[實(shí)用新型]一種快速爬臺(tái)越障機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420151607.5
• 申請(qǐng)日: 2014-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203780636U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳東良;孟凡森;周英輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號(hào): B62D55/02
• 分類號(hào): B62D55/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種底盤(pán)機(jī)構(gòu)，尤其適用于機(jī)器人越障的底盤(pán)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

針對(duì)2012年亞太機(jī)器人電視大賽中包子機(jī)器人越過(guò)一個(gè)臺(tái)階的任務(wù)。在任務(wù)中包子機(jī)器人需要在盡量短的時(shí)間內(nèi)越過(guò)臺(tái)階來(lái)爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間，因此對(duì)越障機(jī)構(gòu)的快速性和穩(wěn)定性要求較高。

現(xiàn)有的移動(dòng)機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)為了滿足這些指標(biāo)要求，往往采用多電機(jī)，多折履帶及輔助支撐輪式結(jié)構(gòu)或者設(shè)計(jì)成子母機(jī)器人，這兩種結(jié)構(gòu)的行走機(jī)構(gòu)都過(guò)于笨重，機(jī)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，快速性較差，不容易調(diào)試。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種在小力控制下通過(guò)杠桿一級(jí)觸發(fā)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人越障平穩(wěn)、能量損耗少的一種快速爬臺(tái)越障機(jī)構(gòu)。

本實(shí)用新型一種快速爬臺(tái)越障機(jī)構(gòu)，包括底盤(pán)支架、兩個(gè)安裝于底盤(pán)支架上的輔助輪、第一輪履式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二輪履式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、第一一級(jí)杠桿觸發(fā)機(jī)構(gòu)、第二一級(jí)杠桿觸發(fā)機(jī)構(gòu)、尾從動(dòng)輪機(jī)構(gòu)、尾一級(jí)杠桿觸發(fā)機(jī)構(gòu)，

第一輪履式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)輪、從動(dòng)輪、旋轉(zhuǎn)支架、軸、履帶和拉伸彈簧，驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定在底盤(pán)支架上，驅(qū)動(dòng)輪一側(cè)通過(guò)法蘭與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，驅(qū)動(dòng)輪另一側(cè)通過(guò)軸與底盤(pán)支架連接，旋轉(zhuǎn)支架與驅(qū)動(dòng)輪安裝在同一軸上，并且旋轉(zhuǎn)支架可繞軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)支架的下端安裝從動(dòng)輪，履帶安裝在驅(qū)動(dòng)輪與從動(dòng)輪之間，拉伸彈簧一端固定在底盤(pán)支架上、另一端固定在旋轉(zhuǎn)支架上，第二輪履式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與第一輪履式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，兩個(gè)輪履式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)稱安裝在底盤(pán)支架的左右兩側(cè)；

第一一級(jí)杠桿觸發(fā)機(jī)構(gòu)包括杠桿、連接板、轉(zhuǎn)軸，連接板固定在底盤(pán)支架上，杠桿通過(guò)轉(zhuǎn)軸與連接板連接，并且杠桿可繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，杠桿下端伸出底盤(pán)支架、并位于底盤(pán)支架下部，第二一級(jí)杠桿觸發(fā)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)與第一一級(jí)杠桿觸發(fā)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，第一一級(jí)杠桿觸發(fā)機(jī)構(gòu)的杠桿與第一輪履式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)支架相接觸，并能夠觸發(fā)旋轉(zhuǎn)支架旋轉(zhuǎn)，第二一級(jí)杠桿觸發(fā)機(jī)構(gòu)的杠桿與第二輪履式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)支架相接觸，并能夠觸發(fā)旋轉(zhuǎn)支架旋轉(zhuǎn)；

底盤(pán)支架的尾側(cè)安裝有尾從動(dòng)輪機(jī)構(gòu)，尾從動(dòng)機(jī)構(gòu)包括尾旋轉(zhuǎn)支架、尾從動(dòng)輪、尾軸、尾拉伸彈簧，尾軸安裝在底盤(pán)支架上，尾旋轉(zhuǎn)支架的一端安裝在尾軸上，且尾旋轉(zhuǎn)支架可以繞尾軸旋轉(zhuǎn)，尾旋轉(zhuǎn)支架另一端安裝有尾從動(dòng)輪，尾拉伸彈簧的一端固定在底盤(pán)支架上、另一端固定在尾旋轉(zhuǎn)支架上；

