[發明專利]同構模塊化機器人履帶式移動機構

在審

• 申請號: 201611235584.6
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN108248708A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 劉國偉;宋屹峰;何斌斌;王洪光;姚森敬;姜勇;馬楠;王天龍
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司;中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B62D55/065
• 分類號: B62D55/065
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 汪海

本發明涉及移動機器人領域，具體地說是一種同構模塊化機器人履帶式移動機構，包括多個同構移動單元，且相鄰同構移動單元之間通過模塊連接調節單元連接，所述同構移動單元包括機殼、履帶組件、動力傳動系統和驅動電機，其中履帶組件中的移動履帶分設于機殼各側，動力傳動系統包括輸出傳動機構、蝸桿、多個蝸輪和多個分動傳動機構，蝸桿通過所述驅動電機驅動轉動，驅動電機通過所述輸出傳動機構傳遞轉矩，多個蝸輪沿著蝸桿的圓周方向均布且每個蝸輪對應一個移動履帶，在所述移動履帶前端設有履帶驅動輪，各個蝸輪分別通過一個分動傳動機構與機殼各側移動履帶上的履帶驅動輪相連。本發明能順利穿越狹小空間，并可根據需要增減同構移動單元數量。

技術領域

本發明涉及移動機器人領域，具體地說是一種同構模塊化機器人履帶式移動機構。

背景技術

管道傳輸、城市配電等領域經常會涉及狹小、多障礙環境，比如用于鋪設電纜的電纜溝。電纜溝是一種敷設電纜的地下專用通道，按設計要求開挖并砌筑，溝的側壁焊接承力角鋼架并按要求接地，上面蓋以蓋板，通常電纜溝內潮濕悶熱，除了超容外，還存在垃圾與雜物堆積、積水與淤泥、廢舊電纜未拆除等問題，加上電纜絕緣層老化可能引起火災，以及地下環境長期密封導致有害氣體積累，因此人工巡檢存在很大難度。如果能利用移動機器人代替人對電纜溝進行巡檢，無疑將有效解決電纜溝巡檢難題，但現有技術中的移動機器人體積較大，移動性能有限，在狹小、多障礙環境存在轉彎困難、穩定性差易側翻、越障能力有限等缺陷，難以滿足實際需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種同構模塊化機器人履帶式移動機構，不僅能順利穿越狹小空間，在溝道環境內實現轉彎、越障等復雜動作，還可以根據實際需要加裝或減少同構模塊化移動單元的數量，實現機器人部件的快速替換。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種同構模塊化機器人履帶式移動機構，包括多個同構移動單元，且相鄰同構移動單元之間通過模塊連接調節單元連接，所述同構移動單元包括機殼、履帶組件、動力傳動系統和驅動電機，其中所述履帶組件包括多個移動履帶單元，所述移動履帶單元分設于機殼各側，驅動電機和動力傳動系統均設置于機殼前端，所述動力傳動系統包括輸出傳動機構、蝸桿、多個蝸輪和多個分動傳動機構，所述蝸桿通過所述驅動電機驅動轉動，所述驅動電機通過所述輸出傳動機構傳遞轉矩，所述多個蝸輪沿著所述蝸桿的圓周方向均布且每個蝸輪對應一個移動履帶單元，在所述機殼每一側的移動履帶單元前端均設有履帶驅動輪，各個蝸輪分別通過分動傳動機構與機殼各側移動履帶單元上的履帶驅動輪相連。

所述動力傳動系統中的輸出傳動機構包括兩個嚙合的傳動齒輪，其中第一傳動齒輪設置于所述驅動電機的動力輸出軸上，第二傳動齒輪設置于所述蝸桿的蝸桿軸上。

所述分動傳動機構為一個同步帶傳動機構，其中主動帶輪設置于蝸輪的蝸輪軸上，所述主動帶輪通過同步帶與所述履帶驅動輪相連。

所述移動履帶單元包括第一履帶、第二履帶、履帶輪軸和履帶帶輪，所述第一履帶和第二履帶分設于所述移動履帶單元兩側并分別通過各個履帶輪軸上的履帶帶輪支撐，在所述移動履帶單元最前端的履帶輪軸上設有所述履帶驅動輪。

所述模塊連接調節單元包括俯仰舵機、偏航舵機、第一舵機固定架、第二舵機固定架和十字連接架，所述第一舵機固定架和第二舵機固定架分別鉸接于十字連接架上，且所述第一舵機固定架俯仰擺動，所述第二舵機固定架水平轉動，俯仰舵機安裝在所述第一舵機固定架上，偏航舵機安裝在所述第二舵機固定架上。

本發明的優點與積極效果為：

1、本發明環境適應性強，本發明采用同構模塊化思想設計履帶式移動機構，借助履帶機構的強附著能力與模塊連接調整單元的俯仰偏航調整能力，使得整個機構具有優越的移動、爬坡、越障能力，適用于狹小多障礙環境。