[發明專利]一種具有適用于兩棲地面的機器人槳輪分開式輪子

有效

• 申請號: 200910073326.6
• 申請日: 2009-12-02
• 公開（公告）號: CN101758755A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 徐賀;欒鈺琨;王桐;薛開;張振宇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B60F3/00
• 分類號: B60F3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術領域

本發明涉及一種移動機器人的輪子，具體的說是一種適用于多棲地面移動機器人的輪子。

(二)背景技術

當今世界，移動機器人的研究和發展越來越受到廣泛關注，特別是適用于多棲地面的移動機器人。移動機器人已經在海洋、軍事、航天、服務、娛樂等各個領域內彰顯實力，其發展前途不可限量。針對移動機器人的發展，研究一種適應于水陸兩棲地面的移動機器人將會成為各方面研究的焦點。適應于兩棲地面的移動機器人的走行機構就成為研究移動機器人的重點。例如出自美國波士頓動力學工程的兩棲越野機器人Rhex是真正的水陸兩用機器人而且可以適應任何的地形，初步確定RHex可能是用于軍事偵察方面的工作。機器人RHex的移動結構是六個介于輪子和腳之間的半圓環，設計者安排的很巧妙，把輪式結構和和腳式結構結合在一起，各取所長在行走和越障中平衡了RHex的機動性能。

但是當其進入水里的時候，要把Rhex的六條腿換成六塊像魚鰭的板。這樣Rhex才可以象魚一樣在水里游動。這樣就無法實現其完全適應于兩棲地面。

(三)發明內容

本發明的目的是設計一種不需要更換東西就能實現機器人水陸兩棲移動的一種具有適用于兩棲地面的機器人槳輪分開式輪子。

本發明的目的是這樣實現的：它包括電動機、電機法蘭盤、諧波減速器、夾持套、電機軸套、鍵、軸承、主動輪緣、滑動軸承、軸承支撐法蘭盤、輪臂夾持套、電機夾持套、彈性擋圈、液壓部分、驅動槳。電動機外殼通過螺紋與電機法蘭盤連接，使其保持相對靜止；電機法蘭盤、諧波減速器、夾持套通過螺紋連接，使其保持相對靜止；電機軸套安裝固定在電機輸出軸上，平鍵安裝在電機軸套上，諧波減速器通過平鍵與電機軸套連接，滾動軸承安裝在諧波減速機的左軸端，軸承支撐法蘭盤通過螺紋分別與諧波減速器和主動輪緣連接，保持相對靜止，再通過安裝在夾持套與主動輪緣之間的滑動軸承解耦連接，輪臂夾持套和電機夾持套通過螺紋與夾持套連接，彈性擋圈套裝連接與夾持套，液壓部分通過螺紋與夾持套連接，驅動槳安裝在液壓部分上。

本發明的有益之處：本發明的輪子兼有陸地移動用的輪子與在水中用的驅動槳，可以不用在水陸兩棲交替時認為介入更換裝置，大大增強了機器人的水陸兩棲移動能力，并且具有機構緊湊，功能強，的特點。

(四)附圖說明

圖1是本發明的工作原理示意圖。

圖2是槳的示意圖。

(五)具體實施方式

結合本發明的組成部件包括：輪緣1、第一六角頭全螺紋螺栓組件2、軸承支撐法蘭盤3、IGUS滑動軸承4、夾持套5、第二六角頭全螺紋螺栓組件6、兩面帶防塵蓋深溝球軸承7、電機軸套8、圓頭普通平鍵9、諧波減速器10、電機法蘭盤11、輪臂夾持套12、軸用彈性擋圈13、電動機14、液壓驅動部分15、槳16、第一內六角圓柱螺釘組件17、電機夾持套18、第二內六角圓柱螺釘組件19。

結合圖1和圖2，電動機14的外殼、電機法蘭盤11、諧波減速器10輸入剛輪及夾持套5通過第一內六角圓柱螺釘組件17和第二內六角圓柱螺釘組件19分別固定連接，保持相對靜止。電機軸套8套裝固定在電動機14的輸出軸上，并通過圓頭普通平鍵9，將電動機14的扭矩傳遞到諧波減速機10波發生器，兩面帶防塵蓋深溝球軸承7套裝固定于諧波減速器10左軸端，起支承軸承支撐法蘭盤3，主動輪緣1與夾持套5的左軸端通過帶有法蘭盤的對稱式IGUS滑動軸承4解耦連接，軸承支撐法蘭盤3與主動輪緣1、諧波減速器10的輸出剛輪分別通過第一六角頭全螺紋螺栓組件2、第二六角頭全螺紋螺栓組件6固定連接，輪臂夾持套12與電機夾持套18通過螺栓夾緊于夾持套5，將軸用彈性擋圈13套裝連接于夾持套5，防止主動輪緣1軸向移動。液壓驅動部分15的外殼體與夾持套5通過螺釘固定連接，液壓驅動部分15能夠驅動槳16，這樣的連接結構，具有機構緊湊，功能強，能夠適應于兩棲地面。

其工作原理是：移動機器人配有傳感器，當傳感器感知地面為崎嶇地面時，啟動電動機14進入正常工作狀態。電動機14的外殼、電機法蘭盤11、諧波減速器10輸入剛輪及夾持套5保持相對靜止，電動機14的扭矩傳遞到諧波減速器10波發生器，通過波發生器傳遞到諧波減速器10輸出剛輪，從而諧波減速機10起到減速器的作用，同時在兩面帶防塵蓋深溝球軸承7的支承作用下，帶動軸承支撐法蘭盤3轉動，由于軸承支撐法蘭盤3與主動輪緣1是通過第一六角頭全螺紋螺栓組件2之間固定連接，帶動主動輪緣1發生轉動，輪臂夾持套12與電機夾持套18之間的夾緊是為防止主動輪緣1和IGUS滑動軸承4發生軸向移動；當傳感器(移動機器人殼體配有液位計，)能夠感知水面情況時，電動機14停止工作，液壓驅動部分15啟動，液壓驅動部分15驅動槳16轉動，推動移動機器人在水面行走。