CN101168371B - 履带式自重构微小型机器人 - Google Patents
履带式自重构微小型机器人 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101168371B CN101168371B CN2007101446202A CN200710144620A CN101168371B CN 101168371 B CN101168371 B CN 101168371B CN 2007101446202 A CN2007101446202 A CN 2007101446202A CN 200710144620 A CN200710144620 A CN 200710144620A CN 101168371 B CN101168371 B CN 101168371B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- motor
- speed reducer
- reconstruction
- bearing
- harmonic speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明提供了一种履带式自重构微小型机器人。它包括履带总成、安装在履带总成上的一对推进机构、一对弯举机构、超声机构和由弯举机构驱动的重构机构，推进机构由微型直流电机、连接微型直流电机的行星减速器和连接行星减速器的主动轮组成，弯举机构由直流盘式电机、与直流盘式电机相连的谐波减速器和连接杆组成，弯举机构通过连接杆输出动力，重构机构内设置有微型摄像头。本发明的机器人可自主移动、独立执行任务，并可进行简单重构改变自身形状；多个机器人之间可实现自主对接，重构为整体机器人以实现多种构形进行移动、越障。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种微小型机器人，具体涉及一种履带式自重构微小型机器人。
(二)背景技术
自重构机器人是由许多功能相同的基本模块组成，通过改变各个模块间的连接状态使之重构为不同形状的机器人。经对现有的国内外文献检索发现，已有的自重构机器人单元模块都不具备独立运动作业能力，只能以多个模块连接而成的整体状态进行重构变形来适应环境，其中比较成熟的机器人原型如美国Palo Alto研究中心研制的链式自重构机器人PolyBot，日本国家先进科技研究所研制的自重构机器人M-TRAN，单元模块都必须依赖于整体进行重构和作业，具有作业效率低的缺点，而且整体机器人依靠与地面摩擦实现滑移运动，移动速度较低，实用性较差。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种是单元机器人可简单重构、多个机器人可自主重构的履带式自重构微小型机器人。
本发明的目的是这样实现的：它包括履带总成、安装在履带总成上的一对推进机构、一对弯举机构、超声机构和一个由弯举机构驱动的重构机构，推进机构由微型直流电机、连接微型直流电机的行星减速器和连接行星减速器的主动轮组成，弯举机构由直流盘式电机、与直流盘式电机相连的谐波减速器和连接杆组成，弯举机构连接连接杆，重构机构内设置有微型摄像头。
本发明还有这样一些技术特征：
1、所述的履带总成左右两侧设置有两个腔体，其中一个腔体内设置有可伸缩超声探测机构，另一腔体内设置有控制系统、驱动器和电池；
2、所述的行星减速器的输出轴通过紧定螺钉与连接盘面固连，连接盘面与主动轮经螺钉固连；由电机端盖与电机外筒组成腔体，行星减速器输出轴经水封、水封盖与嵌在轴承座中的轴承配合，主动轮与以电机外筒为内轴的轴承配合构成双轴承支撑结构；
3、所述的直流盘式电机经过渡件与谐波减速器相连，输出轴经螺钉与谐波减速器法兰固连；由电机端盖与电机外筒组成腔体，谐波减速器输出轴经水封后经轴承支承以增加输出刚度；被动轮由以电机外筒为内轴的轴承、以电机输出端盖为内轴的轴承支承构成双轴承支承结构。
本发明针对现有自重构机器人单元模块无法进行自主运动作业及实用性差的缺点，提出了一种基于模块化设计的履带式自重构微小型机器人，可独立运动作业，并可进行简单重构变形，多个机器人可自主重构。本发明的单元机器人可自主移动、独立执行任务，腔体密封，具有一定防水防尘功能。它采用独立模块化设计，通过弯举机构驱动连接杆1旋转可完成简单重构改变机器人自身形状。
多个单元机器人之间通过超声波及视觉定位实现自主对接，重构为整体机器人实现多种构形，如环形、蛇形等，进行移动、越障，从而提高整体移动速度、越障能力、环境适应能力。
(四)附图说明
图1-图5为履带式自重构微小型机器人示意图；
图6为驱动机构机械结构示意图；
图7为弯举机构机械结构示意图；
图8为一体化舱体结构示意图。
(五)具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明：
结合附图，本实施例包括履带总成3、安装在履带总成3上的一对推进机构5、一对弯举机构6、超声机构7和重构机构8，推进机构5由微型直流电机19、连接微型直流电机19的行星减速器20和连接行星减速器20的主动轮23组成，弯举机构6由直流盘式电机33、与直流盘式电机33相连的谐波减速器34和连接杆组成，弯举机构连接连接杆，重构机构内设置有微型摄像头，履带总成包络机构本体。结合图1，本实施例单元机器人外形尺寸220mm×160mm×60mm，自重1.2Kg。本实施例包括两个腔体，其中一个腔体内放置可伸缩超声探测机构，另一腔体内放置控制系统、驱动器和电池。
