[發明專利]搖桿式雙梯形履帶機器人

在審

• 申請號: 201310728759.7
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103640635A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 李允旺;葛世榮;趙德龍;王雪;田豐;王勇;李彬;代陽陽;賈正乾
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B62D55/08
• 分類號: B62D55/08;B62D55/104
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種搖桿式雙梯形履帶機器人，屬于移動機器人設計領域。

背景技術

用于非結構地形環境的移動機器人應具有良好的越障、適應不平整和松軟地形的運動性能。中國礦業大學研制了一種搖桿式輪履結合機器人（專利號：ZL200810023572.6），其履帶行走部總成呈W形，該機器人結構簡單，具有較強的越障性能及適應不平整地形的性能。但因其履帶結構的特點，影響了履帶行走機構的越障性能；另外，該專利的履帶與地面的接觸處為近似輪式接觸，接觸面積小，因此在松軟地形上的運動能力不佳。該機器人采用了內置的齒輪式差動平衡機構，該差動平衡機構安裝在機器人主車體中部，占用一定空間，對機器人的結構布置與電氣安裝有一定的制約。為了解決上述問題，在中國博士后基金（20110491479）與國家自然科學基金青年基金（51205391）的支持下，本研究團隊通過進一步研究，探索了一種新型的搖桿式雙梯形履帶機器人。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述的問題，提供一種搖桿式雙梯形履帶機器人，該機器人具有較好的越障、適應不平地形與松軟地形的能力，又解決了內置差動平衡機構的空間影響問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

本發明包括主車體、處于主車體左右兩側呈對稱布置的雙梯形履帶懸架，以及連接主車體與雙梯形履帶懸架的連桿式差動平衡機構；兩個雙梯形履帶懸架的中部分別與主車體左右兩側以轉動副相鉸聯，且兩對轉動副同軸線；所述的連桿式差動平衡機構由呈幾何對稱的橫搖桿和兩個側連桿組成，橫搖桿的中部與主車體一端以轉動副相鉸聯，且該轉動副處于機器人左右中線上，橫搖桿的左右兩端分別與兩個側連桿的一端以球副相鉸聯，兩側連桿的另一端分別與左右雙梯形履帶懸架以球副相鉸聯。所述的雙梯形履帶懸架由兩個呈近似梯形的履帶組件通過中部框架連接而成，連接后履帶組件的底邊處于同一平面，且兩履帶組件的驅動輪通過撓性傳動件連接。

通過上述技術方案與結構，機器人的主車體、左右兩雙梯形履帶懸架通過連桿式差動平衡機構連接在一起，其左右兩雙梯形履帶懸架均可相對主車體搖動，且實現了三者聯動；因此，當機器人行駛在高低起伏地面時，左右履帶懸架可隨地面變化被動搖動，連桿式差動平衡機構對左右雙梯形履帶懸架的擺角進行近似平均，使主車體做小幅度的仰俯運動，有利于克服起伏的復雜地形。所述的雙梯形履帶懸架的履帶組件的底部為水平段，增加了履帶的接地面積，提高了機器人克服松軟地形的性能；履帶單元前端有一定的初始角度，便于機器人攀越障礙。

通過上述的方案，機器人的連桿式差動平衡機構處于機器人主車體的一端，在主車體內部不占用空間，解決了齒輪式差動平衡機構的空間影響問題。

采用上述的方案，可以達到以下幾點有益效果：（1）外置的連桿式差動平衡機構平均了左右履帶懸架的擺角，使主車體做小幅度的仰俯運動，有利于克服起伏的復雜地形；（2）履帶組件底部均為水平段，提高了機器人克服松軟地形的性能；（3）履帶前端具有較大的攀爬初始角，有利于障礙的攀爬；（4）連桿式差動平衡機構處于機器人主車體的一端，不占用主車體內部空間。

附圖說明

圖1為本發明一實施例的立體圖；

圖2為圖1所示實施例通過復雜地形時的狀態圖；

圖中：1、主車體2、雙梯形履帶懸架3、履帶組件4、撓性傳動件5、中部框架6、履帶組件7、轉動副8、關節軸承9、橫搖桿10、轉動副11、關節軸承12、轉動副13、側連桿14、側連桿15、關節軸承16、關節軸承17、雙梯形履帶懸架18、連桿式差動平衡機構

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。