CN102582716A - 机械人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种以六轮独立驱动移动式的机械人。它包括车架，在车架的前排、中排以及后排两侧布置车轮，其特征在于：车架上枢设有六个可上下摆动的摆臂，摆臂分布在车架的前排、中排以及后排两侧，各摆臂上分别设有一驱动机构，驱动机构的输出轴分别从摆臂的端部伸出并安装上车轮，前排两摆臂之间、中排两摆臂之间以及后排的两摆臂之间分别设有弹性元件和限位机构或者各摆臂与车架之间分别设有弹性元件和限位机构。本发明车体稳定性好以及越障能力、抗倾覆能力、适应地形能力和负载能力强。

Description

机械人
技术领域
本发明涉及一种以六轮独立驱动移动式的机械人。
背景技术
在星球探测、求援搬运、管道清理等工作领域需要应用在复杂地形移动能力强的搬运机械人，搬运机械人一般以搬运车辆的形式出现，该种车辆主要有腿式、轮式和履带式，目前轮式搬运车辆由于结构简单轻便、行走速度快等原因应用更为广泛，但是现有的轮式搬运车辆仍然存在车体稳定性欠佳以及抗倾覆能力、适应地形能力和负载能力有限等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车体稳定性好以及越障能力、抗倾覆能力、适应地形能力和负载能力强的机械人。
本发明是通过如下技术方案来实现的：
一种机械人，包括车架，在车架的前排、中排以及后排两侧布置车轮，其特征在于：车架上枢设有六个可上下摆动的摆臂，摆臂分布在车架的前排、中排以及后排两侧，各摆臂上分别设有一驱动机构，驱动机构的输出轴分别从摆臂的端部伸出并安装上车轮，前排两摆臂之间、中排两摆臂之间以及后排的两摆臂之间分别设有弹性元件和限位机构或者各摆臂与车架之间分别设有弹性元件和限位机构。
以上技术方案可通过以下措施作进一步改进：
所述摆臂呈“T”形，包括横向的枢接管和垂直于枢接管的外伸管，驱动机构安装在外伸管内，驱动机构的输出轴穿出外伸管与车轮连接，枢接管两端分别以一销钉枢接于车架，枢接管两端外壁沿周向设有若干个用于安装弹性元件或者限位机构以调节摆臂和车轮倾斜角度的负重调节孔。
所述前排两摆臂分别为前排左摆臂和前排右摆臂，前排左摆臂与前排右摆臂之间安装有弹性元件，该弹性元件为第一弹性元件，第一弹性元件的一端通过螺钉安装在前排左摆臂枢接管一端的负重调节孔上，第一弹性元件的另一端通过螺钉安装在前排右摆臂枢接管一端的负重调节孔上；
后排两摆臂分别为后排左摆臂和后排右摆臂，后排左摆臂与后排右摆臂之间安装有弹性元件，该弹性元件为第四弹性元件，第四弹性元件的一端通过螺钉安装在后排左摆臂枢接管一端的负重调节孔上，第四弹性元件的另一端通过螺钉安装在后排右摆臂枢接管一端的负重调节孔上。
所述中排两摆臂分别为中排左摆臂和中排右摆臂，中排左摆臂与车架之间安装有弹性元件，该弹性元件为第二弹性元件，第二弹性元件的一端通过螺钉安装在中排左摆臂枢接管一端的负重调节孔上，第二弹性元件的另一端安装在车架上，中排右摆臂与车架之间安装有弹性元件，该弹性元件为第三弹性元件，第三弹性元件的一端通过螺钉安装在中排右摆臂枢接管一端的负重调节孔上，第三弹性元件的另一端安装在车架上。
所述第一弹性元件和第四弹性元件均为一扭力弹簧。
所述第二弹性元件和第三弹性元件均为一扭力弹簧。
