[發明專利]一種全地形履帶車及其全向驅動方法

有效

• 申請號: 202210419334.7
• 申請日: 2022-04-20
• 公開（公告）號: CN114620154B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 許明;張帝
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: B62D55/065
• 分類號: B62D55/065;B62D55/075;B62D55/08
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 陳煒

本發明公開了一種全地形履帶車及其全向驅動方法。本發明的一種全地形履帶車，其包括并排安裝的兩個動力模塊。動力模塊包括內部履帶機構和外部履帶機構。所述的內部履帶機構包括安裝支架、第二轉軸和第三轉軸；外部履帶機構包括沿著對外傳動帶的長度方向依次排列的多個外部行進單元。外部行進單元包括外部支架、第一履輪和第一履帶；本發明能夠沿任意方向進行運動，且能夠進行原地轉向，并將所有動力元件均集成在履帶車的內部，通過內部傳動帶與對外傳動帶的配合運動，實現履帶車向不同方向的運動驅動。此外，本發明通過單個動力元件就實現了多個外部行進單元的同步運動，簡化了履帶車的結構復雜度。

技術領域

本發明屬于機器人技術領域，具體涉及全地形履帶車及其全向驅動方法。

背景技術

在狹窄的空間里，全向移動是一種常見的移動方式。特別是履帶式平面全向爬行器，它可以穿越不平整或泥濘的地形。由于履帶與地面之間的接觸面積較大，履帶式平面全向爬行器能夠裝載重物并且向各個方向移動而不會被卡住。促進機器人的全方位運動，這對機器人在工廠、配送中心、倉庫以及在災難現場的軟土地上的使用具有重要意義。本發明設計了一種全地形履帶車，可進行兩軸交叉驅動。履帶底座上僅設置兩個電機用于X和Y方向的平移，并設置兩個內部履帶機構用于轉彎。采用了防脫軌機構和錐形履帶。全地形履帶車可以穿越各種類型的粗糙地形。

發明內容

本發明的目的在于提供一種全地形履帶車及其全向驅動方法。

本發明的一種全地形履帶車，其包括并排安裝的兩個動力模塊。動力模塊包括內部履帶機構和外部履帶機構。所述的內部履帶機構包括安裝支架、第二轉軸和第三轉軸；第二轉軸與第三轉軸同軸設置，并轉動連接在安裝支架的同一端；第二轉軸和第三轉軸由兩個動力元件分別驅動。第二轉軸上固定連接有第二帶輪。第三轉軸上固定有第四帶輪；安裝支架的另一端轉動連接有第一帶輪和第三帶輪。第一帶輪與第二帶輪通過第一內部傳送帶傳動連接；第三帶輪和第四帶輪通過對外傳動帶傳動連接。

所述外部履帶機構包括沿著對外傳動帶的長度方向依次排列的多個外部行進單元。外部行進單元包括外部支架、第一履輪和第一履帶；外部支架與第一內部傳送帶固定。外部支架上轉動連接有相互平行的第一傳動軸和第二傳動軸。第一傳動軸和第二傳動軸上均安裝有通過第一履帶連接的第一履輪。

第一內部傳送帶的運動方向與第一履帶的運動方向不平行。所述外部支架上轉動連接有帶齒傳動輪；帶齒傳動輪與第一傳動軸或第二傳動軸傳動連接。對外傳動帶上設置有與帶齒傳動輪嚙合傳動的鋸齒。

作為優選，所述的內部履帶機構還包括第五帶輪和第六帶輪；第六帶輪在轉動連接在第三轉軸上；第五帶輪轉動連接在機架上；第五帶輪與第一帶輪對齊并固定。第五帶輪與第六帶輪通過第二內部傳送帶傳動連接。對外傳動帶位于第一內部傳送帶與第二內部傳送帶之間。外部支架與第二內部傳送帶的外側面固定。

作為優選，所述的內部履帶機構還包括第一轉軸；第一轉軸轉動連接在安裝支架上。第一帶輪和第五帶輪均固定在第一轉軸上。第四帶輪轉動連接在第一轉軸上。

作為優選，所述的安裝支架上固定有第一電機和第二電機；所述的第一電機的輸出軸通過第一錐齒輪機構與第二轉軸傳動連接；第二電機的輸出軸通過第二錐齒輪機構與第三轉軸傳動連接。

作為優選，所述外部支架上轉動連接有第三傳動軸和第四傳動軸；第三傳動軸位于第一傳動軸與第二傳動軸之間。第四傳動軸位于第三傳動軸遠離第二傳動軸的一側。第三傳動軸、第二傳動軸和第四傳動軸呈V形排布。第二傳動軸、第三傳動軸和第四傳動軸上均安裝有第二履輪；三個第二履輪通過第二履帶傳動連接。

作為優選，所述第一傳動軸和第二傳動軸上均間隔設置有兩個第一履輪。第一傳動軸上的兩個第一履輪與第二傳動軸上的兩個第一履輪分別通過間隔設置的兩條第一履帶連接。第二履帶設置在兩條第一履帶之間。

作為優選，所述第一內部傳送帶的運動方向與第一履帶的運動方向相互垂直。