[發明專利]一種可實現輪履切換的變體輪式行走裝置

有效

• 申請號: 202010698903.7
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111761990B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 郭占正;張志豪;王濤;崔鳴洋;秦海洋;關澤
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: B60B19/02
• 分類號: B60B19/02;B62D55/04;B62D55/30
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 陳佳麗

一種可實現輪履切換的變體輪式行走裝置，包括主軸、輪輻總成、輪輞總成、變換及張緊機構、可切換傳動機構，輪輻總成安裝在主軸上，輪輞總成連接在輪輻總成上，輪輞總成的外圈通過多個承重輪組安裝有履帶，變換及張緊機構可以帶動輪輞總成進行旋轉變形，從而使履帶的截面形狀在圓形和三角形之間變換并對履帶進行張緊，可切換傳動機構能夠在履帶的截面形狀為圓形和三角形時分別傳遞主軸的旋轉，從而驅動裝置的行走。本發明從多個方面對現有的變體輪式行走裝置做出改進，克服了現有的變體輪式行走裝置存在的多種不足，適應實際使用需求。

技術領域

本發明涉及輪履切換行走裝置領域，尤其涉及一種可實現輪履切換的變體輪式行走裝置。

背景技術

隨著人類探索領域和生產要求的不斷擴大和提升，作為人類生產生活最重要輔助工具的地面移動車輛，也對于機動性和通過性提出了更為苛刻要求，如何滿足復雜多變地形下各類車輛對于機動性與通過性的雙重要求，已變得愈發的緊迫。作為車輛底盤最重要組成部分的行走機構，其與地面直接接觸的部分-車輪的結構形態直接制約了車輛的通過性和機動性。目前傳動車輛的行走機構主要有輪式、履帶式以及輪履復合式，其中輪式行走機構具有移動平穩、能耗小、機動性優越等優點，但其越障能力有限，非鋪裝路面下通過性較差。履帶式行走機構具有接地比壓小、行走驅動力矩大等優點，非結構化地形下通過能力強大，但其機動性能較差。

輪履復合式行走裝置，融合了輪式行走機構的高機動性與履帶式行走機構的高通過性，主要可分為輪履組合式、輪履更換式以及輪履變體式。其中變體輪式行走裝置是近年出現的新型輪履復合機構，一般為通過伸縮機構的伸縮運動帶動輪輞相對于輪輻和主軸產生旋轉，從而改變車輪的形狀，實現“輪式”和“三角履帶式”的狀態切換，使配置這種行走機構的車輛具備真正意義上輪式和履帶式的雙重優點。近年國內外在變體輪式行走裝置的研究方面取得了一些進展，但總體來說研究成果仍然較少，并且從已公開的研究成果上來看，目前方案下的該類行走裝置在輪體承載能力、輪履狀態轉換徹底性以及輪體工作可靠性上，仍然存在著較多的問題，難以適應惡劣的路面情況，也容易產生履帶松脫，并容易在變形時發生傳動效率降低的情況，難以適應實際使用的需求。

發明內容

為解決現有的變體輪式行走裝置存在多種不足，難以適應實際使用需求的問題，本發明提供了一種可實現輪履切換的變體輪式行走裝置，從多個方面對現有的變體輪式行走裝置做出改進。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種可實現輪履切換的變體輪式行走裝置，包括主軸、輪輻總成、輪輞總成、變換及張緊機構、可切換傳動機構，輪輻總成安裝在主軸上，輪輞總成連接在輪輻總成上，輪輞總成的外圈通過多個承重輪組安裝有履帶，變換及張緊機構可以帶動輪輞總成進行旋轉變形，從而使履帶的截面形狀在圓形和三角形之間變換并對履帶進行張緊，可切換傳動機構能夠在履帶的截面形狀為圓形和三角形時分別傳遞主軸的旋轉，從而驅動裝置的行走，

所述輪輻總成包括兩個具有相同結構并且左右對稱設置的輪輻體，兩個輪輻體之間連接有限位桿，輪輻體包括一個通過軸承空套在主軸上的輪輻基板，輪輻基板的外周上連接有三個固定輻板和六個可動輻板，六個可動輻板共分為三組，三個固定輻板和三組可動輻板沿輪輻基板的周向交錯設置，且三個固定輻板和三組可動輻板沿輪輻基板的周向依次均勻間隔，可動輻板與輪輻基板鉸接，同一組的兩個可動輻板沿輪輻基板的周向對稱間隔分布；所述輪輞總成包括兩圈具有相同結構并且左右對稱設置的輪輞體，兩圈輪輞體的數量均為六個，輪輞體上穿設有多個承重輪軸，承重輪軸與主軸平行，承重輪軸貫穿輪輞體的兩端分別安裝有承重輪；