所述前排左摆臂与前排右摆臂之间安装有限位机构，该限位机构为第一牵引绳，第一牵引绳的一端通过螺钉安装在前排左摆臂枢接管另一端的负重调节孔上，第一牵引绳的另一端通过螺钉安装在前排右摆臂枢接管另一端的负重调节孔上；
后排左摆臂与后排右摆臂之间安装有限位机构，该限位机构为第三牵引绳，第三牵引绳的一端通过螺钉安装在后排左摆臂枢接管另一端的负重调节孔上，第三牵引绳的另一端通过螺钉安装在后排右摆臂枢接管另一端的负重调节孔上。
所述中排左摆臂与中排右摆臂之间安装有限位机构，该限位机构为第二牵引绳，第二牵引绳的一端通过螺钉安装在中排左摆臂枢接管另一端的负重调节孔上，第二牵引绳的另一端通过螺钉安装在中排右摆臂枢接管另一端的负重调节孔上。
所述驱动机构包括驱动电机和减速器。
上述技术措施可以择一使用，也可以组合使用。
本发明具有如下优点：
(1)车架上枢设有六个可上下摆动的摆臂，摆臂分布在车架的前排、中排以及后排两侧，各摆臂上分别设有一驱动机构，驱动机构的输出轴分别从摆臂的端部伸出并安装上车轮，前排两摆臂之间、中排两摆臂之间以及后排的两摆臂之间分别设有弹性元件和限位机构或者各摆臂与车架之间分别设有弹性元件和限位机构，结构简单合理，减震效果好、越障能力、抗倾覆能力和适应地形能力强；
(2)所述摆臂呈“T”形，包括横向的枢接管和垂直于枢接管的外伸管，驱动机构安装在外伸管内，驱动机构的输出轴穿出外伸管与车轮连接，枢接管两端分别以一销钉枢接于车架，枢接管两端外壁沿周向设有若干个用于安装弹性元件或者限位机构以调节摆臂和车轮倾斜角度的负重调节孔，根据搬运物件的重量选择适当的负重调节孔安装弹性元件和限位机构，使车架载重后在平面处于水平稳定，提高车体运行时的平稳性，具有较强的负载能力。
附图说明
图1是本发明立体结构示意图；
图2是本发明隐藏车架顶部的立体结构示意图；
图3是本发明立体分解图；
图4是本发明一摆臂、一驱动机构和一车轮的立体分解图；
图5是本发明前排左车轮、前排左摆臂、前排右车轮、前排右摆臂、第一牵引线、第一弹性元件和车架的立体分解图；
图6是本发明前排左车轮、前排左摆臂、前排右车轮、前排右摆臂、第一牵引线和第一弹性元件的立体分解图；
图7是本发明中排左车轮、中排左摆臂、中排右车轮、中排右摆臂、第二牵引线、第二弹性元件、第三弹性元件和车架的后视图；
图8是图7的A-A剖视图；
图9是本发明中排左车轮、中排左摆臂、中排右车轮、中排右摆臂、第二牵引线、第二弹性元件、第三弹性元件和车架的立体分解图；
图10是本发明后排左车轮、后排左摆臂、后排右车轮、后排右摆臂、第三牵引线、第四弹性元件和车架的立体分解图；
图11是本发明后排左车轮、后排左摆臂、后排右车轮、后排右摆臂、第三牵引线和第四弹性元件的立体分解图；
图12是本发明弹性元件和限位机构选择不同负重调节孔安装的立体结构示意图；
图13是本发明弹性元件和限位机构选择不同负重调节孔安装的另一角度立体结构示意图；
图14是本发明弹性元件和限位机构选择不同负重调节孔安装的后视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1、图2和图3所示的一种机械人，包括车架1、六个车轮和六个摆臂，其中六个车轮和六个摆臂分别为：前排左车轮21、前排左摆臂22、前排右车轮23、前排右摆臂24、中排左车轮31、中排左摆臂32、中排右车轮33、中排右摆臂34、后排左车轮41、后排左摆臂42、后排右车轮43、后排右摆臂44，各摆臂(22、24、32、34、42、44)上均设有驱动机构。
