[發明專利]雙變形履帶行走部及具有其的機器人移動平臺

在審

• 申請號: 201711013622.8
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107600200A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 李允旺;葛世榮;代素梅;朱華;王洪欣;田豐;徐貴東
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B62D55/04
• 分類號: B62D55/04;B62D55/08;B62D55/12
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及一種雙變形履帶行走部及具有其的機器人移動平臺，屬于移動機器人機構技術領域。

背景技術

履帶式行走機構具有地形適應性強，越障性能好等優點，在移動機器人領域得到了廣泛應用。為了獲得更好的移動性能，研究人員對可變形的履帶式行走機構進行了研究，也提出了一些很好的技術方案，比如，中國礦業大學提出了一種變形履輪復合懸架及具有其的移動平臺(申請號：201520668899.4)，其變形履輪復合懸架可以根據地形的需要，通過齒輪式變形驅動組件進行變形調節，從而改變履帶式行走機構的形狀，來改變履帶接地形式、重心高度等，使其具有更好的克服障礙地形的能力。但此種設計需要采用兩個相互嚙合且與履帶單元連接的齒輪，來驅動兩個履帶單元變形。這樣需要這副傳動齒輪的節線半徑要大于履帶輪半徑與履帶厚度的和，才能保證兩個履帶不會出現碰撞。而齒輪齒頂圓過大會超出履帶，在某個狀態時可能會與地面接觸碰撞從而影響了履帶行走機構的移動性能。因此，一種合理的變形驅動技術方案，有利于機器人移動性能的提高。

發明內容

發明目的：為了解決上述問題，提出了一種采用定軸輪系實現變形的雙變形履帶行走部及具有其的機器人移動平臺。

為了實現上述目的，本發明采用了如下的技術方案：一種雙變形履帶行走部，包括中間變形驅動單元和連桿式履帶單元；

中間變形驅動單元包括框架以及設置在框架上的定軸輪系和變形驅動單元，定軸輪系包括等高的第一齒輪和第二齒輪，第一齒輪和第二齒輪相互嚙合并且齒數相同，在第一齒輪的下方遠離第二齒輪一側設置第三齒輪，第三齒輪與第一齒輪相互嚙合，在第二齒輪的下方遠離第一齒輪一側設置與第三齒輪等高并且齒數相同的第四齒輪，第四齒輪與第二齒輪相互嚙合，變形驅動單元包括驅動減速電機，驅動減速電機與驅動齒輪相連，驅動齒輪與第一齒輪或第二齒輪相互嚙合；

連桿式履帶單元為兩個，連桿式履帶單元包括第一連桿、第二連桿、第三連桿、履帶輪和履帶，其中一個連桿式履帶單元的第一連桿的第一端與第三齒輪固定連接，另一個連桿式履帶單元的第一連桿的第一端與第四齒輪固定連接，第二連桿的第一端與第一連桿的第二端轉動連接，第三連桿的第一端與第二連桿的第二端轉動連接，第三連桿的第二端與框架轉動連接，在第一連桿的兩端、第三連桿的兩端以及第一連桿遠離第三連桿的一側均設置履帶輪，履帶繞在履帶輪外。

進一步的，所述框架包括括內側板、外側板、橫板和支撐件，內側板和外側板設置在橫板兩側，內側板和外側板之間通過支撐件相連，內側板和外側板上均設有軸座；所述第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪和第四齒輪的齒輪軸設置在軸座上。

進一步的，所述連桿式履帶單元的其中一個履帶輪作為驅動輪，其余履帶輪作為從動輪。

進一步的，還包括主驅動系統，主驅動系統通過第二撓性件傳動機構與其中一個連桿式履帶單元的驅動輪相連，兩個連桿式履帶單元的驅動輪之間通過第一撓性件傳動機構相連。

進一步的，所述框架的下部左右對稱的設置兩個行走車輪，行走車輪設置輪轂電機。

進一步的，所述連桿式履帶單元的驅動輪設置輪轂電機。

進一步的，所述第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪和第四齒輪均為雙層圓柱齒輪，所述驅動減速電機為蝸輪蝸桿減速器，驅動減速電機的輸出軸兩端均設有驅動齒輪，兩個驅動齒輪分別與第一齒輪或第二齒輪的兩個齒輪相互嚙合。

一種機器人移動平臺，包括中間車體，在中間車體的兩側設置上述的雙變形履帶行走部。

有益效果：(1)采用本發明的雙變形履帶行走部結構，驅動連桿式履帶單元變形的第三齒輪與第四齒輪的外徑不需超出履帶，使其具有更好的地形適應性與移動性；(2)采用雙層圓柱齒輪可以改善所述變形驅動部的所述定軸輪系地受力狀況與強度；(3)采用了本發明的所述雙變形履帶行走部的移動平臺同樣具有良好的移動性能和地形適應性。

附圖說明

圖1是雙變形履帶行走部的機構原理示意圖；

圖2是雙變形履帶行走部處于最高位時的機構示意圖；

圖3是雙變形履帶行走部處于最低位時的機構示意圖；

圖4是根據本發明的一實施例的雙變形履帶行走部的立體示意圖；

圖5是圖4所示實施例的雙變形履帶行走部的局部剖視立體示意圖；

圖6是采用圖4所示雙變形履帶行走部的移動平臺結構示意圖；

圖7是圖6所示實施例的機器人移動平臺的立體示意圖；

圖8是圖4所示實施例的一連桿式履帶單元的連桿機構結構及驅動部分示意圖；