[發(fā)明專利]一種行星輪式越障機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110668430.0
• 申請(qǐng)日: 2021-06-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113276976B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓斌;魯亮;閆澤峰;陳學(xué)東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B62D57/02
• 分類號(hào): B62D57/02;B60B19/00
• 代理公司: 武漢華之喻知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42267
• 代理人: 鄧彥彥;廖盈春

本發(fā)明提供一種行星輪式越障機(jī)器人，包括：車架、前驅(qū)動(dòng)組以及后驅(qū)動(dòng)組；前驅(qū)動(dòng)組和后驅(qū)動(dòng)組分別與車架的前端和后端連接，前驅(qū)動(dòng)組包括：雙驅(qū)動(dòng)舵輪結(jié)構(gòu)；雙驅(qū)動(dòng)舵輪結(jié)構(gòu)包括：兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪和兩個(gè)第一驅(qū)動(dòng)裝置，通過(guò)兩個(gè)第一驅(qū)動(dòng)裝置分別輸出給兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪不同的轉(zhuǎn)速，使得雙驅(qū)動(dòng)舵輪結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向；后驅(qū)動(dòng)組包括：兩個(gè)行星輪組、兩個(gè)第二驅(qū)動(dòng)裝置以及行星輪組懸掛結(jié)構(gòu)，每個(gè)行星輪組單獨(dú)被驅(qū)動(dòng)；每個(gè)行星輪組包括：前輪、后輪以及上輪，每個(gè)行星輪組的三個(gè)輪子在第二驅(qū)動(dòng)裝置輸出的驅(qū)動(dòng)力矩的作用下配合翻越障礙物，且兩個(gè)第二驅(qū)動(dòng)裝置分別控制兩個(gè)行星輪組的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)行星輪組的轉(zhuǎn)向，越障機(jī)器人在前驅(qū)動(dòng)組和后驅(qū)動(dòng)組的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行越障和轉(zhuǎn)向。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于越障機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種行星輪式越障機(jī)器人。

背景技術(shù)

越障機(jī)器人具有廣泛的應(yīng)用，目前的越障機(jī)器人結(jié)構(gòu)主要以輪式、履帶式及足式為主，現(xiàn)有越障機(jī)器人也各有優(yōu)缺點(diǎn)。其中，足式越障機(jī)器人運(yùn)動(dòng)靈活，地形適應(yīng)能力強(qiáng)，但其結(jié)構(gòu)和控制都很復(fù)雜，應(yīng)用不廣泛。履帶式越障機(jī)器人有較強(qiáng)的越障能力，履帶式機(jī)構(gòu)支撐面積大，下陷度小，地形適應(yīng)能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定，但是履帶式機(jī)構(gòu)的體積較大，比較笨重，轉(zhuǎn)彎特性差，對(duì)路面破壞大；輪式越障機(jī)器人結(jié)構(gòu)較大，負(fù)重比高，在平坦路面負(fù)載行進(jìn)時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)既平衡又快捷的移動(dòng)，一般都是采用行星輪式，但由于行星輪組在正常運(yùn)行時(shí)，是兩個(gè)輪子著地，從而大大的降低了越障機(jī)器人轉(zhuǎn)彎特性，且在轉(zhuǎn)彎時(shí)，雙輪著地導(dǎo)致行星輪組磨損較大。

目前，本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員已經(jīng)做了一些研究，如專利文獻(xiàn)CN205632713U的專利公開(kāi)了一種主動(dòng)式行星輪系越障機(jī)器人底盤(pán)，其采用四部直流電機(jī)全驅(qū)動(dòng)行星輪系模式，四個(gè)行星輪驅(qū)動(dòng)組相對(duì)車架固定，在正常運(yùn)行時(shí)，行星輪組雙輪著地，轉(zhuǎn)彎特性較差，對(duì)輪子磨損較大。因此，本領(lǐng)域存在著發(fā)展一種轉(zhuǎn)彎特性更好的行星輪式越障機(jī)器人，使其同時(shí)具備優(yōu)良的越障性能和轉(zhuǎn)彎特性，降低輪子的磨損。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種行星輪式越障機(jī)器人，旨在解決現(xiàn)有越障機(jī)器人的轉(zhuǎn)彎特性差且磨損嚴(yán)重的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種行星輪式越障機(jī)器人，包括：車架、前驅(qū)動(dòng)組以及后驅(qū)動(dòng)組；

所述前驅(qū)動(dòng)組與車架的前端連接，所述前驅(qū)動(dòng)組包括：雙驅(qū)動(dòng)舵輪結(jié)構(gòu)；所述雙驅(qū)動(dòng)舵輪結(jié)構(gòu)包括：兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪和兩個(gè)第一驅(qū)動(dòng)裝置，通過(guò)兩個(gè)第一驅(qū)動(dòng)裝置分別輸出給兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪不同的轉(zhuǎn)速，使得雙驅(qū)動(dòng)舵輪結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向，以帶動(dòng)車架和后驅(qū)動(dòng)組轉(zhuǎn)向；

所述后驅(qū)動(dòng)組與車架的后端連接，所述后驅(qū)動(dòng)組包括：兩個(gè)行星輪組、兩個(gè)第二驅(qū)動(dòng)裝置以及行星輪組懸掛結(jié)構(gòu)，每個(gè)行星輪組單獨(dú)被驅(qū)動(dòng)；

每個(gè)行星輪組包括：前輪、后輪以及上輪，每個(gè)行星輪組的三個(gè)輪子在第二驅(qū)動(dòng)裝置輸出的驅(qū)動(dòng)力矩的作用下配合翻越障礙物，且兩個(gè)第二驅(qū)動(dòng)裝置分別控制兩個(gè)行星輪組的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)行星輪組的轉(zhuǎn)向；所述兩個(gè)行星輪組通過(guò)行星輪組懸掛結(jié)構(gòu)連接，所述行星輪組懸掛結(jié)構(gòu)為可伸縮的平行四邊形結(jié)構(gòu)，所述平行四邊形結(jié)構(gòu)的兩條豎直邊垂直于地面，另外兩條邊平行于地面，且另外兩條邊可適應(yīng)地形伸縮，兩個(gè)行星輪組對(duì)稱連接于所述平行四邊形的兩條豎直邊，使得兩個(gè)行星輪組始終保持豎直狀態(tài)，并適應(yīng)非平面的地形；

所述越障機(jī)器人在前驅(qū)動(dòng)組和后驅(qū)動(dòng)組的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行越障和轉(zhuǎn)向。

在一個(gè)可選的示例中，所述前驅(qū)動(dòng)組還包括：舵輪懸掛結(jié)構(gòu)；

所述雙驅(qū)動(dòng)舵輪結(jié)構(gòu)通過(guò)舵輪懸掛結(jié)構(gòu)連接于車架的前端；

所述舵輪懸掛結(jié)構(gòu)包括：驅(qū)動(dòng)部分固定板、減震彈簧和減震彈簧支架；

所述雙驅(qū)動(dòng)舵輪結(jié)構(gòu)還包括：電機(jī)固定座、驅(qū)動(dòng)輪固定板、外連接軸、限位套、內(nèi)連接軸以及軸端擋圈；