如图4所示，各摆臂均呈“T”形，均包括横向的枢接管51和垂直于枢接管51的外伸管52，各摆臂上的驱动机构6安装在外伸管52内，驱动机构6的输出轴穿出外伸管52与各自车轮连接，枢接管51两端分别以一销钉枢接于车架1，枢接管51两端外壁沿周向设有若干个用于安装弹性元件或者限位机构以调节摆臂和车轮倾斜角度的负重调节孔53。
如图5和图6所示，所述前排左摆臂22的枢接管两端分别通过销钉(221，222)枢接于车架1前排左侧，前排左车轮21与前排左摆臂22上设有的驱动机构的输出轴连接并由驱动机构驱使转动，所述前排右摆臂24的枢接管两端分别通过销钉(241，242)枢接于车架1前排右侧，前排右车轮23与前排右摆臂24上设有的驱动机构的输出轴连接并由驱动机构驱使转动，前排左摆臂22与前排右摆臂24之间安装有弹性元件，该弹性元件为第一弹性元件25，第一弹性元件的一端251通过螺钉26安装在前排左摆臂22枢接管一端的负重调节孔上，第一弹性元件的另一端252通过螺钉27安装在前排右摆臂24枢接管一端的负重调节孔上，前排左摆臂22与前排右摆臂24之间安装有限位机构，该限位机构为第一牵引绳28，第一牵引绳的一端281通过螺钉282安装在前排左摆臂22枢接管另一端的负重调节孔上，第一牵引绳的另一端283通过螺钉284安装在前排右摆臂24枢接管另一端的负重调节孔上。前排左摆臂22和前排右摆臂24为联动减震。
如图7、图8和图9所示，所述中排左摆臂32的枢接管两端分别通过销钉(321，322)枢接于车架1中排左侧，中排左车轮31与中排左摆臂32上设有的驱动机构的输出轴连接并由驱动机构驱使转动，所述中排右摆臂34的枢接管两端分别通过销钉(341，342)枢接于车架1中排右侧，中排右车轮33与中排右摆臂34上设有的驱动机构的输出轴连接并由驱动机构驱使转动，中排左摆臂32与车架1之间安装有弹性元件，该弹性元件为第二弹性元件35，第二弹性元件的一端351通过螺钉36安装在中排左摆臂32枢接管一端的负重调节孔上，第二弹性元件的另一端352安装在车架1上，中排右摆臂34与车架1之间安装有弹性元件，该弹性元件为第三弹性元件37，第三弹性元件的一端371通过螺钉38安装在中排右摆臂34枢接管一端的负重调节孔上，第三弹性元件的另一端372安装在车架1上，中排左摆臂32与中排右摆臂34之间安装有限位机构，该限位机构为第二牵引绳39，第二牵引绳的一端391通过螺钉392安装在中排左摆臂32枢接管另一端的负重调节孔上，第二牵引绳的另一端393通过螺钉394安装在中排右摆臂34枢接管另一端的负重调节孔上。中排左摆臂32与中排右摆臂34为独立减震。
如图10和图11所示，所述后排左摆臂42的枢接管两端分别通过销钉(421，422)枢接于车架1后排左侧，后排左车轮41与后排左摆臂42上设有的驱动机构的输出轴连接并由驱动机构驱使转动，所述后排右摆臂44的枢接管两端分别通过销钉(441，442)枢接于车架1后排右侧，后排右车轮43与后排右摆臂44上设有的驱动机构的输出轴连接并由驱动机构驱使转动，后排左摆臂42与后排右摆臂44之间安装有弹性元件，该弹性元件为第四弹性元件45，第四弹性元件的一端451通过螺钉46安装在后排左摆臂42枢接管一端的负重调节孔上，第四弹性元件的另一端452通过螺钉47安装在后排右摆臂44枢接管一端的负重调节孔上，后排左摆臂42与后排右摆臂44之间安装有限位机构，该限位机构为第三牵引绳48，第三牵引绳的一端481通过螺钉482安装在后排左摆臂42枢接管另一端的负重调节孔上，第三牵引绳的另一端483通过螺钉484安装在后排右摆臂44枢接管另一端的负重调节孔上。后排左摆臂42和后排右摆臂44为联动减震。
