[發(fā)明專利]一種輪徑可變的半步態(tài)軟體機(jī)器人小車

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810089647.4
• 申請(qǐng)日: 2018-01-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108528564B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張忠強(qiáng);張福建;丁建寧;戴啟明;程廣貴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): B62D63/02
• 分類號(hào): B62D63/02;B60B19/00;B62D11/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種輪直徑可變的半步態(tài)軟體機(jī)器人小車，其特征在于：所述小車包括帶支架的空心輪轂、柔性腳、軸承、軸承座、繞線槽、細(xì)鋼絲繩、空轉(zhuǎn)槽、花鍵、花鍵槽、塔形彈簧、端蓋、步進(jìn)電機(jī)、推拉式電磁鐵、固定架、柔性桿，前部連接件、后部連接件和控制模塊；

其中軸承一、第一個(gè)軸承座、繞線槽以步進(jìn)電機(jī)回轉(zhuǎn)中心線為中心，第一個(gè)軸承座套在軸承一上，有軸承一的那一端靠近步進(jìn)電機(jī)，繞線槽用膠粘接在第一個(gè)軸承座遠(yuǎn)離步進(jìn)電機(jī)的那一端上，上述連接結(jié)構(gòu)構(gòu)成內(nèi)側(cè)回轉(zhuǎn)部件；將內(nèi)側(cè)回轉(zhuǎn)部件以軸承一外端面對(duì)步進(jìn)電機(jī)前端面的方式固定在步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上；四根細(xì)鋼絲繩一端固定在繞線槽外側(cè)的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，另一端從繞線槽側(cè)面的四個(gè)孔分別引出；將空轉(zhuǎn)槽粘接在繞線槽遠(yuǎn)離步進(jìn)電機(jī)的那一側(cè)端面上；將花鍵固定在步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上使得花鍵靠近步進(jìn)電機(jī)那一側(cè)的端面與空轉(zhuǎn)槽遠(yuǎn)離步進(jìn)電機(jī)那一側(cè)的端面在同一平面上；花鍵槽、軸承座、軸承以步進(jìn)電機(jī)回轉(zhuǎn)中心線為中心，將花鍵槽套在花鍵上，將第二個(gè)軸承座不裝軸承二的那一面粘接在花鍵槽遠(yuǎn)離步進(jìn)電機(jī)的那一側(cè)端面，將軸承二裝入第二個(gè)軸承座內(nèi)，上述連接結(jié)構(gòu)構(gòu)成外側(cè)回轉(zhuǎn)部件，將外側(cè)回轉(zhuǎn)部件安裝在步進(jìn)電機(jī)回轉(zhuǎn)軸上，使花鍵槽裝有花鍵的那一側(cè)端面與空轉(zhuǎn)槽遠(yuǎn)離步進(jìn)電機(jī)那一側(cè)端面貼合固定；塔形彈簧裝在步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸尾部，端蓋固定在步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸末端；上述連接構(gòu)成回轉(zhuǎn)部件；

所述輪直徑可變的半步態(tài)軟體機(jī)器人小車的車輪由柔性腳按一定角度粘接在帶支架的空心輪轂的四個(gè)支架末端構(gòu)成；將上述的回轉(zhuǎn)部件裝入到帶支架的空心輪轂的空心軸上，使兩側(cè)的軸承端面與輪轂端面對(duì)齊，并使回轉(zhuǎn)部件與帶支架的空心輪轂相固定；將繞線槽引出的四根細(xì)鋼絲繩分別固定在柔性腳上并靠近柔性腳與帶支架的空心輪轂的連接處；上述連接結(jié)構(gòu)構(gòu)成一個(gè)輪徑可變的車輪；

所述輪直徑可變的半步態(tài)軟體機(jī)器人小車的車架由柔性桿的首尾兩端分別粘接在固定架連接桿的中點(diǎn)位置上構(gòu)成；

所述輪直徑可變的半步態(tài)軟體機(jī)器人小車的輪徑可變的車輪通過(guò)其中的步進(jìn)電機(jī)固定在車架的固定架的槽中，限制其徑向自由度；每個(gè)步進(jìn)電機(jī)兩側(cè)各布置一個(gè)推拉式電磁鐵，推拉式電磁鐵與固定架之間用螺栓固定；步進(jìn)電機(jī)的前后端面分別與推拉式電磁鐵的推桿首尾兩端固定；按照上述輪徑可變的車輪與車架的連接方式，在車架的固定架上對(duì)稱安裝4個(gè)輪徑可變的車輪；

所述輪直徑可變的半步態(tài)軟體機(jī)器人小車的控制模塊分布在柔性桿與固定架連接點(diǎn)的兩側(cè)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種輪直徑可變的半步態(tài)軟體機(jī)器人小車，其特征在于：所述軸承座、繞線槽、空轉(zhuǎn)槽、花鍵槽的外徑相同，且與帶支架的空心輪轂的空心軸之間的連接為過(guò)盈配合，使固定能更加緊密。

3.如權(quán)利要求1所述的一種輪直徑可變的半步態(tài)軟體機(jī)器人小車，其特征在于：所述花鍵與花鍵槽之間為間隙配合，花鍵槽邊緣做倒圓，使花鍵更容易進(jìn)入鍵槽。

4.如權(quán)利要求1所述的一種輪直徑可變的半步態(tài)軟體機(jī)器人小車，其特征在于：所述柔性腳頂端的回轉(zhuǎn)半徑大于柔性腳與帶支架的空心輪轂連接處的回轉(zhuǎn)半徑。

5.如權(quán)利要求1所述的一種輪直徑可變的半步態(tài)軟體機(jī)器人小車，其特征在于：通過(guò)前部連接件將推拉式電磁鐵的推桿前端和步進(jìn)電機(jī)的前端面連接固定，通過(guò)后部連接件將推拉式電磁鐵的推桿末端和步進(jìn)電機(jī)的后端面連接固定，使得步進(jìn)電機(jī)能夠隨著推拉使電磁鐵的推桿運(yùn)動(dòng)而發(fā)生軸向運(yùn)動(dòng)。

6.如權(quán)利要求1所述的一種輪直徑可變的半步態(tài)軟體機(jī)器人小車，其特征在于：小車正常行駛時(shí)，固定在步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的花鍵卡在花鍵槽中，電機(jī)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人小車的運(yùn)動(dòng)；變換車輪直徑時(shí)，給相應(yīng)的推拉式電磁鐵通電，利用推拉式電磁鐵產(chǎn)生的拉力將步進(jìn)電機(jī)向后拉出一段距離，使得花鍵退出花鍵槽，進(jìn)入空轉(zhuǎn)槽，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輪子不轉(zhuǎn)，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使細(xì)鋼絲繩纏繞在轉(zhuǎn)軸上，細(xì)鋼絲繩拉動(dòng)柔性腳，使柔性腳向車輪中心收攏，從而減小車輪半徑；需要車輪直徑變大時(shí)，步進(jìn)電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，柔性腳產(chǎn)生恢復(fù)力，帶動(dòng)細(xì)鋼絲繩一起伸展，輪子直徑變大；輪子最大直徑為柔性腳自然伸展時(shí)的直徑，車輪直徑變化完成后，通過(guò)推拉式電磁鐵的復(fù)位彈簧和塔形彈簧使步進(jìn)電機(jī)和推拉式電磁鐵的推桿復(fù)位。