[實用新型]可控的錐齒輪式差動平衡裝置及具有其的移動平臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520731560.4
• 申請日: 2015-09-21
• 公開（公告）號: CN205022365U
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發(fā)明（設計）人: 李允旺;田豐;代素梅;王洪欣;嚴序聰;李彬;王洛陽
• 申請（專利權）人: 中國礦業(yè)大學
• 主分類號: B60K17/04
• 分類號: B60K17/04;B62D11/06
• 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，尤其涉及一種可控的錐齒輪式差動平衡裝置及具有其的移動平臺，可用于移動機器人。

背景技術

移動平臺采用差動平衡裝置連接其主車體與左右兩個行走部，可使得移動平臺具有良好的被動適應地形的性能。如專利搖桿式四輪機器人(授權公告號：CN101549715B)提出了一種機器人，該機器人由主箱體、差動平衡器、左右兩搖桿以及輪子構成，差動平衡器連接了主箱體與左右兩個與車輪相連的搖桿。采用此技術方案當機器人行駛在不平整的地形上時車輪可帶動左右搖桿與主箱體做相關聯(lián)的擺動，同時將主箱體的重量較為均勻的分布到各個車輪，因此所述機器人具有較高的適應不平整地形的性能。

但，因為差動平衡裝置(器)的存在，又因所述差動平衡裝置(器)無法進行鎖定，當采用了差動平衡裝置(器)的移動平臺在某些不平整的地形上運行時差動平衡裝置使移動平臺運動產(chǎn)生不穩(wěn)定，如專利搖桿式四輪機器人(授權公告號：CN101549715B)在不平整的地形上轉向時，可能使得某個車輪抬起，進而造成傾覆。另外，現(xiàn)有的差動平衡裝置(器)連接主車體與左右行走部后，主車體與左右行走部的初始夾角即確定而無法調(diào)節(jié)，因此，主車體的俯仰角無法進行主動調(diào)節(jié)。

為了使采用了差動平衡裝置的移動平臺(如移動機器人)具有更好的穩(wěn)定性與地形適應性，設計一種運動和功能可控的錐齒輪式差動平衡裝置及使用其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(fā)明人團隊進一步進行研究，為克服上述的問題，探索一種可控的錐齒輪式差動平衡裝置及具有該可控的錐齒輪式差動平衡裝置的移動平臺。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的一個目的旨在解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題，提出一種可控的錐齒輪式差動平衡裝置及具有其的移動平臺；可根據(jù)使用的需要對所述可控的錐齒輪式差動平衡裝置進行鎖定與釋放，從而實現(xiàn)具有其的移動平臺的差動平衡作用的使能控制；通過對該可控的錐齒輪式差動平衡裝置的調(diào)節(jié)還可實現(xiàn)對具有其的移動平臺俯仰角的主動調(diào)節(jié)。

根據(jù)本實用新型實施例的可控的錐齒輪式差動平衡裝置，其包括：錐齒輪裝置、底座、轉動驅動單元和鎖定單元。所述錐齒輪裝置包括：殼體；兩個外聯(lián)錐齒輪，兩個所述外聯(lián)錐齒輪對稱地設在所述殼體內(nèi)均與所述殼體可樞轉地相連，且兩個所述外聯(lián)錐齒輪的齒數(shù)相同；行星錐齒輪，所述行星錐齒輪至少為一個，所述行星錐齒輪設在所述殼體內(nèi)且與所述殼體可樞轉地相連，且所述行星錐齒輪與兩個所述外聯(lián)錐齒輪均正交嚙合。所述底座與所述殼體可樞轉地相連，構成轉動副，所述轉動副與兩個所述外聯(lián)錐齒輪的軸線共線；所述轉動驅動單元與所述底座和所述錐齒輪裝置的所述殼體均相連，且可驅動所述殼體相對所述底座轉動；所述鎖定單元與所述錐齒輪裝置相連并鎖定和釋放所述外聯(lián)錐齒輪和所述行星錐齒輪的嚙合傳動。

作為可選的，根據(jù)本實用新型的實施例，所述轉動驅動單元采用齒輪式轉動驅動單元，其包括：第一齒輪，所述第一齒輪與所述殼體相連，且所述第一齒輪的軸線與所述外聯(lián)錐齒輪的軸線共線；第二齒輪，所述第二齒輪與所述底座可樞轉地相連，且所述第二齒輪與所述第一齒輪相互嚙合；齒輪驅動件，所述齒輪驅動件與所述第二齒輪相連，并驅動所述第二齒輪轉動。

作為進一步的可選的，根據(jù)本實用新型的實施例，所述齒輪式轉動驅動單元的所述第一齒輪和所述第二齒輪為圓柱齒輪或錐形齒輪；所述齒輪驅動件為電機或經(jīng)過減速的電機單元，在其他一些實施例中也可選擇液壓馬達或氣動馬達。

作為另一可選的，根據(jù)本實用新型的其他實施例，所述轉動驅動單元采用蝸輪蝸桿式轉動驅動單元，其包括：蝸輪，所述蝸輪與所述殼體相連，且所述蝸輪的軸線與所述外聯(lián)錐齒輪的軸線共線；蝸桿，所述蝸桿與所述底座可樞轉地相連，且所述蝸桿與所述蝸輪相互嚙合；蝸桿驅動件，所述蝸桿驅動件與所述蝸桿相連，并驅動所述蝸桿轉動。

作為其他可選的，根據(jù)本實用新型的另一些實施例，所述轉動驅動單元采用直線驅動單元，所述直線驅動單元包括：第一連接件，所述第一連接件與所述殼體鉸連，且所述第一連接件和所述殼體的鉸接中心與所述外聯(lián)錐齒輪的軸線不共線；第二連接件，所述第二連接件與所述底座鉸連，所述第二連接件與所述第一連接件可移動地相連。

作為進一步的可選的，根據(jù)具體實施，所述直線驅動單元為電動推桿或油缸或氣缸。

作為可選的，根據(jù)本實用新型的實施例，所述鎖定單元采用離合式鎖定單元，所述離合式鎖定單元包括一個離合器，所述離合器與所述殼體和所述外聯(lián)錐齒輪相連。