[發明專利]基于主動動力腳輪組件的全方位移動機器人

在審

• 申請號: 201911311994.8
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN111055626A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 張雪波;胡音;沈佩堯
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: B60B33/00
• 分類號: B60B33/00;B62D57/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李素蘭

1.基于主動動力腳輪組件的全方位移動機器人，包括正三角形底板(1)，其特征在于：三個結構相同的主動動力腳輪組件(2)分別設在底板(1)的邊角處；

每一個主動動力腳輪組件(2)包括筒形第四輪架(8)，在所述的第四輪架(8)上且沿第四輪架(8)豎直中心軸對稱的方向分別設置有平面并在該兩個平面上分別開有同水平軸線設置的第一安裝孔(34)、第二安裝孔(35)，在兩個對稱平面之間的中間位置處的第四輪架(8)上設置有平面并在該平面上開有與第一安裝孔(34)的軸線高度一致的第三安裝孔(36)，一個驅動電機(9)固定在第一安裝孔(34)處的第四輪架(8)上，所述的驅動電機(9)的輸出軸通過聯軸器(11)與第一橫向傳動軸(13)固定相連，在所述的第一橫向傳動軸(13)上固定有驅動傘齒輪(12)，所述的聯軸器(11)和驅動傘齒輪(12)設置在第四輪架(8)的空腔內，所述的第一橫向傳動軸(13)的前端與第五固定件(32)轉動連接，所述的第五固定件(32)固定在第二安裝孔(35)處，所述的第四輪架(8)固定在底板(1)的頂壁的邊角處；

在所述的第四輪架(8)的底壁中間開有從上至下由半徑依次減小的上安裝孔(37)、中間安裝孔(38)和下安裝孔(39)構成的階梯安裝孔；在與每一個階梯安裝孔同軸線位置的底板上開有底板安裝孔(40)，一根沿豎直方向設置的縱向傳動軸(15)的上端與第一驅動傳動傘齒輪(14)固定相連并且下端與第二驅動傳動傘齒輪(16)固定相連；驅動傘齒輪(12)和第一驅動傳動傘齒輪(14)嚙合；第一驅動傳動傘齒輪(14)底部圓柱轉動連接在第一轉向傳動齒輪(24)頂面的中心孔中；

在所述的第一轉向傳動齒輪(24)的下部從上至下設置有由半徑依次減小的上部凸臺(24-1)和下部凸臺(24-2)構成的階梯圓形凸臺，在所述的上部凸臺(24-1)上轉動套有第一轉向傳動固定件(25)，在所述的下部凸臺(24-2)上固定套有第二轉向傳動固定件(26)，所述的第一轉向傳動齒輪(24)的下部安裝在階梯安裝孔中，所述的第一轉向傳動固定件(25)安裝在上安裝孔(37)中，所述第一轉向傳動固定件(25)通過頂絲固定于第四輪架(8)底壁；第二轉向傳動固定件(26)轉動安裝在中間安裝孔(38)中，一個第三轉向傳動固定件(27)的頂部設置有與底板安裝孔(40)形狀吻合的安裝凸臺，在所述的安裝凸臺的頂面上設置有與下安裝孔(39)形狀吻合的環形槽，所述的安裝凸臺轉動設置在底板安裝孔(40)中，所述環形槽轉動安裝在下安裝孔(39)中，第一轉向傳動齒輪(24)的下部凸臺(24-2)插入環形槽內且兩者過盈配合，所述的第二轉向傳動固定件(26)的底壁的內側支撐在環形槽的頂壁上，第二驅動傳動傘齒輪(16)的上部轉動連接在第三轉向傳動固定件(27)底壁上的安裝孔內，所述的第三轉向傳動固定件(27)的底部的左右兩側分別和第一輪架(5)、第二輪架(6)的前側固定，沿水平方向設置的滾輪(3)的輪軸(4)的左右兩端分別轉動連接有第一固定件(28)和第二固定件(29)，所述的第一固定件(28)和第二固定件(29)分別固定在第一輪架(5)和第二輪架(6)的后側，所述的第一輪架(5)和第二輪架(6)與滾輪(3)間隔設置，所述的輪軸(4)帶動滾輪(3)滾動，在位于第二固定件(29)右側的輪軸(4)上固定有第三驅動傳動滾輪(21)，在一根與滾輪(3)的輪軸(4)平行設置的第二橫向傳動軸(18)上固定有第三驅動傳動傘齒輪(17)，所述的第二驅動傳動傘齒輪(16)與第三驅動傳動傘齒輪(17)嚙合配合，所述的第二橫向傳動軸(18)左右兩端分別與第三固定件(30)和第四固定件(31)轉動連接，所述的第三固定件(30)和第四固定件(31)分別固定在第一輪架(5)和第二輪架(6)后側；在所述的第四固定件(31)右側的第二橫向傳動軸(18)上固定有第一驅動傳動滾輪(19)，在一根與滾輪(3)的輪軸(4)平行設置的第三橫向傳動軸(33)上固定有第二驅動傳動滾輪(20)，所述的第三橫向傳動軸(33)與第二輪架(6)轉動相連；

驅動傳動皮帶(22)套于第一驅動傳動滾輪(19)、第二驅動傳動滾輪(20)、第三驅動傳動滾輪(21)表面，帶動第一驅動傳動滾輪(19)、第二驅動傳動滾輪(20)、第三驅動傳動滾輪(21)同步轉動；一個轉向電機(10)固定在第三安裝孔(36)處，在所述的轉向電機(10)通過第三安裝孔(36)插入第四輪架(8)的中心孔的輸出軸上固定有一個轉向驅動傘齒輪(23)，所述的轉向驅動傘齒輪(23)與第一轉向傳動傘齒輪(24)嚙合配合。