[實用新型]一種分時分驅組合驅動機構

有效

• 申請號: 201720318714.6
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN206569162U
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 藍桂平;胡烈艷;王宇俊;方燦;羅幫浩;徐匡一
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: B62D57/02
• 分類號: B62D57/02;B60L15/28;B60L15/38
• 代理公司: 重慶華科專利事務所50123
• 代理人: 康海燕

技術領域

本實用新型屬于機器人技術領域，具體是涉及移動機器人的行走機構。

背景技術

機器人的發明是為了幫助人做一些無法直接做到的工作，比如對自然災害，火災，核事故等的救援，以及做一些深海、外太空試驗。然而機器人要做到以上所述工作的前提是機器人必須穿越復雜地形順利到達現場，因此越障是機器人必須具備的能力。

目前越障機器人主要分輪式、足式、履帶式以及混合式。其中足式機器人越障能力強，但行走效率低，控制難度大，結構復雜；履帶式，越障能力強，控制難度較小，但結構復雜，且整個機體笨重，功耗大，行走效率較低；混合型，越障能力較好，但結構復雜，控制難度較大；輪式，具有機構簡單、驅動和控制靈活方便、行駛速度快、工作效率高等特點，但越障能力差。

發明內容

本實用新型經分析以上各種越障機器人的優缺點，保留了輪式機器人的機構簡單，驅動控制容易，工作效率高的優點，吸收履帶型機器人越障能力好的優點，同時擯棄它功耗大和笨重的缺點，提出一種基于輪式的分時分驅組合驅動機構。

本實用新型是采用如下技術方案予以實現的。

一種分時分驅組合驅動機構，包括機體，一組電源，2*n個行動輪，n為自然數，且n≥2,兩根輔助越障裝置，若干個電機，m根動力軸，m為自然數，m≥1。

所述行動輪分列于機體兩側，沿機體前后方向布置，每一側設置兩個或兩個以上。

兩根輔助越障裝置分別位于機體兩側，一端固定在位于前后輪之間的動力軸上，另一端懸置。

電機分別固定在機體上，電機分為A、B兩組，一組電源分時切換驅動A、B兩組電機，A組電機用于驅動行動輪，使得行動輪作相應的轉動，B組電機用于驅動動力軸，使得安裝在動力軸上的輔助越障裝置作相應轉動。

分時分驅組合驅動方法是指在規整路況下只讓電源驅動其中A組電機工作，使得機體整體以輪式方式進行前進，后退和轉彎。而在非規整路況則是切換到讓電源驅動B組電機工作，通過驅動動力軸帶動輔助越障裝置轉動。利用輔助越障裝置進行越障。

下面分別對兩種情況的工作過程進行說明：

在規整路面上行駛時，機器人使電源驅動A組電機工作，使行動輪轉動，便可使得機器人前進，后退和轉彎，而B組電機是不工作的，輔助越障裝置此時是不轉動的，以不妨礙正常工作的方式放置。

在非規整路面行駛時， A組電機停止驅動，而使用同一組電源驅動B組電機使得動力軸帶動輔助越障裝置轉動，本實用新型采用兩種越障方法：

1）攀爬越障方法：如圖3所示，當遇到障礙物時，A組電機停止工作，而B組電機（3）驅動動力軸（4）帶動輔助越障裝置（2）向前轉動，當輔助越障裝置（2）的懸置段搭在障礙物上，并繼續向前轉動時，懸置段支撐在障礙物上，將機體（5）前半部分抬起；然后B組電機（3）停止工作，A組電機（3）驅動行動輪（1）向前行駛，直至前輪搭在障礙物上；接著，A組電機（3）停止工作，B組電機（3）驅動動力軸（4）帶動輔助越障裝置（2）向后轉動，使輔助越障裝置（2）得懸置段搭在地上，并繼續向后轉動時，懸置段支撐在地上，將機體（5）后半部分抬起；最后，B組電機（3）停止工作，A組電機（3）驅動行動輪（1）向前行駛，直至越過障礙物，此時機體（5）整體越過障礙物完成越障過程。

2）翻滾越障方法：當遇到障礙物時，A組電機（3）停止工作，B組電機（3）驅動動力軸（4）帶動輔助越障裝置（2）向后轉動，使輔助越障裝置（2）接觸到地面，并繼續向后轉動時，機體（5）后半部分將不斷被抬起，直到整個機體（5）被抬起，機器人翻滾越上障礙物。

本實用新型是為了既能保留輪式機器人結構簡單、控制容易、工作效率高的顯著特點，又旨在提高其越障能力而發明的分時分驅組合驅動的方法。本實用新型既可以在規整路面上快速行駛，又能在非規整的路況下靈活越障，其具體優點如下：

1）在規整與非規整路段的行駛過程中，機器人始終采用一組電源，分時驅動兩組電機，相互獨立，減小了整個機器人的重量，使得機器人結構簡單，控制方便。

2）提供兩種越障模式，攀爬式和翻滾式，可視具體情況組合使用，使得越障效率更高。

3）本實用新型既有輪式機器人結構簡單，行走效率高的優勢，又具備了履帶式和足式機器人的越障能力強的特點。

附圖說明

圖1是本實用新型實例的立體結構示意圖；

圖2是本實用新型實例的平地行駛示意圖；

圖3（a）-圖3（k）是本實用新型實例攀爬越障模式示意圖；