(xù)行能力，擴(kuò)大機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域。

本實用新型的目的是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種四輪驅(qū)動履帶式機(jī)器人行走驅(qū)動裝置，包括驅(qū)動輪、減速器、直流伺服電機(jī)、行走履帶、超越離合器、雙向電磁離合器、擺臂、擺輪和擺輪履帶，所述的驅(qū)動輪、減速器、直流伺服電機(jī)分別包括主驅(qū)動輪、輔驅(qū)動輪、減速器A、減速器B、主驅(qū)動直流伺服電機(jī)和輔驅(qū)動直流伺服電機(jī)，主驅(qū)動直流伺服電機(jī)與減速器A連接，主驅(qū)動輪安裝于減速器A的輸出軸A上，行走履帶分別與主驅(qū)動輪、輔驅(qū)動輪嚙合；輔驅(qū)動直流伺服電機(jī)與減速器B連接，輔驅(qū)動輪、超越離合器、雙向電磁離合器、擺臂和擺輪依次安裝于減速器B的輸出軸B上；擺輪外緣與擺輪履帶嚙合，雙向電磁離合器分別與輔驅(qū)動輪、擺臂、擺輪連接。

所述的主驅(qū)動輪通過鍵與減速器A的輸出軸A聯(lián)接，主驅(qū)動輪的圓心處分別設(shè)有內(nèi)、外擋板，外圓沿上分別設(shè)有主驅(qū)動輪內(nèi)、外擋邊；內(nèi)擋板與減速器A固定聯(lián)接，外擋板通過軸承設(shè)于減速器A的輸出軸A的端部。

所述的輔驅(qū)動輪(即從動輪)通過超越離合器和軸承安裝在減速器B的輸出軸B上，輔驅(qū)動輪的一邊與雙向電磁離合器的一從動盤(磁軛)固定聯(lián)結(jié)，輔驅(qū)動輪的外圓沿上分別設(shè)有內(nèi)、外擋邊B。

所述的超越離合器的內(nèi)環(huán)通過鍵與減速器B的輸出軸B聯(lián)接。

所述的雙向電磁離合器的主動盤(銜鐵)通過鍵與減速器B的輸出軸B聯(lián)結(jié)，一從動盤(磁軛)與輔驅(qū)動輪相連，另一從動盤與擺臂合二為一，即擺臂成為雙向電磁離合器的一從動盤。

所述的擺輪包括內(nèi)輪和外輪，擺輪內(nèi)輪與雙向電磁離合器的一從動盤(磁軛)固定聯(lián)結(jié)，擺輪外輪通過軸承套裝在減速器B的輸出軸B上，擺輪內(nèi)輪和外輪的外圓沿上分別設(shè)有擺輪內(nèi)輪擋邊和擺輪外輪擋邊。

所述的擺臂通過軸承安裝在減速器B的輸出軸B上。

本實用新型的主驅(qū)動直流伺服電機(jī)通過減速器驅(qū)動主驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)，帶動行走履帶；輔驅(qū)動輪(即從動輪)跟隨行走履帶轉(zhuǎn)動。擺輪的內(nèi)輪通過雙向電磁離合器與輔驅(qū)動輪相連，跟隨輔驅(qū)動輪同步轉(zhuǎn)動，同時驅(qū)動擺輪履帶工作。輔驅(qū)動直流伺服電機(jī)通過減速器聯(lián)接一長軸，輔驅(qū)動輪通過超越離合器與軸承組合安裝在長軸上，超越離合器內(nèi)環(huán)用鍵與長軸聯(lián)結(jié)。雙向電磁離合器通過軸承安裝在長軸上，其主動盤(銜鐵)通過鍵與長軸聯(lián)結(jié)，一從動盤(磁軛)與輔驅(qū)動輪相連，另一從動盤與擺臂合二為一。擺臂通過軸承安裝在長軸上，可以自由旋轉(zhuǎn)。擺輪的外輪也通過軸承套裝在長軸上，在擺輪履帶的牽引下，跟隨擺輪的內(nèi)輪一起轉(zhuǎn)動。

本實用新型采用雙向電磁離合器和超越離合器有效地解決了履帶式機(jī)器人擺臂電機(jī)功能單一，未能充分利用的問題，同時拓展了擺臂電機(jī)的功能。擺臂電機(jī)即輔驅(qū)動電機(jī)可以起到與主驅(qū)動電機(jī)同樣的作用，在同樣的功率下，四輪驅(qū)動的實現(xiàn)也大大提高了機(jī)器人在爬越坡面、跨越障礙壕溝以及各種復(fù)雜路面上行走的能力；換言之，滿足同樣的行走能力，四輪驅(qū)動的實現(xiàn)，可以有效地減小主驅(qū)動電機(jī)的功率和扭矩，從而減輕了重量，減小了體積，降低了成本，提高了行走驅(qū)動功率。同時本實用新型完全滿足了在工業(yè)應(yīng)用中，重要場所及關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)備或零部件“用一備一”的指導(dǎo)原則，輔驅(qū)動電機(jī)完全可以作為主驅(qū)動電機(jī)的備用電機(jī)使用。本實用新型的四輪驅(qū)動的行走驅(qū)動裝置不僅可以用在履帶式機(jī)器人上，還可以廣泛應(yīng)用于各種行走方式的機(jī)器人上，尤其是輪式行走機(jī)器人，可以有效地解決二輪驅(qū)動時輪式行走機(jī)器人的驅(qū)動輪由于打滑等各種原因?qū)е聶C(jī)器人無法正常工作的難題。

附圖說明

圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；