[發明專利]一種具有姿態調整機構的關節履帶

在審

• 申請號: 201711250735.X
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN107826171A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 高峰;黃川;曾文;劉本勇;張彬
• 申請（專利權）人: 北京履坦科技有限公司
• 主分類號: B62D55/08
• 分類號: B62D55/08;B62D55/084;B62D55/108;B62D55/30
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司31227
• 代理人: 季申清

【技術領域】

本發明涉及履帶車輛或履帶式移動機器人的一種移動機構，具體來說，是涉及一種履帶車輛或履帶式移動機器人可調整姿態的一種關節機構。

【背景技術】

履帶車輛或履帶式移動機器人作為一種特殊的移動裝置,在復雜危險的工作環境下進行作業時，不平路面會影響履帶總成的接地性能，同時，地面上的障礙物也會對履帶式機器人移動平臺產生一定的沖擊載荷，影響移動機器人移動平臺的正常工作。傳統的關節履帶為剛性連接，無法吸收地面障礙物產生的沖擊載荷。并且當剛性連接的關節履帶遇到凹凸不平的路面時，仿地形能力較差。當通過地面較高凸塊時，剛性關節履帶有可能會出現履帶懸空的狀態。

【發明內容】

本發明目的為了解決上述問題和現有技術的不足，提供一種可實現履帶接地角度的主動調整，具有較好仿地形能力，提高履帶地面附著力功能的關節履帶結構。

本發明的目的由以下技術方案實現。

一種具有姿態調整機構的關節履帶，在大輪旋轉軸上套置一端有鏈盤的驅動空心軸，

驅動空心軸驅動大輪旋轉，撥動履帶運行，帶動小輪旋轉，其特征在于：

在大輪旋轉軸和驅動空心軸之間，套置一端有鏈盤的姿態調整空心軸，三軸同軸線可相互轉動；

姿態調整空心軸的插入端經扭矩減震機構連接桿形擺臂，擺臂的另一端固定連接小輪支撐旋轉軸；所述擺臂的長度方向與大輪旋轉軸和小輪支撐旋轉軸的連線一致；

所述扭矩減震機構為：

在姿態調整空心軸的插入端垂直固定扭轉減震主動盤，兩片扭轉減震從動盤分別配置、夾持在所述扭轉減震主動盤的兩側，在扭轉減震主動盤上沿周向裝置若干彈簧，在兩側扭轉減震從動盤的相應位置開設相應尺寸的彈簧孔，所述彈簧嵌入所述彈簧孔，使得扭轉減震主動盤上彈簧的彈力可以傳遞給扭轉減震從動盤上的彈簧孔；

兩片扭轉減震從動盤與扭轉減震主動盤圍繞大輪旋轉軸可有彈性地往復轉動；

兩側的扭轉減震從動盤由垂直于盤面的螺栓連接，在扭轉減震主動盤的相應位置開設腰形長孔，保證連接扭轉減震從動盤的螺栓位于腰形長孔內往復轉動不受阻礙；

所述擺臂的一端固定在外側的扭轉減震從動盤軸孔位置。

本技術方案在大輪上共有三根軸：大輪旋轉軸、驅動空心軸和姿態調整空心軸，三軸同軸線可相互轉動；

大輪旋轉軸起支撐大輪作用；

驅動空心軸：驅動空心軸由鏈條轉動帶動一端有鏈盤的驅動空心軸轉動，驅動大輪旋轉，撥動履帶運行，帶動小輪旋轉；

姿態調整空心軸是本專利的主要內容，通過上述所述結構和內容，往復小范圍旋轉，實現關節履帶的姿態調整。

所謂的關節履帶姿態調整即擺臂末端上的小輪繞大輪軸旋轉，實現履帶總成接地角的調整，通常履帶的下邊為一水平線，大輪和小輪的軸心分別可作垂直地面的左右兩條垂直線，與大輪及小輪軸心的連線構成一直角梯形，在運行中沿著地面保持或近似一直角梯形。本發明的機構要有意識、故意破壞此直角梯形，通過機構，通過搖臂部件的向上或向下，改變上方斜邊與小輪下垂線的夾角大小，或大、或小，實現吸收地面障礙物產生的沖擊載荷，并且當剛性連接的關節履帶遇到凹凸不平的路面時，提高仿地形能力，當通過地面較高凸塊時，避免出現剛性關節履帶有可能會出現的履帶懸空狀態。

該履帶總成還可實現輪履復用的功能，將擺臂以及履帶卸載下來，在輪轂上加裝輪胎，可作為輪式行走裝置。

進一步，扭轉減震主動盤和兩片扭轉減震從動盤均為圓片形，在扭轉減震主動盤的外周邊均勻分布開設3或4個開口向外的矩形凹口，或者開設矩形孔，置入圓柱彈簧；在扭轉減震從動盤的相應位置開設與圓柱彈簧相應的矩形彈簧孔，且一矩形長邊連接向外側呈小于45度夾角的擋板，當扭轉減震主動盤和兩片扭轉減震從動盤由螺栓連接時，所述圓柱彈簧被夾持在兩側矩形彈簧孔中。

進一步，在扭轉減震主動盤的外周邊均勻分布開設4個開口向外的矩形凹口；

所述擋板與所述矩形彈簧孔形狀、尺寸相同，為沖裁時沖切三邊后折彎形成。

進一步，在所述擺臂的桿件上，位于大輪旋轉軸和小輪支撐旋轉軸之間固定與大輪旋轉軸或小輪支撐旋轉軸平行的負重輪軸，在負重輪軸上通過一對扭力方向相反，分別向履帶外側施加推力的扭簧裝配一對負重輪。

進一步，在所述姿態調整空心軸和驅動空心軸之間配置深溝球軸承4號。

進一步，擺臂的另一端固定連接小輪支撐旋轉軸，經深溝球軸承2號配置于小輪的軸孔。