[發(fā)明專利]輪足轉(zhuǎn)換式移動機器人系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510187777.8
• 申請日: 2015-04-20
• 公開（公告）號: CN104773226B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 臧希喆;孫欣然;李長樂;朱延河;趙杰
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B62D57/028
• 分類號: B62D57/028
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所23109
• 代理人: 王大為

1.一種輪足轉(zhuǎn)換式移動機器人系統(tǒng)，其特征在于：所述移動機器人系統(tǒng)包括機器人框架(E)和四個輪足轉(zhuǎn)換機構(gòu)，機器人框架上矩陣安裝有四個輪足轉(zhuǎn)換機構(gòu)，每個輪足轉(zhuǎn)換機構(gòu)包括輪足轉(zhuǎn)換本體(A)、升降機構(gòu)(B)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(C)和切換機構(gòu)(D)；

輪足轉(zhuǎn)換本體(A)包括固定半輪(1)、活動半輪(2)、單條幅(3)、中心軸(4)、第一限位塊(5)和彈簧(6)，中心軸(4)通過第一軸承安裝在固定半輪(1)的中心處，中心軸(4)的一端固定連接且通過第一限位塊(5)軸向鎖緊，中心軸(4)的另一端設(shè)有臺肩(4-1)，彈簧(6)套裝在中心軸(4)上且位于所述第一軸承與臺肩(4-1)之間，中心軸(4)的另一端加工有中心盲孔(4-2)，中心盲孔(4-2)內(nèi)加工有第一鍵槽；固定半輪(1)上沿其圓周方向加工有半環(huán)凹槽(1-1)，活動半輪(2)與固定半輪(1)相對于中心軸(4)轉(zhuǎn)動連接，轉(zhuǎn)換輪式狀態(tài)時，固定半輪(1)和活動半輪(2)構(gòu)成完整的車輪，轉(zhuǎn)換足式狀態(tài)時，活動半輪(2)旋轉(zhuǎn)至固定半輪(1)的半環(huán)凹槽(1-1)內(nèi)，單條幅(3)安裝在中心軸(4)上；

切換機構(gòu)(D)包括伸縮軸(11)、軸套(12)、導(dǎo)軌(13)、電機座(14)、滑塊(15)、舵機(16)、曲柄連桿(17)、第一驅(qū)動電機(18)、底板(19)和固定架(20)，底板(19)的一側(cè)固裝在固定架(20)的下端面上，導(dǎo)軌(13)安裝在底板(19)的上端面上，滑塊(15)安裝在導(dǎo)軌(13)上，電機座(14)固裝在滑塊(15)的上端面上，第一驅(qū)動電機(18)固裝在電機座(14)上，舵機(16)通過曲柄連桿(17)與電機座(14)連接，伸縮軸(11)的一端與第一驅(qū)動電機(18)的輸出端固接，軸套(12)套裝在伸縮軸(11)上，伸縮軸(11)的另一端加工有第二鍵槽，伸縮軸(11)的第二鍵槽上設(shè)置有連接鍵；

升降機構(gòu)(B)包括升降套(21)、升降管(22)、齒條(23)、齒輪(24)、齒輪擋板(25)，升降管(22)固定連接在固定半輪(1)的側(cè)壁上，齒條(23)沿升降管(22)的長度方向安裝在升降管(22)內(nèi)，升降套(21)套裝在升降管(22)上，切換機構(gòu)安裝在升降套(21)上，伸縮軸的另一端穿過升降套(21)，齒輪(24)套裝在伸縮軸(11)上，齒條(23)與齒輪(24)相互嚙合，齒輪(24)內(nèi)孔上沿圓周方向加工有兩個第三鍵槽，伸縮軸(11)上的連接鍵與齒輪(24)中的一個第三鍵槽相配合，當(dāng)輪足轉(zhuǎn)換狀態(tài)時，伸縮軸(11)上的連接鍵與中心軸(4)上的第一鍵槽相配合；

旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(C)包括同步帶(30)、第二驅(qū)動電機(31)、第一同步帶輪(32)、第二同步帶輪(33)，第一同步帶輪(32)套裝在軸套(12)上，第二同步帶輪(33)套裝在第二驅(qū)動電機(31)的輸出軸上，第一同步帶輪(32)通過同步帶(30)與第二同步帶輪(33)連接，底板(19)通過兩個第二軸承安裝在第一驅(qū)動電機(18)和第二驅(qū)動電機(31)的輸出軸上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪足轉(zhuǎn)換式移動機器人系統(tǒng)，其特征在于：所述固定半輪(1)上設(shè)置有兩個固定條幅(1-1)，兩個固定條幅(1-1)呈直角設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輪足轉(zhuǎn)換式移動機器人系統(tǒng)，其特征在于：輪足轉(zhuǎn)換本體(A)號包括擋片(6)和活動條幅(8)，所述擋片(6)設(shè)置在活動半輪(2)的內(nèi)壁上，兩個固定條幅(1-1)的連接處加工有槽口(1-2)，轉(zhuǎn)換輪式狀態(tài)時，單條幅(3)被槽口(1-2)限位在水平位置，單條幅(3)的上端與擋片(6)相接觸，活動條幅(8)豎直設(shè)置在輪足轉(zhuǎn)換本體(A)的下半部，活動條幅(8)的一端與中心軸(4)固定連接，活動條幅(8)的另一端與活動半輪(2)的一端固定連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的輪足轉(zhuǎn)換式移動機器人系統(tǒng)，其特征在于：第一驅(qū)動電機(18)為伺服步進電機。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輪足轉(zhuǎn)換式移動機器人系統(tǒng)，其特征在于：第二驅(qū)動電機(31)為伺服步進電機。

6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或5所述的輪足轉(zhuǎn)換式移動機器人系統(tǒng)，其特征在于：升降機構(gòu)(B)還包括四個限位銷(27)，四個限位銷(27)關(guān)于升降套(21)的兩個側(cè)壁上對稱設(shè)置，升降管(22)上沿長度方向?qū)ΨQ加工有兩個條形孔(21-1)，每個條形孔(21-1)通過兩個限位銷(27)進行限位。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輪足轉(zhuǎn)換式移動機器人系統(tǒng)，其特征在于：升降機構(gòu)(B)還包括第二限位塊(28)和兩個齒輪擋片(29)，齒輪(24)位于兩個齒輪擋片(29)之間，齒輪(24)與兩個齒輪擋片(29)固裝為一體，齒輪(24)的外緣與兩個齒輪擋片(29)形成環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽與第二限位塊(28)相配合。