CN100361856C - 一种可变形履带式行走机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种可变形履带式行走机构。由三个模块组成，模块间用连接手臂连接；每个模块由连接手臂、模块俯仰电机、履带驱动电机、履带轮、模块偏转电机、偏转锥齿轮组成，履带轮与连接板活动相连，两履带轮设于壳体两端，壳体中设有模块俯仰电机、履带驱动电机及模块偏转电机，模块偏转电机的轴与偏转锥齿轮组相连；连接手臂一端与一个履带轮的轴相连，另一端与偏转锥齿轮组相连；模块俯仰电机的轴通过链条与连接有连接手臂的履带轮相连，履带驱动电机通过链条与未连接有连接手臂的履带轮相连。本发明可根据应用背景需要，组成直线型、三角型、并列型三种基本形式，其变形可适应环境与任务空间的要求。

Description

一种可变形履带式行走机构
技术领域
本发明涉及机器人研究和工程领域，具体是一种可变形履带式行走机构。
背景技术
对于移动机器人来说，通常其结构、形状是固定的，如轮式、履带式、腿等固定结构，只是适应单一的环境，从而限制了其运动范围。为了克服移动机器人形式和结构单一的不足，目前人们研究一种轮、腿和履带集一体的复合结构，解决了各种地面的通过能力；但是这只是针对不同地面，还没有解决不同空间的通过能力，这种构成方式使移动机器人的应用仍然受到一定的限制。
发明内容
为了克服上述移动机构构成方式使其应用受限的不足，本发明的目的是提出一种新的、同时具备地面和空间通过能力的可变形履带式行走机构。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：由三个模块组成，模块之间通过连接手臂连接；其中每个模块由连接手臂、模块俯仰电机、履带驱动电机、履带轮、模块偏转电机、偏转锥齿轮组成，所述履带轮与连接板活动相连，两履带轮设于壳体两端，壳体中设有安装在链轮固定可调档板上的模块俯仰电机、履带驱动电机及模块偏转电机，所述模块偏转电机的轴与偏转锥齿轮组相连；所述连接手臂一端可与一个履带轮的轴相连，另一端与偏转锥齿轮组相连；所述模块俯仰电机的轴通过链条与连接有连接手臂的履带轮相连，所述履带驱动电机通过链条与未连接有连接手臂的履带轮相连；
所述连接手臂为中间通孔式结构；所述模块之间的连接形式以直线型、三角型或并列型为基本形式；所述履带轮为中空浮筒式结构；所述偏转锥齿轮轴组由两个锥齿轮啮合而成，外表面罩有外罩；其中：一个锥齿轮与模块偏转电机的轴连接在一起，另一个锥齿轮与连接手臂的一端连接；所述壳体为电机固定用密闭盒式结构。
本发明具有如下优点：
1.本发明为模块化、可变结构，同时具备地面和空间通过的能力，可以根据应用背景任意构造履带式行走机构。其变形可以为穿过狭窄地形、过沟壑直线型；协同爬坡、越障碍的三角型以及便于转弯、原地旋转、承载的并列型，能适应环境与任务空间的要求。
2.结构简单，易于加工制造。
附图说明
图1-1为本发明可变形履带式行走机构的单模块外观简图。
图1-2为本发明可变形履带式行走机构的单模块内部结构示意图。
图1-3为图1-2的一个实施例结构示意图。
图1-4为图1-2中的偏转锥齿轮轴组及模块偏转电机结构放大示意图。
图2为本发明可变形履带式行走机构的变形原理图。
图3-1为本发明可变形履带式行走机构的直线型连接方式结构示意图。
图3-2为本发明可变形履带式行走机构的三角型连接方式结构示意图。
图3-3为本发明可变形履带式行走机构的并列型连接方式结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明可变形履带式行走机构的外观如图1-1所示，内部结构如图1-2、1-3、1-4所示。它由三个模块组成，模块之间通过连接手臂连接；其中每个模块由连接手臂1、模块俯仰电机2、履带驱动电机3、履带轮4、模块偏转电机5、偏转锥齿轮组成，所述履带轮4与连接板活动相连，两履带轮4设于壳体8两端，壳体8中设有安装在链轮固定可调档板7上的模块俯仰电机2、履带驱动电机3及模块偏转电机5，所述模块偏转电机5的轴与偏转锥齿轮组相连；所述连接手臂1一端与一个履带轮4的轴相连，另一端与偏转锥齿轮组相连；所述模块俯仰电机2的轴通过模块俯仰链条21与连接有连接手臂1的履带轮4相连，所述履带驱动电机3通过履带驱动链条31与未连接有连接手臂1的履带轮4相连；
其中：所述连接手臂为中间通孔式结构，用于走导线；所述履带轮4为中空浮筒式结构；所述偏转锥齿轮轴组由两个锥齿轮11、12啮合而成，外表面罩有外罩6；其中：一个锥齿轮11与模块偏转电机5的轴连接在一起，另一个锥齿轮12与连接手臂1的一端连接。
如图3-1、3-2、3-3所示，所述模块之间的连接形式以直线型、三角型或并列型为基本形式；直线型可以穿过狭窄地形、过沟壑；三角型可以协同爬坡、越障碍；而并列型可以便于转弯、原地旋转、承载等。其变形原理参见图2，所述模块之间的连接形式为直线型时，可通过将上、下两个单元向内折起变为一种三角型排布，将该三角型的中间单元向上折起变为并列型结构；或，在直线型情况下通过将上、下两个单元向内折起变为一种三角型排布，将该三角型的一侧的单元向下折变为两个并列、一个在上的结构，以此为基础再将在上的单元下折成为并列型结构。总之，其可变结构可以根据应用背景任意构造。
本实施例中单个模块的尺寸为410mmX24mmX24mm。

Claims (6)

1.一种可变形履带式行走机构，其特征在于：由三个模块组成，模块之间通过连接手臂连接；其中每个模块由连接手臂(1)、模块俯仰电机(2)、履带驱动电机(3)、履带轮(4)、模块偏转电机(5)、偏转锥齿轮组成，所述履带轮(4)与连接板活动相连，两履带轮(4)设于壳体(8)两端，壳体(8)中设有安装在链轮固定可调档板(7)上的模块俯仰电机(2)、履带驱动电机(3)及模块偏转电机(5)，所述模块偏转电机(5)的轴与偏转锥齿轮组相连；所述连接手臂(1)一端可与一个履带轮(4)的轴相连，另一端与偏转锥齿轮组相连；所述模块俯仰电机(2)的轴通过链条与连接有连接手臂(1)的履带轮(4)相连，所述履带驱动电机(3)通过链条与未连接有连接手臂(1)的履带轮(4)相连。
2.按照权利要求1所述可变形履带式行走机构，其特征在于：所述连接手臂为中间通孔式结构。
3.按照权利要求1所述可变形履带式行走机构，其特征在于：所述模块之间的连接形式以直线型、三角型或并列型为基本形式。
4.按照权利要求1所述可变形履带式行走机构，其特征在于：所述履带轮(4)为中空浮筒式结构。
5.按照权利要求1所述可变形履带式行走机构，其特征在于：所述偏转锥齿轮轴组由两个锥齿轮啮合而成，外表面罩有外罩(6)；其中：一个锥齿轮与模块偏转电机(5)的轴连接在一起，另一个锥齿轮与连接手臂(1)的一端连接。
6.按照权利要求1所述可变形履带式行走机构，其特征在于：所述壳体(8)为电机固定用密闭盒式结构。
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