[實用新型]可變換葉輪式爬樓機器人

有效

• 申請號: 201420085626.2
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN203793466U
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 許健非;程珂;趙麗琴;劉娜;程帥;張忠閣;吳文軒;趙澤敏;劉芳
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: B62D57/02
• 分類號: B62D57/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種機器人，具體是一種可變換葉輪式爬樓機器人。

背景技術

目前，國內有一些實現爬樓功能的機器人，例如哈工大設計的機器人，在行星輪系中安裝6個電機，通過PIG編碼實現信號的反饋調節，保證行星輪與三角板的穩步同步，實現爬樓梯與走平地的自如變化，但其通過電機驅動功耗大，編碼器故障率也較高，不易廣泛推廣，而其他一些爬樓機器人，在實現爬樓功能和走平地功能時的轉換過程也都相對比較復雜。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種可變換葉輪式爬樓機器人，實現連續爬樓與平地行走功能快速自由轉換。

本實用新型為了實現上述目的所采用的技術方案是：一種可變換葉輪式爬樓機器人，包括機身和運動機構，其特征在于：運動機構包括減速電機、傳動軸和四個行星輪系，所述四個行星輪系分別兩兩對稱設置在機身兩側，所述減速電機設置在機身內部與所述傳動軸連接，所述傳動軸通過鏈條與行星輪系連接；所述減速電機帶動所述傳動軸驅動所述行星輪系；

所述行星輪系包括輪軸、輪軸座、行星輪、葉片、三角板、太陽輪和鏈輪，所述輪軸通過輪軸座與機身連接，輪軸頂端有方形桿，所述太陽輪和三角板中間設置方形槽，通過所述輪軸頂端的方形桿固定在所述輪軸上，所述三角板三個角上分別鉸接行星輪，所述太陽輪與所述行星輪的齒輪嚙合，所述葉片與所述行星輪固連，所述葉片的外緣為弧形桿；所述鏈輪與所述三角板固連，并通過鏈條與傳動軸連接。

本實用新型的有益效果是：可變換葉輪式爬樓機器人可以在一定范圍尺寸樓梯上連續爬行，并可以在連續爬樓和平地行走功能之間快速轉換，可以作為一個無障礙平穩移動平臺，機動靈活的平穩運動，安全可靠。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是本實用新型平地行走時行星輪系的狀態示意圖。

圖3是本實用新型爬樓時行星輪系的狀態示意圖。

圖中1、機身；2、減速電機；3、傳動軸；4、輪軸；5、輪軸座；6、行星輪；7、葉片；8、三角板；9、太陽輪；10、鏈輪；11、方形桿；12、方形槽；13、弧形桿。

具體實施方式

一種可變換葉輪式爬樓機器人，包括機身1和運動機構，如圖1所示，運動機構包括減速電機2、傳動軸3和四個行星輪系，所述四個行星輪系分別兩兩設置在機身1兩側，所述減速電機2設置在機身1內部與所述傳動軸3連接，所述傳動軸3通過鏈條與行星輪系連接；所述減速電機2帶動所述傳動軸3驅動所述行星輪系；行星輪系包括輪軸4、輪軸座5、行星輪6、葉片7、三角板8、太陽輪9和鏈輪10，所述輪軸4通過輪軸座5與機身1連接，輪軸4頂端有方形桿11，太陽輪9和三角板8中間設置方形槽12，通過輪軸4頂端的方形桿11固定在所述輪軸4上，實現太陽輪9和三角板8的同步運動，三角板8三個角上分別鉸接行星輪6，如圖2和3所示，太陽輪9的輪齒與三個行星輪6的輪齒部分嚙合，葉片7與行星輪6固連，葉片7的外緣為弧形桿13，鏈輪10與三角板8固連，并通過鏈條與傳動軸3連接。

本實用新型利用太陽輪9正轉和反轉時行星輪6運動軌跡的不同，實現葉片7運動姿態的不同，通過控制行星輪系太陽輪9和行星輪6的轉差，控制葉片7的弧形桿13的運動姿態，使機器人可以在一定范圍尺寸變化的樓梯上爬行。

本實用新型中減速電機2提供動力，通過齒輪傳動，帶動傳動軸3旋轉，傳動軸3再通過鏈條連接鏈輪10帶動行星輪系旋轉，驅動機器人運動，當機器人向前運動時，由于地面摩擦力對葉片上的弧形桿作用，三個行星輪固連的葉片互成120度，如圖2所示，三個葉片上的弧形桿構成一個圓輪，這樣機器人就可以平穩向前移動；當機器人向后運動時，借助地面摩擦力，行星輪和太陽輪相對轉動，三個行星輪固連的葉片運動至互成60度，如圖3所示，三個葉片上的弧形桿形成一個葉輪。這樣圓輪和葉輪的自由轉換，實現了本實用新型可以在連續爬樓和平地行走功能之間快速轉換。