结合图1-图2，左右两个推进机构5驱动与之啮合的履带3，当两个驱动机构驱动速度和驱动方向相同时，机器人实现直线运动，当两个驱动机构速度不同驱动方向不同时，机器人实现偏移运动或转向运动。左侧弯举机构6驱动与另一侧机体固连的连接杆1旋转，使两侧机体展开，实现单元机器人自身的简单重构如8。在重构过程中，右侧弯举机构6驱动与相邻模块连接的重构机构4，可将相邻模块在±90度范围内弯举。
结合图6，本实施例的推进机构由微型直流电机19经行星减速器20减速输出，输出轴通过紧定螺钉13与连接盘面17实现固连，其中连接盘面17与主动轮23经螺钉固连；电机输出轴旋转便可驱动主动轮23随之运动，完成驱动功能。在本机构中，电机及减速器采用密封封装，由电机端盖11与电机外筒21组成腔体，减速器输出轴经水封14、水封盖12形成防水防尘结构；输出轴与嵌在轴承座16中的轴承15配合，主动轮23与以电机外筒21为内轴的轴承18配合，从而轴承15与轴承18构成双轴承支撑结构；侧面端盖22限制轴承18的轴向自由度。
结合图7，本实施例的弯举机构6由无刷直流盘式电机33经过渡件32与谐波减速器34相连，输出轴40经螺钉与谐波减速器34法兰固连；无刷直流盘式电机33旋转，输出轴便随之旋转，实现弯举功能。在本机构中，电机及减速器采用密封封装，由电机端盖38与电机外筒35组成腔体，谐波减速器34输出轴经水封41形成防水防尘结构；输出轴经轴承39支承以增加输出刚度；被动轮43由以电机外筒35为内轴的轴承31、以电机输出端盖38为内轴的轴承42支承，形成双轴承支承；侧面端盖36、37分别限制轴承31、42的轴向自由度。
结合图8，本实施例的一体化舱体由上盖51、下盖53通过螺钉与舱体52紧固，贴合部位涂抹硅胶，以达到密封、防水的目的。
结合图3-5，多个单元机器人之间通过超声波及视觉定位实现自主对接，重构为整体机器人实现多种构形，如环形、蛇形等，进行移动、越障，从而提高整体移动速度、越障能力、环境适应能力。结合图3，简单重构构型8为两个履带式自重构微小型机器人单元的组合，结合图4，环形构型9为八个履带式自重构微小型机器人单元的组合，蛇形构型10为六个履带式自重构微小型机器人单元的组合。
Claims (5)
1.一种履带式自重构微小型机器人，它包括履带总成和安装在履带总成上的一对推进机构，其特征是：它还包括安装在履带总成上的一对弯举机构、一个超声机构和一个由弯举机构驱动的重构机构，推进机构由微型直流电机、连接微型直流电机的行星减速器和连接行星减速器的主动轮组成，弯举机构由直流盘式电机和与直流盘式电机相连的谐波减速器组成，弯举机构连接连接杆，重构机构内设置有微型摄像头。
2.根据权利要求1所述的履带式自重构微小型机器人，其特征是：所述的履带总成左右两侧设置有两个腔体，其中一个腔体内设置有可伸缩超声探测机构，另一腔体内设置有控制系统、驱动器和电池。
3.根据权利要求1或2所述的履带式自重构微小型机器人，其特征是：所述的行星减速器的输出轴通过紧定螺钉与连接盘面固连，连接盘面与主动轮经螺钉固连；由电机端盖与电机外筒组成腔体，行星减速器输出轴经水封、水封盖与嵌在轴承座中的轴承配合，主动轮与以电机外筒为内轴的轴承配合构成双轴承支撑结构。
4.根据权利要求1或2所述的履带式自重构微小型机器人，其特征是：所述的直流盘式电机经过渡件与谐波减速器相连，谐波减速器输出轴经螺钉与谐波减速器法兰固连；由电机端盖与电机外筒组成腔体，谐波减速器输出轴经水封后经轴承支承以增加输出刚度；被动轮由以电机外筒为内轴的轴承、以电机输出端盖为内轴的轴承支承构成双轴承支承结构。
5.根据权利要求3所述的履带式自重构微小型机器人，其特征是：所述的直流盘式电机经过渡件与谐波减速器相连，谐波减速器输出轴经螺钉与谐波减速器法兰固连；由电机端盖与电机外筒组成腔体，谐波减速器输出轴经水封后经轴承支承以增加输出刚度；被动轮由以电机外筒为内轴的轴承、以电机输出端盖为内轴的轴承支承构成双轴承支承结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2007101446202A CN101168371B (zh) | 2007-11-16 | 2007-11-16 | 履带式自重构微小型机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2007101446202A CN101168371B (zh) | 2007-11-16 | 2007-11-16 | 履带式自重构微小型机器人 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101168371A CN101168371A (zh) | 2008-04-30 |
| CN101168371B true CN101168371B (zh) | 2010-06-02 |
Family
