[發(fā)明專利]四履帶自適應路況可調重心機構

在審

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• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106741263A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設計）人: 王立權;關強;王剛;屈萌;劉戰(zhàn)偉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B62D57/02
• 分類號: B62D57/02;B62D57/024
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種四履帶自適應路況可調重心機構。

背景技術

在便攜式履帶機器人研究方面，美國走在了世界前列，它具有獨立的實驗性無人作戰(zhàn)機器人計劃，加上近年來反恐及城市巷戰(zhàn)的需要，小型智能履帶機器人研制工作受到了軍方高度重視。美國在微小型機器人研制方面投入了大量的人力和物力，特別是新型、高機動、高可靠性移動載體研究方面。如美國戰(zhàn)術移動機器人(TMR)計劃中的便攜式機器人系統(tǒng)(MPRS)。該類機器人主要用于城市戰(zhàn)斗與搜救。

國內針對便攜式履帶機器人研究主要集中在警用、民用等非作戰(zhàn)系統(tǒng)領域。近十多年來我國出于經(jīng)濟發(fā)展需要，對該類型機器人研究成果頗豐。

清華大學精儀系機器人及其自動化實驗室設計的微小型QH-1型履帶式機器人主要用于實現(xiàn)軌跡及運動目標跟蹤、視覺信息的分析與處理、地面軌跡圖像的計算機理解與處理。中國科學院沈陽自動化所研制的復合移動機器人—“靈晰-B”型排爆機器人進入服役期。

本發(fā)明設計結構新穎、具有獨創(chuàng)性的可攜帶、抗沖擊智能履帶移動能力。可以采用模塊化設計，便于拆卸維修，可以分段自適應復雜路面，并可主動控制兩側履帶的轉動來調節(jié)機器人姿態(tài)變化，輔助爬坡、越障和跨溝；機器人經(jīng)過合理的結構布局和設計后具有良好的環(huán)境適應能力、機動能力并能抵抗一定高度的掉落沖擊。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了提供一種四履帶自適應路況可調重心機構，適用于路況復雜、多變的環(huán)境。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：在主體模塊下方對稱設置有四個機械腿，每個機械腿包括與主體模塊鉸接的連接臂、與連接臂下端鉸接的履帶足、設置在主體模塊上的氣壓缸一、與氣壓缸一的活塞連接的連接桿一、設置在連接臂上的氣壓缸二、與氣壓缸二的活塞連接的連接桿二，連接桿一的端部與連接臂連接，連接桿二的端部與對應的履帶足的前履帶輪軸連接。

本發(fā)明還包括這樣一些結構特征：

1.所述履帶足是后驅的。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明適用于環(huán)境多變，路況復雜的場所，并可主動控制兩側履帶的轉動來調節(jié)機器人姿態(tài)變化，輔助爬坡、越障和跨溝，可運用現(xiàn)代戰(zhàn)場或者地震等環(huán)境惡劣的偵查和搜救。本發(fā)明的4個連接臂分別由四個氣壓缸一控制，可單獨改變任意一條連接臂的姿態(tài)，使機器人順利能通過寬度較小的障礙物。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結構圖；

圖2是本發(fā)明的越障足部變形圖；

圖3是本發(fā)明的登臺階變形圖；

圖4是本發(fā)明的改變重心圖；

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細描述。

結合圖1，本發(fā)明的四履帶自適應路況可調重心機器人由主體模塊1、氣壓缸一2、連接桿一3、履帶足4、連接臂5、氣壓缸二6、連接桿二7、履帶輪8組成，該機器人采用可采用模塊化設計，可迅速拆裝，適合單兵攜帶和進行維護，具有良好的機動性，在越障、跨溝、攀爬方面具有明顯優(yōu)勢，生存能力強、適應水、陸環(huán)境等特點。機器人加載監(jiān)視設備、機械手臂、輕型武器等裝置，可軍民兩用。

結合圖1，四履帶自適應路況可調重心機器人采用四條履帶充當行走足部，可使機器人在復雜惡劣的路況行走，四條履帶分別由四個電機驅動，履帶采用后驅形式，主動電機帶動驅動輪運動，使履帶轉動，當四條履帶的速度相同時，機器人實現(xiàn)前進或后退移動；當四條履帶的速度不同時，機器人實現(xiàn)轉向運動，由于采用四履帶差動轉向，轉向能力強，動力大，負載能力比一般機器人強。

本發(fā)明的主體模由四個相同的機械腿支撐，四個履帶足分別由四個電機驅動，以便機器人獲得足夠的動力，履帶足采用后驅模式。主體模塊1通過轉動副與連接臂5連接，連接臂可以圍繞主體模塊轉動，主體模塊1上固定四個相同的氣壓缸一2，四個相同的連接桿一3連接氣壓缸一2和連接臂5，氣壓缸一2通過連接桿一3控制連接臂5的旋轉，改變機器人的姿態(tài)，調節(jié)機器人的重心，有利于機器人通過不同的路況。連接臂5與履帶足4通過轉動副連接，履帶足可以圍繞連接臂旋轉，每個連接臂上都裝有一個氣壓缸二6，連接桿二7連接氣壓缸二6和履帶輪8，氣壓缸二6可以通過連接桿二7控制履帶足4，使之與水平面成一斜角，以便順利通過障礙物，大大提高機器人的越障能力，也即氣壓缸二6用于控制履帶足4的旋轉，以便在遇到障礙物時，履帶足能調整角度，順利通過障礙物。

機器人的四條腿(連接臂5和履帶足4)與機器人的主體模塊1通過轉動副連接在一起，機器腿可以繞主體模塊自由轉動，氣壓缸一2可以控制連接臂5轉動，調節(jié)機構重心。