[發明專利]輪履復合變形履帶機器人

有效

• 申請號: 201210089271.X
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN102849132A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 羅自榮;尚建忠;席磊;任立松;楊軍宏;王卓
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: B62D55/04
• 分類號: B62D55/04;B62D55/084;B62D55/18
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪

技術領域

本發明涉及履帶機器人，尤其涉及輪履復合變形履帶機器人。

背景技術

眾所周知，用于火災、礦難、核泄漏等危險作業的小型地面移動機器人以其體積小、成本低、生存能力強、運動靈活等特點成為移動機器人研究領域的又一熱點。其中輪式結構的機器人具有結構簡單、質量輕、高速高效、實用性強等優點，由于其具有的這些優點，使得輪式移動系統的運行速度較快，控制也較簡單，然而其越障能力、適應復雜地形的能力卻相形見絀；就適應能力而言,普通的履帶式移動機器人具有越野性能好,爬坡、越障、跨溝能力強等優點,但同時也存在轉彎性較差、能耗較大等缺點。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種運動靈活、適應能力強、結構簡單、工作穩定的輪履復合變形履帶機器人。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種輪履復合變形履帶機器人，包括機架和裝設于機架上的一根主軸，所述主軸兩端均裝設有一件可在圓形和三角形之間轉換、并帶有動力裝置的變形履帶輪，所述機架的前后兩側均裝設有一件支撐架，各支撐架底端均裝設有隨動導輪。

所述變形履帶輪包括變形履帶、同步帶輪組、行進動力裝置和用于驅動變形履帶變形的四連桿變形機構，所述同步帶輪組可轉動的支承于主軸上，所述行進動力裝置裝設于機架上、并驅動同步帶輪組轉動，所述變形履帶套設于同步帶輪組外，所述四連桿變形機構裝設于同步帶輪組內、并與變形履帶內圈配合，所述機架上裝設有用于驅動四連桿變形機構的變形動力裝置。

所述四連桿變形機構包括V形架、撐板、連接片、兩件下架和兩件中間桿，所述V形架的彎折部與變形動力裝置相連，所述撐板上端與主軸固接，撐板下端與連接片固接，兩件下架分設于連接片兩側、并與連接片鉸接，兩件中間桿分設于撐板兩側，各中間桿一端與V形架鉸接，各中間桿另一端與下架鉸接，所述下架上裝設有用于與變形履帶內圈配合的圓柱輪。

所述變形動力裝置包括變形電機、減速傳動機構和傳動軸套，所述變形電機和減速傳動機構均裝設于機架上，所述變形電機的輸出端與減速傳動機構的輸入端相連，所述傳動軸套套設于主軸上，傳動軸套一端與減速傳動機構的輸出端連接，傳動軸套一端與所述V形架的彎折部固接，另一端與機架固接。

所述減速傳動機構包括第一錐齒輪、第二錐齒輪、蝸桿軸和蝸輪，所述第一錐齒輪與變形電機的輸出端相接，所述第二錐齒輪裝設于蝸桿軸上并與第一錐齒輪嚙合，所述蝸桿軸與蝸輪嚙合，所述蝸輪固設于主軸上。

所述行進動力裝置包括行進電機、行進主動鏈輪、行進傳動鏈條、定位套、定位螺釘和行進從動鏈輪，所述行進主動鏈輪裝設于行進電機輸出端，所述行進從動鏈輪可轉動的支承于所述傳動軸套上，所述行進傳動鏈條繞設于行進主動鏈輪和行進從動鏈輪上，所述定位套通過定位螺釘連接固定于行進從動鏈輪和同步帶輪組之間。

所述變形履帶包括履帶齒層、彈性層和同步帶嚙合層，所述同步帶嚙合層固設于彈性層內圈、并與同步帶輪組嚙合，所述履帶齒層設于彈性層外圈，履帶齒層中各履帶齒的底部與彈性層固接。

所述同步帶輪組包括內側輪和外側輪，所述內側輪通過軸承支承于傳動軸套上、并通過定位螺釘與行進從動鏈輪連接固定，所述外側輪通過軸承支承于主軸上，所述內側輪和外側輪外圈均與變形履帶的同步帶嚙合層配合。

所述變形履帶輪還包括棘輪翻轉機構，所述棘輪翻轉機構包括棘輪、翻轉鏈輪和翻轉鏈條，所述翻轉鏈輪固設于所述行進電機的輸出端，所述棘輪固設于所述傳動軸套上，所述翻轉鏈條繞設于棘輪和翻轉鏈輪上。

與現有技術相比，本發明的優點在于：