ID=39389172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2007101446202A Expired - Fee Related CN101168371B (zh) | 2007-11-16 | 2007-11-16 | 履带式自重构微小型机器人 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101168371B (zh) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101723002B (zh) * | 2009-11-06 | 2011-06-22 | 北京理工大学 | 弹性弓形车体地面机器人 |
| CN102189554A (zh) * | 2011-04-20 | 2011-09-21 | 上海交通大学 | 自重构移动微型机器人 |
| CN102358361A (zh) * | 2011-09-26 | 2012-02-22 | 吉林大学 | 多路况自适应履臂复合驱动式仿生机器人 |
| CN102436261B (zh) * | 2011-12-05 | 2014-04-30 | 北京航空航天大学 | 基于单目摄像头和led的机器人对接定位和导航方法 |
| CN103661303A (zh) * | 2012-09-06 | 2014-03-26 | 黄福祯 | 一种可以自行移动的智能电动汽车电池系统 |
| CN104875805B (zh) * | 2015-05-04 | 2017-02-22 | 国家电网公司 | 双丝杠结构可伸缩的越障支臂及越障机器人 |
| CN105015287A (zh) * | 2015-07-07 | 2015-11-04 | 哈尔滨工业大学（威海） | 一种移动式自重构微小型机器人 |
| CN111123928A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-05-08 | 山东大学 | 一种可穿越低矮双层双向钢筋网结构的智能小车 |
| CN113548352B (zh) * | 2021-06-04 | 2022-11-04 | 哈尔滨工业大学 | 一种图书馆存取书一体机器人 |
-
2007
- 2007-11-16 CN CN2007101446202A patent/CN101168371B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101168371A (zh) | 2008-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101168371B (zh) | 履带式自重构微小型机器人 | |
| US7475745B1 (en) | High mobility vehicle | |
| CN202071916U (zh) | 一种轮式机器人底座机构 | |
| CN205978981U (zh) | 一种对称v型主动越障管道机器人 | |
| CN102346482A (zh) | 一种原地转向的轮式机器人底座机构 | |
| CN104943763A (zh) | 一种可实现三维壁面过渡的爬壁机器人运动机构 | |
| CN112623059B (zh) | 机动车的轮腿式机构、轮腿式机动车及轮腿式机动车组 | |
| WO2021047176A1 (zh) | 一种潜入式汽车搬运机器人及其控制方法 | |
| CN110435845A (zh) | 一种旋转式船体清污机器人 | |
| CN101428653A (zh) | 机器人移动平台的驱动和换向机构 | |
| CN115431251B (zh) | 一种仿人机器人上肢 | |
| KR20090124552A (ko) | 로봇 암 및 이를 포함하는 로봇 | |
| CN104487272A (zh) | 包括比率变化以及联接和脱离联接装置的机动化轮毂 | |
| CN104787133A (zh) | 一种适用于轮履复合式底盘的翻转臂机构 | |
| CN102700634A (zh) | 基于连杆机构的小型履带机器人 | |
| CN207015472U (zh) | 一种腿轮混合机器人 | |
| CN101434070A (zh) | 一种水陆两栖蛇形机器人关节模块 | |
| CN102642572B (zh) | 复式三角连架可变构型履带式越障机构 | |
| CN104340629B (zh) | 一种摩擦驱动机构 | |
| CN104477262A (zh) | 一种履-臂混合式可重构机器人 | |
| CN102407889A (zh) | 一种基于椭圆原理的双v型可变履带越障机构 | |
| CN202806930U (zh) | 轮履腿复合式移动机器人 | |
| CN103818536A (zh) | 一种两栖车辆水上混合推进装置 | |
| CN210554718U (zh) | 一种潜入式汽车搬运机器人 | |
| CN110103212B (zh) | 一种基于小车的模块化多变型机器人 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100602 Termination date: 20131116 |