[實用新型]可控的差動平衡裝置及具有其的移動平臺

有效

• 申請號: 201520734903.2
• 申請日: 2015-09-21
• 公開（公告）號: CN204936812U
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 李允旺;代素梅;田豐;白森;賈正乾;張成
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 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生不穩定，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節，因此，主車體的俯仰角無法進行主動調節。

為了使采用了差動平衡裝置的移動平臺(如移動機器人)具有更好的穩定性與地形適應性，設計一種運動和功能可控的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，探索一種可控的差動平衡裝置及具有該可控的差動平衡裝置的移動平臺。

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，提出一種可控的差動平衡裝置及具有其的移動平臺；可根據使用的需要對所述可控的差動平衡裝置進行鎖定與釋放，從而實現具有其的移動平臺的差動平衡作用的使能控制；通過對該可控的差動平衡裝置的調節還可實現對具有其的移動平臺俯仰角的主動調節。

根據本實用新型實施例的可控的差動平衡裝置，其包括：差動齒輪單元、底座、轉動驅動單元、鎖定單元。所述差動齒輪單元包括：殼體；內齒圈，所述內齒圈設于所述殼體內部且與所述殼體相連；太陽輪，所述太陽輪與所述殼體可樞轉地相連，所述太陽輪與所述內齒圈同軸線，且所述太陽輪與內齒圈的齒數之比為1：2；行星齒輪對，所述行星齒輪對至少為一副，包括兩個行星齒輪，兩個所述行星齒輪相互嚙合，且所述行星齒輪對設在所述太陽輪與內齒圈之間，所述行星齒輪對的兩個所述行星齒輪分別與所述太陽輪和內齒圈相嚙合；系桿，所述系桿連接并支撐兩個所述行星齒輪，所述系桿與所述殼體可樞轉地相連，且所述系桿樞轉軸線與所述太陽輪同軸線。所述底座與所述殼體可樞轉地相連，構成轉動副，所述轉動副的軸線與所述太陽輪的軸線共線。所述轉動驅動單元與所述底座和所述差動齒輪單元的所述殼體均相連，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差動齒輪單元相連并鎖定和釋放所述差動齒輪單元的傳動。

作為可選的，根據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太陽輪的軸線共線；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太陽輪的軸線共線；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，根據本實用新型的另一些實施例，所述轉動驅動單元采用撓性件驅動單元，所述撓性件驅動單元包括：第一傳動輪，所述第一傳動輪與所述殼體可樞轉地相連，且所述第一傳動輪與所述太陽輪的軸線共線；第二傳動輪，所述第二傳動輪與所述底座可樞轉地相連；撓性傳動件，所述撓性傳動件連接所述第一傳動輪與所述第二傳動輪；傳動輪驅動件，所述傳動輪驅動件與所述第二傳動輪相連并驅動所述第二傳動輪轉動。

作為進一步的可選的，根據具體實施，所述撓性件驅動單元為同步帶驅動單元或鏈驅動單元。