[實用新型]一種移動機器人及其棘爪棘輪高彈力間歇運動裝置

有效

• 申請號: 201820427986.4
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN208007138U
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 徐向榮;胡儉;楊陽
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: B62D57/028
• 分類號: B62D57/028
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 平靜;胡鋒鋒

本實用新型公開了一種移動機器人及其棘爪棘輪高彈力間歇運動裝置，屬于機器人機械結構設計技術領域。本實用新型包括曲柄和箱體，曲柄伸出箱體，所述的箱體內部設置阻力單元一、阻力單元二及阻力切換單元；阻力單元一和阻力單元二分設于曲柄的兩側，其中：阻力單元一、阻力單元二分別為曲柄不同角度范圍內逆時針運動提供阻力，阻力切換單元在曲柄轉動到對應位置時控制阻力單元一或阻力單元二動作。本實用新型實現了分段控制的效果，在移動機器人上坡或下坡時，保證了機器人的平衡，實現了機器人在不同地形的運動。

技術領域

本實用新型屬于機器人機械結構設計技術領域，更具體地說，涉及一種移動機器人及其棘爪棘輪高彈力間歇運動裝置。

背景技術

移動機器人的行走方式包括輪式、足式、履帶式以及混合式。輪式機器人具有運行速度快、結構簡單等優點，但輪式機器人越障能力較差。足式機器人越障能力強，但結構和控制系統復雜。履帶式機器人重心低，越障能力強，但其速度通常比較慢。輪腿式機器人相比于輪式、腿式以及履帶式機器人，結構和控制簡單，運行速度快，越障能力強等綜合優點。且采用欠驅動行走機構的輪腿式機器人不僅具有上述優點，而且在實際使用中表現出很高的性能穩定性。輪腿式機器人也存在自身的一些缺點，如車體重心較高，機器人下樓梯或者過壕溝時，容易出現傾覆現象。

目前，很多國家的高校或研究機構對欠驅動輪腿式機器人有深入的研究，如瑞士申請的專利WO01/53145A1，該申請案提供的機器人的行走機構包括：布置于機器人前端的雙曲柄攀爬機構，對稱分布于車體兩側的平行四邊形爬升機構，固接于車體后端的平衡機構。設置于機器人本體前段的雙曲柄攀爬機構上安裝有彈簧，由于雙曲柄機構的偏轉角較大，故彈簧彈力的變化范圍較大，但在機器人下臺階時雙曲柄機構往下偏轉，此時彈簧形變量較小，所能提供的彈力也較小，不利于提高機器人下臺階的穩定性。

經檢索，中國專利號ZL 201210367066.5，發明創造名稱為：復位機構及其自平衡電動兩輪機器人轉向裝置；該申請案公開了一種復位機構，包括機架、轉軸、齒輪、齒條、齒條復位裝置和齒條限位裝置。齒輪套設在轉軸上，并與齒條嚙合；齒條的背面設有第一限位部和第二限位部；齒條復位裝置包括彈性元件以及第三限位部和第四限位部。齒條限位裝置用于支撐齒條和彈性元件。當轉軸和齒條均處于初始位置時，第一限位部與第三限位部相對，第二限位部與第四限位部相對，彈性元件的一端抵靠第一限位部和第三限位部，另一端抵靠第二限位部和第四限位部。該申請案通過齒輪和齒條實現轉軸的復位，在操作者撤銷施加給自平衡電動兩輪機器人的轉向裝置的轉動力矩后，能夠使自平衡電動兩輪機器人的轉向裝置自動復位到初始位置。但該申請案應用場景較單一，推廣應用性不強。

實用新型內容

1.實用新型要解決的技術問題

本實用新型的目的在于克服現有移動機器人下樓梯或者過壕溝時，容易出現傾覆現象的問題，提供了一種移動機器人及其棘爪棘輪高彈力間歇運動裝置；本實用新型提供的高彈力間歇運動裝置能應用在移動機器人的雙曲柄結構上，可以在曲柄被動的轉動時，間歇提供均勻的阻力，有助于移動機器人保持平衡狀態。

2.技術方案

為達到上述目的，本實用新型提供的技術方案為：

本實用新型的一種棘爪棘輪高彈力間歇運動裝置，包括曲柄和箱體，曲柄伸出箱體，所述的箱體內部設置阻力單元一、阻力單元二及阻力切換單元；阻力單元一和阻力單元二分設于曲柄的兩側，其中：阻力單元一、阻力單元二分別為曲柄不同角度范圍內逆時針運動提供阻力，阻力切換單元在曲柄轉動到對應位置時控制阻力單元一或阻力單元二動作。

更進一步地，所述的阻力單元一包括第一齒輪、第二齒輪和第一齒條，第一齒輪和第二齒輪嚙合傳動，第一齒條和第二齒輪嚙合傳動，第一齒條活動套設在箱體內部設置的滑槽中，該滑槽中設置第一齒條彈簧，第一齒條彈簧一端與第一齒條固接，另一端連接滑槽內壁。

更進一步地，所述的第一齒輪為不完全齒輪。