CN100553900C - 一种多行走模式的履带式行走机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种多行走模式的履带式行走机构。具有结构相同的两个模块，通过变形模块相互连接；其中一个模块结构为：主动带轮通过驱动齿轮与第一电机的输出轴相连，从动带轮安装在机架上，履带围绕主动带轮和从动带轮安装，第二电机的输出轴作为俯仰轴，与俯仰架一端安装一起，齿轮安装在俯仰架的另一端，滚轮安装在俯仰架内，位于从动带轮和齿轮之间。根据应用背景需要，组成直线型、并排型、复合型三种基本形式，变形以适应环境与任务空间的要求。

Description

一种多行走模式的履带式行走机构
技术领域
本发明涉及机器人研究和工程领域，具体是一种多行走模式的履带式行走机构。
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，这种结构只是适应单一的环境，限制了其运动范围。为了克服这方面的不足，出现了轮、腿和履带集一体的复合结构，但这只是针对不同地面，解决了各种地面的通过能力，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受到限制。
发明内容
为了克服上述移动机构构成方式的不足，本发明的目的是提出一种具有不同空间通过能力的、新的、多行走模式的履带式行走机构。
为了实现上述目的，本发明的技术方案：具有结构相同的两个模块，通过变形模块相互连接；其中一个模块结构为：主动带轮通过驱动齿轮与第一电机的输出轴相连，从动带轮安装在机架上，履带围绕主动带轮和从动带轮安装；第二电机的输出轴作为俯仰轴，与俯仰架一端安装一起，齿轮安装在俯仰架的另一端，滚轮安装在俯仰架内，位于从动带轮和齿轮之间。
所述齿轮为半圆形结构，其直线边与滚轮相邻；所述变形模块以变形电机为核心，其输出轴通过轴承安装一连接齿轮，啮合于模块中的齿轮，并通过安装在变形电机轴上的连接架与模块中的齿轮的轴枢接。
本实用新型有如下优点：
1.本发明是模块化、可变结构，可以根据应用背景改变行走机构的构型，如可在直线型、并列型、复合型三种行走形式之间变换。当两个模块串联构成直线型行走形式时，可以穿过狭窄地形、过沟壑；当两个模块并联构成并列型行走形式时，便于转弯、原地旋转、承载；当两个模块构成复合型行走形式时，兼有轮和腿结合的功能，可实现协同爬坡、越障碍。
2.由于本发明为模块化设计，易于加工制造。
附图说明
图1为本发明单模块外观简图。
图2-1为图1的结构简图(俯视)。
图2-1为图1的另一结构简图(左视)。
图3为本发明变形原理图。
图4-1为本发明一个实施例的变形连接方式(直线型)。
图4-2为本发明另一个实施例的变形连接方式(并列型)。
图4-3为本发明又一个实施例的变形连接方式(复合型)。
图5-1为本发明变形模块立体结构图。
图5-2为图5-1的俯视图。
图5-3为图5-1的主视图。
图5-4为图5-1的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1、2-1、2-2所示，本发明具有结构相同的两个模块，通过变形模块相互连接；其中一个模块结构为：主动带轮1通过驱动齿轮与第一电机2的输出轴相连，由第一电机2驱动，从动带轮安装在机架上，履带7围绕主动带轮1和从动带轮安装；第二电机3的输出轴作为俯仰轴与俯仰架一端安装一起，齿轮5安装在俯仰架的另一端，滚轮4安装在俯仰架内，位于从动带轮和齿轮5之间。
本实施例所述齿轮5为半圆形结构，其直线边与滚轮4相邻；所述变形模块以变形电机12为核心，其输出轴通过轴承安装连接齿轮13，连接齿轮13的一侧与一个模块的齿轮5直接啮合，另一侧通过一直齿轮15(通过带轴承的轴安装在连接架14上)与一个模块的齿轮5啮合(当连接齿轮13尺寸足够大时，也可以不用直齿轮15，两侧模块的齿轮5均直接与连接齿轮13啮合)；连接架14中部分别安装在变形电机12的轴及直齿轮15的轴上(当连接齿轮13尺寸足够大、不用直齿轮15时，只安装在变形电机12的轴上)，两端分别与模块中的齿轮5的轴枢接。
一个模块通过变形模块可以与另一个模块连接，根据应用背景需要，在直线型、并列型、复合型三种基本行走形式之间变换。其变形原理如图3所示，两个模块串联构成直线型行走形式(参见图4-1)，可以穿过狭窄地形、过沟壑；两个模块并联构成并列型行走形式(参见图4-2)，由于可以便于转弯、原地旋转、承载等；两个模块构成复合型行走形式(参见图4-3)，兼有轮和腿结合的功能。由于第二电机3的输出轴作为俯仰轴，并与俯仰架一端安装一起，则可以带动安装在俯仰架中的滚轮4抬起并行走，实现协同爬坡、越障碍。

Claims (2)

1.一种多行走模式的履带式行走机构，具有结构相同的两个模块，通过变形模块相互连接；其中一个模块结构为：主动带轮(1)通过驱动齿轮与第一电机(2)的输出轴相连，从动带轮安装在机架上，履带(7)围绕主动带轮(1)和从动带轮安装；其特征在于：第二电机(3)的输出轴作为俯仰轴，与俯仰架一端安装一起，齿轮(5)安装在俯仰架的另一端，滚轮(4)安装在俯仰架内，位于从动带轮和齿轮(5)之间；所述变形模块以变形电机(12)为核心，其输出轴通过轴承安装一连接齿轮(13)，啮合于模块中的齿轮(5)，并通过安装在变形电机(12)轴上的连接架(14)与模块中的齿轮(5)的轴枢接。
2.按照权利要求1所述多行走模式的履带式行走机构，其特征在于：所述齿轮(5)为半圆形结构，其直线边与滚轮(4)相邻。
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