[其他]差動足八足步行機

無效

• 申請號: 86107599
• 申請日: 1986-11-04
• 公開（公告）號: CN86107599A
• 公開（公告）日: 1988-10-12
• 發明（設計）人: 任長春
• 申請（專利權）人: 長春光學精密機械學院
• 主分類號: B62D57/02
• 分類號: B62D57/02
• 代理公司: 國家機械委軍工專利事務所
• 代理人: 張啟芳,曲博

本發明涉及一種用于宇宙開發，海底作業，以及戰場等惡劣地面上的非輪式行走機械。

在上述各種惡劣地面上運動，非輪式行走機械（即步行機）比起輪式車來具有更大的適應性。近年來，世界各國對此做了大量的研究工作，先后提出過多種設計方案。如美國專利4，202，423，美國專利4，334，587，蘇聯專利569474，蘇聯專利649610，蘇聯專利676698等。但它們普遍存在著或者結構和控制復雜，或者承載能力很低，或者通過性能差，或者不能轉變等缺點，離實用還有一定距離。最近申報的中國專利85101708（申請號），是目前較先進的一種。它克服了前述一些缺點，能夠承載，能夠轉彎，據介紹可以實用。但它采用的是液壓或氣壓傳動，結構和控制仍比較復雜。

本發明提出一種純機械的差動足八足步行機，同樣克服了前述那些缺點，有較大承載能力，通過性良好，可以轉彎，符合實用要求。并且結構相對簡單，工作可靠。

本發明是通過如下設計實現的。圖1是本步行機的俯視示意圖。本發明的步行機的主體，由對稱布置的左右兩個分動齒輪箱〔1〕和〔2〕經橫梁〔52〕連接而成。每個分動齒輪箱內，各含兩排齒輪，并分別從箱體兩側各伸出兩個由齒輪驅動的曲柄〔12〕和〔13〕;〔14〕和〔15〕;〔16〕和〔17〕;〔18〕和〔19〕。每兩個曲柄共同拖動一個足架（分別為〔3〕、〔4〕、〔5〕和〔6〕）。左分動齒輪箱的外側兩曲柄與右分動齒輪箱的內側兩曲柄取向一致，且同步運動;左分動齒輪箱內側兩曲柄與右分動齒輪箱外側兩曲柄取向一致，也是同步運動。而同一分動齒輪箱（左箱或右箱）內外兩側曲柄的取向則相錯180°（無差動時）。全部曲柄均通過齒輪傳動系統由一個動力源〔M〕拖動，因此它們的動作全部是協調一致的。當曲柄由動力拖動做勻速轉動時，位于兩分動齒輪箱內外兩側的與曲柄相連的四個足架就將兩兩一組地輪流著地，并帶動機體爬行。此時，機體的運動軌跡將是一個以曲柄長度為半徑的半園連成的曲線（圖3）。這種運動軌跡，水平速度波動大，慣性沖擊強烈;垂直起伏也大，動力很高。此外，這種基本運動形態尚不能實現轉彎。

針對于此，本發明進一步提出，在傳動系統中插入差動運動機構，使各曲柄在一個運動周期內的前半個時期運動快些（對應轉角大于180°），后半時期運動慢些（對應轉角小于180°），并利用運動慢的那半個時期的曲柄運動觸地，做立足相拖動機體前進。這樣，機體的運動軌跡就將是一個仍以曲柄長度為半徑的，但卻小于半園的一連串小園弧連成的曲線（圖4），顯然，機體的水平速度波動及垂直起伏均大大降低了，同時，步距也有所減小。小園弧的長度，取決于插入的差動運動量的大小。差動量大些，小園弧的長度就小些，機體運動的穩定性的改善就大些，同時步距也將有較大的減小。反之，差動量小些，小園弧的長度就大些，機體運動穩定性的改善就小些，同時步距的減少也小些。

再利用插入的差動運動量能夠改變步距這一點，本發明通過使左右兩分動齒輪箱的曲柄運動差動量不同的方法，使步行機左右兩側步距不同，從而解決了步行機的轉向問題，即，當左分動齒輪箱兩側的曲柄運動的差動量比右分動齒輪箱的大時，機體左側的步距就會比右側小，機體就向左轉;反之就向右轉。

本發明的實施方案如下。仍見圖1。動力源〔M〕的動力經齒輪〔7〕〔8〕和〔7〕〔9〕分別帶動前后兩軸〔10〕和〔11〕轉動。前后兩軸又將轉動分別向左右傳送，并各經過一個行星齒輪減速箱〔20〕〔21〕〔22〕〔23〕分前左，前右，后左和后右四路，分別通過軸〔34〕〔35〕〔36〕和〔37〕傳入左右兩個分動齒輪箱，分別帶動左分動齒輪箱〔1〕的內外兩側曲柄〔12〕〔13〕〔14〕〔15〕，和右分動齒輪箱〔2〕的內外兩側曲柄〔16〕〔17〕〔18〕〔19〕轉動。四個行星齒輪減速箱均以內中心輪為輸入端，以行星輪架為輸出端。當外中心輪固定時，輸出與輸入均為勻速轉動，且有一定的減速比。但我們這里將外中心輪〔30〕和〔31〕分別經連桿〔24〕和〔25〕與滑銷〔26〕和〔27〕相連，因此，當滑銷隨齒輪〔28〕做園周運動時，就會使外中心輪前后搖動起來。齒輪〔28〕經齒輪〔29〕〔10〕〔8〕和〔7〕亦由動力源〔M〕帶動，轉速與行星輪輸出端無差動時相同。這樣，在一個運動周期內，當外中心輪被連桿帶著向前搖動時，將使行星減速器輸出端的轉速加快些;而當外中心輪被連桿帶著向后搖動時，就將使行星減速器輸出端的轉速減慢些，從而造成差動轉動。