[發(fā)明專利]一種單自由度變形輪

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910984647.5
• 申請日: 2019-10-16
• 公開（公告）號: CN110605936B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設計）人: 劉超;吳墉;王子謙;胡少衡
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: B60B19/02
• 分類號: B60B19/02
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 范盈

一種單自由度變形輪，具體涉及一種單一驅(qū)動的，通過調(diào)整上下平臺間的距離實現(xiàn)對變形車輪的展開與收束，從而使車輪獲得不同的輪徑和與地面的接觸面積進而獲得更強環(huán)境適應能力的可變形車輪。基于閉鏈機構，由下底面(1)、第一輪面(2)、第一折疊面(3)、第二折疊面(4)、第二輪面(5)、第三折疊面(6)、第四折疊面(7)、第三輪面(8)、第五折疊面(9)、第六折疊面(10)、第四輪面(11)、第七折疊面(12)、第八折疊面(13)、第五輪面(14)、第九折疊面(15)、第十折疊面(16)、第六輪面(17)、第十一折疊面(18)、第十二折疊面(19)、第一支撐桿(20)、第二支撐桿(21)、第三支撐桿(22)和上頂面(23)組成。

技術領域

本發(fā)明涉及一種單自由度變形輪，具體涉及一種單一驅(qū)動的，通過調(diào)整上下平臺間的距離實現(xiàn)對變形車輪的展開與收束，從而使車輪獲得不同的輪徑和與地面的接觸面積進而獲得更強環(huán)境適應能力的可變形車輪。

背景技術

本文中的單自由度變形輪是基于一種通過以轉(zhuǎn)動副連接3-RRR并聯(lián)機構的三條支鏈，使其成為閉環(huán)從而構造出的單自由度閉鏈機構，該機構由30個轉(zhuǎn)動副連接而成。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題：

普通的車輪的尺寸是固定的，這意味著普通車輪在遭遇環(huán)境變化時不能具備相應的環(huán)境適應性能與越障性能，而變形輪可以通過改變自身的輪徑和對地接觸面積具備較強的環(huán)境適應性與越障能力，本發(fā)明中的單自由度變形輪是基于單自由度閉鏈機構，故其還兼具容易控制，負載力強等優(yōu)點。

本發(fā)明的技術方案：

一種單自由度變形輪，其特征在于：基于閉鏈機構，由下底面、第一輪面、第一折疊面、第二折疊面、第二輪面、第三折疊面、第四折疊面、第三輪面、第五折疊面、第六折疊面、第四輪面、第七折疊面、第八折疊面、第五輪面、第九折疊面、第十折疊面、第六輪面、第十一折疊面、第十二折疊面、第一支撐桿、第二支撐桿、第三支撐桿和上頂面組成；

所述的下底面為正六邊形，在其一面的每條邊處設有與合頁相配合的凹槽與孔位，分別為第一合頁安裝處1-a，第二合頁安裝處1-b，第三合頁安裝處1-c，第四合頁安裝處1-d，第五合頁安裝處1-e，第六合頁安裝處1-f,六處合頁的轉(zhuǎn)軸分別平行于六邊形的六條邊，在下底面的中心處設有第一通孔1-g；第一輪面上設有三處合頁安裝處：第一合頁安裝處2-a,第二合頁安裝處2-b，第三合頁安裝處2-c，其中第一合頁安裝處2-a與第二合頁安裝處2-b的轉(zhuǎn)軸相互平行并垂直于第三合頁安裝處2-c的轉(zhuǎn)軸；第一輪面上設有兩個共軸通孔：第一通孔2-d與第二通孔2-e，其軸線與第三合頁安裝處2-c的轉(zhuǎn)軸軸線相平行；第二輪面、第三輪面、第四輪面、第五輪面、第六輪面、與第一輪面的形狀大小完全相同；第一輪面的外側(cè)為弧面，在變形輪收束時可與第二輪面、第三輪面、第四輪面、第五輪面、第六輪面的外側(cè)組成圓柱面；第一折疊面的兩相對表面分別設有兩處合頁安裝處：第一合頁安裝處3-a與第二合頁安裝處3-b,第一合頁安裝處3-a與第二合頁安裝處3-b的轉(zhuǎn)軸夾角為30°；第二折疊面與第一折疊面呈鏡像對稱關系，其上設有兩處合頁安裝處：第一合頁安裝處4-a與第二合頁安裝處4-b；第三折疊面、第五折疊面、第七折疊面、第九折疊面、第十一折疊面與第一折疊面的形狀大小完全相同；第四折疊面、第六折疊面、第八折疊面、第十折疊面、第十二折疊面與第二折疊面的形狀大小完全相同；第一支撐桿的兩端設有軸線相互平行的兩個通孔：第一通孔20-a與第二通孔20-b,第二支撐桿、第三支撐桿與第一支撐桿的形狀大小完全相同；上頂面邊緣處設有六個通孔：第一通孔23-a,第二通孔23-b,第三通孔23-c,第四通孔23-d，第五通孔23-e,第六通孔23-f,其中第一通孔23-a與第二通孔23-b共軸線，第三通孔23-c與第四通孔23-d共軸線，第五通孔23-e與第六通孔23-f共軸線，且三根軸線間的夾角皆為60°，上頂面中心處設有第七通孔23-g,其軸線在變形輪收束與展開的過程中與下底面的第一通孔1-g的軸線保持共線；

構成機構的零件連接方式：