尾一級(jí)杠桿觸發(fā)機(jī)構(gòu)包括尾杠桿、尾連接板、尾轉(zhuǎn)軸，尾連接板固定在底盤(pán)支架上，尾杠桿通過(guò)尾轉(zhuǎn)軸與尾連接板連接，并且尾杠桿可繞尾轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，尾杠桿的下端伸出底盤(pán)支架、并位于底盤(pán)支架下部，尾杠桿與尾從動(dòng)機(jī)構(gòu)的尾旋轉(zhuǎn)支架相接觸，并能夠觸發(fā)尾旋轉(zhuǎn)支架旋轉(zhuǎn)。

本實(shí)用新型的有益效果，能夠?qū)崿F(xiàn)觸發(fā)機(jī)構(gòu)的自鎖、小力控制觸發(fā)機(jī)構(gòu)、越障平穩(wěn)、越障不降速。本實(shí)用新型中采用杠桿一級(jí)觸發(fā)，杠桿的尺寸與杠桿的轉(zhuǎn)軸位置、拉伸彈簧在底盤(pán)支架與旋轉(zhuǎn)支架的位置的選取是實(shí)現(xiàn)觸發(fā)機(jī)構(gòu)自鎖與小力控制觸發(fā)機(jī)構(gòu)的技術(shù)關(guān)鍵。通過(guò)觸發(fā)機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)輪的相對(duì)位置、底盤(pán)輔助輪的位置恰當(dāng)選取來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人平穩(wěn)越障。2012年亞太機(jī)器人電視大賽中證明了本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、越障平穩(wěn)、越障不需減速、能量損失少、并具有小力控制觸發(fā)機(jī)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是輪履式機(jī)器人的快速爬臺(tái)越障機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是輪履式機(jī)器人的快速爬臺(tái)越障機(jī)構(gòu)的左視圖。

圖3是輪履式機(jī)器人的快速爬臺(tái)越障機(jī)構(gòu)的前視圖。

圖4是輪履式機(jī)器人的快速爬臺(tái)越障機(jī)構(gòu)的俯視圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖1～4，對(duì)本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。

一種快速爬臺(tái)越障機(jī)構(gòu)，包括底盤(pán)支架，兩個(gè)輪履式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，兩個(gè)一級(jí)杠桿觸發(fā)機(jī)構(gòu)，尾一級(jí)杠桿觸發(fā)機(jī)構(gòu)，尾從動(dòng)輪機(jī)構(gòu)，兩個(gè)分別與輪履式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連的拉伸彈簧，兩個(gè)安裝于底盤(pán)支架上的輔助輪。底盤(pán)支架1部分所用材料為方鋁管，用直角連接片通過(guò)螺栓進(jìn)行連接；輪履式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在底盤(pán)支架1上，旋轉(zhuǎn)支架10可繞驅(qū)動(dòng)輪4中心旋轉(zhuǎn)，杠桿11觸發(fā)后從動(dòng)輪13抬起；拉伸彈簧8一端固定在底盤(pán)支架1上，一端固定在旋轉(zhuǎn)支架10上，拉伸彈簧為從動(dòng)輪抬起提供相應(yīng)轉(zhuǎn)矩。一級(jí)杠桿觸發(fā)機(jī)構(gòu)包括杠桿11，杠桿通過(guò)連接板12固定在底盤(pán)支架上，杠桿可繞連接板12上端的軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)杠桿觸發(fā)端與臺(tái)階接觸時(shí)，機(jī)構(gòu)觸發(fā)，從動(dòng)輪13在拉伸彈簧8的作用下抬起，從而爬上臺(tái)階。底盤(pán)輔助輪包括兩個(gè)輔助輪5和輔助輪6，輔助輪的目的是使整個(gè)越障過(guò)程更平穩(wěn)，如果沒(méi)有輔助輪，兩個(gè)前輪爬上臺(tái)階后，直接觸發(fā)尾端的尾從動(dòng)輪機(jī)構(gòu)，機(jī)器人將向后傾斜并產(chǎn)生強(qiáng)烈震動(dòng)。