[發(fā)明專利]一種探測機(jī)器人柔性類橢圓車輪

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910071827.0
• 申請日: 2009-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN101524841A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧宗全;高海波;張朋;李所軍
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J5/00
• 分類號(hào): B25J5/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 徐愛萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種探測機(jī)器人車輪。

背景技術(shù)

探測機(jī)器人要求具有較強(qiáng)的地形適應(yīng)能力。目前的探測機(jī)器人的車輪多采用剛性圓柱形車輪，這種車輪在相對平坦的地面上行駛時(shí)，具有平穩(wěn)、高速、機(jī)動(dòng)靈活的特性。而這種車輪在松軟的月面坡路上行走時(shí)，車輪易發(fā)生嚴(yán)重的打滑、沉陷現(xiàn)象，車輪通過性能差。探測機(jī)器人遇到上述工作狀況時(shí)只能采取繞行方式，否則會(huì)造成探測機(jī)器人陷入月壤，失去移動(dòng)性能而造成探測任務(wù)的失敗；同時(shí)剛性車輪在與石塊等硬性材料發(fā)生碰撞時(shí)，會(huì)對車輪內(nèi)部部件造成沖擊，影響其使用壽命。探測機(jī)器人的車輪必須能夠有效降低與月面的接觸壓力(即減小下陷量)；又能對塵埃顆粒的流動(dòng)產(chǎn)生必要的約束，產(chǎn)生較大的牽引力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種探測機(jī)器人柔性類橢圓車輪，以解決現(xiàn)有探測機(jī)器人的車輪由于采用剛性圓柱形車輪，探測機(jī)器人在松軟的月面坡路上行走時(shí)，車輪易發(fā)生嚴(yán)重的打滑、沉陷現(xiàn)象，車輪通過性能差以及當(dāng)剛性車輪與石塊等硬性材料發(fā)生碰撞時(shí)，會(huì)對車輪內(nèi)部部件造成沖擊，影響其使用壽命的問題。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是：本發(fā)明的車輪包括輪轂和驅(qū)動(dòng)法蘭盤；本發(fā)明的車輪還包括至少三根調(diào)節(jié)桿、至少六根支撐桿、至少六根滑桿、至少六個(gè)彈簧、至少六個(gè)限位塊、柔性輪圈和多個(gè)齒片；所述驅(qū)動(dòng)法蘭盤的圓周端面上均布開有至少六個(gè)凹槽，每個(gè)凹槽內(nèi)裝有一個(gè)彈簧，每個(gè)凹槽內(nèi)固裝有一個(gè)限位塊，所述驅(qū)動(dòng)法蘭盤固裝在輪轂中的減速器的輸出軸上，所述至少三根調(diào)節(jié)桿沿驅(qū)動(dòng)法蘭盤的圓周均布，每根調(diào)節(jié)桿的中部裝在輪轂中的減速器的輸出軸的軸端上并與其鉸接，每根調(diào)節(jié)桿的兩端與柔性輪圈的內(nèi)緣之間各設(shè)置有一根支撐桿，所述至少六根滑桿沿驅(qū)動(dòng)法蘭盤的圓周均布，支撐桿的一端與調(diào)節(jié)桿的端部鉸接，支撐桿的另一端與滑桿鉸接，滑桿的一端與柔性輪圈的內(nèi)緣固接，滑桿的另一端與相對應(yīng)的彈簧的一端固接，彈簧的另一端與驅(qū)動(dòng)法蘭盤固接，滑桿在驅(qū)動(dòng)法蘭盤上相應(yīng)的凹槽內(nèi)徑向滑動(dòng)，滑桿移動(dòng)位置通過限位塊限位，所述柔性輪圈的外緣上固裝有多個(gè)齒片，支撐桿、滑桿、彈簧和限位塊的數(shù)量分別是調(diào)節(jié)桿數(shù)量的二倍，支撐桿與滑桿之間的夾角為銳角。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：一、提高了車輪的通過能力，探測機(jī)器人在松軟月面中呈類橢圓形狀(即接近橢圓形狀)，車輪外緣和月面的接觸面積較大，降低了接地壓力，減少了車輪沉陷。二、車輪呈類橢圓形狀不僅可以降低車輪的打滑現(xiàn)象，提高其通過松軟地形和較小障礙的能力；同時(shí)還有利于車輪的減震，彈性元件彈簧和柔性車輪外緣的引入降低了車輪與巖石等硬性障礙碰撞時(shí)的沖擊，延長了車輪的使用壽命。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是輪轂14的裝配示意圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的車輪包括輪轂14和驅(qū)動(dòng)法蘭盤5；本實(shí)施方式的車輪還包括至少三根調(diào)節(jié)桿1、至少六根支撐桿2、至少六根滑桿3、至少六個(gè)彈簧4、至少六個(gè)限位塊12、柔性輪圈6和多個(gè)齒片7；所述驅(qū)動(dòng)法蘭盤5的圓周端面上均布開有至少六個(gè)凹槽13，每個(gè)凹槽13內(nèi)裝有一個(gè)彈簧4，每個(gè)凹槽13內(nèi)固裝有一個(gè)限位塊12，所述驅(qū)動(dòng)法蘭盤5固裝在輪轂中的減速器11的輸出軸上，所述至少三根調(diào)節(jié)桿1沿驅(qū)動(dòng)法蘭盤5的圓周均布，每根調(diào)節(jié)桿1的中部裝在輪轂中的減速器11的輸出軸的軸端上并與其鉸接，每根調(diào)節(jié)桿1的兩端與柔性輪圈6的內(nèi)緣之間各設(shè)置有一根支撐桿2，所述至少六根滑桿3沿驅(qū)動(dòng)法蘭盤5的圓周均布，支撐桿2的一端與調(diào)節(jié)桿1的端部鉸接，支撐桿2的另一端與滑桿3鉸接，滑桿3的一端與柔性輪圈6的內(nèi)緣固接，滑桿3的另一端與相對應(yīng)的彈簧4的一端固接，彈簧4的另一端與驅(qū)動(dòng)法蘭盤5固接，滑桿3在驅(qū)動(dòng)法蘭盤5上相應(yīng)的凹槽13內(nèi)徑向滑動(dòng)，滑桿3移動(dòng)位置通過限位塊12限位，所述柔性輪圈6的外緣上固裝有多個(gè)齒片7，支撐桿2、滑桿3、彈簧4和限位塊12的數(shù)量分別是調(diào)節(jié)桿1數(shù)量的二倍，支撐桿2與滑桿3之間的夾角α為銳角。調(diào)節(jié)桿1的數(shù)量根據(jù)車輪的直徑大小確定。

具體實(shí)施方式二：結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的多個(gè)齒片7沿柔性輪圈6外緣的圓周均布。如此設(shè)置，可防止車輪打滑，減輕接地壓力，減輕車輪對地面的沉陷。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式三：結(jié)合圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的輪轂14由驅(qū)動(dòng)電機(jī)8、懸架連接法蘭9、電機(jī)套10和減速器11組成；所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)8安裝在電機(jī)套10的內(nèi)部，驅(qū)動(dòng)電機(jī)8的輸出軸與減速器11的輸入軸連接，懸架連接法蘭9固定套裝在電機(jī)套10上。如此設(shè)置，結(jié)構(gòu)簡單，通過輪轂上的減速器11的輸出軸帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)法蘭盤5轉(zhuǎn)動(dòng)。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一或二相同。