[發(fā)明專利]雙偏心圓可變偏心距越障輪

有效

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• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN104442191A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設計）人: 王宇俊;方燦;黃結;申晨陽;全瑞坤;胡翔;孫亞芹;蔣齊密
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: B60B19/00
• 分類號: B60B19/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發(fā)明屬于越障機器人領域，具體涉及一種越障輪。

背景技術

隨著我國核能工業(yè)、探險救援、軍事偵察、消防排爆、航天航空等眾多領域的快速發(fā)展，迫切需要一種既能在平坦地面自由行走，又能在野外環(huán)境和復雜地形(如地震廢墟、礦難現(xiàn)場)中自由行走和越障的移動機器人。現(xiàn)有移動機器人的行走機構大致可分為：輪式、履帶式、多足式、混合式(如輪腿混合式、輪履混合式)和特殊形式(如多邊形翻滾式、蛇形滑動式)。其中，多足式和特殊形式大多屬于仿生類行走機構，具有很強的越障能力和地形適應性，但這兩類行走機構的機械結構復雜、控制難度大、機動性相對較差，目前正處于研究與開發(fā)應用的初級階段。履帶經過一百多年的發(fā)展已經被證明是一種能適應復雜地形和惡劣環(huán)境的行走機構，不過它的缺點也很明顯：笨重、需要大功率驅動器，因此，對于便攜式或對功率有嚴格限制的移動機器人來說履帶并不合適。輪子早在三千多年前就已經出現(xiàn)，被認為是能量轉換效率最高的行走機構，輪子具有輕便簡潔、高速度、高效率和控制簡單等優(yōu)勢使得它經久不衰，近年來出現(xiàn)的萬用拖輪(三角輪)、各種越障輪以及輪子與其它形式混合的行走機構使得輪子開始脫離硬質平坦地面而走進復雜地形。

但是，圓輪在非規(guī)整地面的越障和通過能力低；一般的輪子都是將動力軸固定在圓心，其只能越過小于半徑的障礙物，使得其在非規(guī)整地面的越障和通過能力非常低，因此，圓輪具有越障能力低、應用范圍窄等缺點。

其次，偏心輪在規(guī)整地面的行走效率低；偏心輪可以越過大于其半徑的障礙物，但是，其在平整地面的行走效率低，平穩(wěn)性不夠好。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種雙偏心圓可變偏心距越障輪，以克服現(xiàn)有技術的上述缺陷，即能兼顧在規(guī)整地形系統(tǒng)功耗的平穩(wěn)性和行走的高效性、在非規(guī)整地形下的越障能力強、控制簡單、效率高、低能耗、應用范圍廣，可供移動機器人、越障車等需要在非平整地面和平整地面行走的移動設備使用。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種雙偏心圓可變偏心距越障輪，包括內輪、外輪和用于帶動內輪轉動的動力軸，所述動力軸偏心的設置在內輪上，所述內輪可相對外輪轉動并且偏心的設置于外輪中，所述內、外輪之間還設置有防止軸向竄動的限位機構和可使內、外輪同步轉動的同步機構。

進一步，所述防止內、外輪軸向竄動的限位機構為固定設置在內輪兩側的擋桿。

進一步，所述同步機構包括擋桿和設置在外輪上用于阻礙擋桿轉動的擋塊。

進一步，所述擋桿設置在內輪直徑上，所述擋塊設置在擋桿兩端的不同側面上。

進一步，所述動力軸設置在內輪的邊緣部位并可隨內輪轉動到外輪的圓心處。

進一步，所述內、外輪之間設置的同步機構包括設置在內輪或者外輪上的抱閘裝置。

進一步，所述內、外輪之間防止軸向竄動的限位機構為設置在內輪兩側或者外輪兩側的擋板。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的越障輪即能做偏心輪使用，又可做普通圓心輪使用，能夠實現(xiàn)偏心輪和普通的圓心輪之間自由切換。因此，能兼顧在規(guī)整地形系統(tǒng)功耗的平穩(wěn)性和行走的高效性、在非規(guī)整地形下的越障能力強、控制簡單、效率高、低能耗、應用范圍廣，可供移動機器人、越障車等需要在非平整地面和平整地面行走的移動設備使用。

本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中得到教導。本發(fā)明的目標和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明

為了使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述，其中：

圖1為本發(fā)明實施一作為偏心輪的示意圖；

圖2為本發(fā)明實施一作為圓輪的示意圖；

圖3為本發(fā)明實施二的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明內、外輪之間防止軸向竄動的一種限位形式示意圖；

圖5為本發(fā)明內、外輪之間防止軸向竄動的另一種限位形式示意圖；

圖中，1、內輪，2、外輪，3、動力軸，4-1、擋塊，4-2、抱閘裝置，5、檔桿。

具體實施方式

以下將參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。應當理解，優(yōu)選實施例僅為了說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護范圍。

實施例一：