[實用新型]變形履輪復合懸架及具有其的移動平臺

有效

• 申請號: 201520668899.4
• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN205022726U
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: 李允旺;代素梅;李彬;田豐;鄭宇巍;趙德龍;張成
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B62D55/14
• 分類號: B62D55/14;B62D55/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及移動技術領域，尤其涉及一種變形履輪復合懸架及具有其的移動平臺，可用于移動機器人。

背景技術

履帶行走懸架被廣泛應用于移動平臺裝置尤其移動機器人領域，在救援救災、探測偵察、工業、農業和軍事等方面占據重要地位，有良好的應用前景，尤其是在復雜、艱難的環境中，具備輪式移動機器人無法比擬的適應性和通過性，履帶行走懸架是當前熱門的研究領域。中國礦業大學研制了一種履帶移動平臺用W形履帶懸架(申請號：CN201320552131.1)，其前后履帶單元呈不規則四邊形，履帶行走部總成呈W形，有四段坡形履帶段，有利于攀越障礙；履帶底部的水平段增加了履帶的接地面積，有利于克服松軟、泥濘地形環境。然而，該W形履帶懸架形狀不可調節，無法克服更復雜的地形環境，在某種程度上限制了其地形通過性和環境適應能力，而當前對可變形履帶行走懸架的報道相對較少。若履帶懸架可根據地形主動的發生變形，將可提高履帶式移動平臺的地形適應性與地形通過性；通過履帶懸架的變形可以改變移動平臺的重心位置以及履帶的接地尺寸進而可提高移動平臺的運動穩定性。另外，履帶行走裝置的效率較低，功耗大，在一些平坦地形其優勢弱于輪式行走裝置。在一些特殊的工況下，輪式行走裝置的優勢更為明顯，如在軌道上采用了輪式行走裝置效率較高。為此，為了更好的地形適應性，設計一種可變形的履輪復合懸架以及使用該懸架的移動平臺十分必要。

在國家自然科學基金青年基金(批準號：51205391)的支持下，本發明人團隊進一步進行研究，為克服上述的問題，探索一種變形履輪復合懸架和具有該變形履輪復合懸架的移動平臺。

實用新型內容

本實用新型的一個目的旨在解決現有技術中存在的技術問題，提出一種變形履輪復合懸架和具有該變形履輪復合懸架的移動平臺，該變形履輪復合懸架可根據地形的需要進行變形調節，形成不同形狀的履帶行走機構，提高了履帶行走機構的地形適應性、地形通過性以及運動穩定性；也可進行履帶式和輪式行走模式的變換，進一步提高本實用新型的適應性。

根據本實用新型實施例的變形履輪復合懸架，包括：中間聯接架、變形履帶單元、變形驅動組件和車輪單元。所述變形履帶單元為兩個，且包括第一變形履帶單元和第二變形履帶單元；兩個所述變形履帶單元均與所述中間聯接架相連，且呈對稱布置。所述變形履帶單元包括變形履帶架、履帶輪、履帶和履帶驅動組件；所述變形履帶架與所述中間聯接架相連，所述變形履帶架包括一個四桿機構，所述四桿機構包括四個桿件，分別為：機架，所述機架與所述中間聯接架相連；第一連架桿，所述第一連架桿與所述機架相連，構成第一轉動副；第二連架桿，所述第二連架桿與所述機架相連，構成第四轉動副；連桿，所述連桿的一端與所述第一連架桿相連，構成第二轉動副，所述連桿的另一端與所述第二連架桿相連，構成第三轉動副。所述履帶輪不少于四個，所述履帶輪與所述四桿機構相連，所述履帶輪包括驅動輪和改向輪；其中四個所述履帶輪分別與所述四桿機構的四個所述轉動副同軸線相連，且四個所述履帶輪的直徑相同。所述履帶包絡于所述履帶輪外，且所述履帶與所述驅動輪相傳動；所述履帶驅動組件與所述驅動輪相連并驅動所述驅動輪。所述變形驅動組件不多于兩個，所述變形驅動組件與所述變形履帶單元的所述變形履帶架相連并驅動所述變形履帶架變形。所述車輪單元為兩個，所述車輪單元與中間聯接架相連，且呈對稱布置，所述車輪單元包括車輪和車輪驅動件；當所述變形履帶單元與地面接觸時，所述車輪不與地面接觸；當所述變形履帶單元向上發生變形時，所述變形履帶單元脫離地面，所述車輪可接觸并支撐地面。

作為可選的，所述履帶輪為四個，所述履帶輪包括第一履帶輪、第二履帶輪、第三履帶輪和第四履帶輪，且所述第一履帶輪、所述第二履帶輪、所述第三履帶輪和所述第四履帶輪的直徑相等，所述第一履帶輪、所述第二履帶輪、所述第三履帶輪和所述第四履帶輪分別與所述四桿機構的所述第一轉動副、所述第二轉動副、所述第三轉動副、所述第四轉動副同軸線相連。當所述履帶輪的數量多于四個時，所述履帶輪還可與所述四桿機構的所第一連架桿、所述第二連架桿、所述連桿相連，所述履帶輪對履帶起到支撐改向作用。

作為進一步可選的，所述履帶輪為五個，且所述履帶輪還包括第五履帶輪，所述第五履帶輪與所述四桿機構的所述第一連架桿相連，且所述第五履帶輪中心處于所述第一連架桿兩端轉動副中心連線的外側；所述履帶包絡于五個所述履帶輪外，形成可變形五邊形履帶。