所述第一弹性元件25、第二弹性元件35、第三弹性元件37和第四弹性元件45均为一扭力弹簧。
所述驱动机构包括驱动电机和减速器。
如图12、图13和图14所示，前排左摆臂22与前排右摆臂24、中排左摆臂32和中排右摆臂34、后排左摆臂42与后排右摆臂44根据需载物的重量选择不同的负重调节孔安装弹性元件和限位机构，车架1空载时，前排左摆臂22与前排右摆臂24成一钝角a的夹角、中排左摆臂32和中排右摆臂34持平、后排左摆臂42与后排右摆臂44成一钝角a的夹角；车架载重后，前排左摆臂22与前排右摆臂24持平、后排左摆臂32与后排右摆臂34持平且与中排左摆臂32和中排右摆臂34持平高度相等，这样使车架载重后在平面处于水平稳定，提高车体运行时的平稳性，具有较强的负载能力。

Claims (9)

1.一种机械人，包括车架，在车架的前排、中排以及后排两侧布置车轮，其特征在于：车架上枢设有六个可上下摆动的摆臂，摆臂分布在车架的前排、中排以及后排两侧，各摆臂上分别设有一驱动机构，驱动机构的输出轴分别从摆臂的端部伸出并安装上车轮，前排两摆臂之间、中排两摆臂之间以及后排的两摆臂之间分别设有弹性元件和限位机构或者各摆臂与车架之间分别设有弹性元件和限位机构。
2.根据权利要求1所述的一种机械人，其特征在于：所述摆臂呈“T”形，包括横向的枢接管和垂直于枢接管的外伸管，驱动机构安装在外伸管内，驱动机构的输出轴穿出外伸管与车轮连接，枢接管两端分别以一销钉枢接于车架，枢接管两端外壁沿周向设有若干个用于安装弹性元件或者限位机构以调节摆臂和车轮倾斜角度的负重调节孔。
3.根据权利要求2所述的一种机械人，其特征在于：
前排两摆臂分别为前排左摆臂和前排右摆臂，前排左摆臂与前排右摆臂之间安装有弹性元件，该弹性元件为第一弹性元件，第一弹性元件的一端通过螺钉安装在前排左摆臂枢接管一端的负重调节孔上，第一弹性元件的另一端通过螺钉安装在前排右摆臂枢接管一端的负重调节孔上；
后排两摆臂分别为后排左摆臂和后排右摆臂，后排左摆臂与后排右摆臂之间安装有弹性元件，该弹性元件为第四弹性元件，第四弹性元件的一端通过螺钉安装在后排左摆臂枢接管一端的负重调节孔上，第四弹性元件的另一端通过螺钉安装在后排右摆臂枢接管一端的负重调节孔上。
4.根据权利要求3所述的一种机械人，其特征在于：中排两摆臂分别为中排左摆臂和中排右摆臂，中排左摆臂与车架之间安装有弹性元件，该弹性元件为第二弹性元件，第二弹性元件的一端通过螺钉安装在中排左摆臂枢接管一端的负重调节孔上，第二弹性元件的另一端安装在车架上，中排右摆臂与车架之间安装有弹性元件，该弹性元件为第三弹性元件，第三弹性元件的一端通过螺钉安装在中排右摆臂枢接管一端的负重调节孔上，第三弹性元件的另一端安装在车架上。
5.根据权利要求3所述的一种机械人，其特征在于：所述第一弹性元件和第四弹性元件均为一扭力弹簧。
6.根据权利要求4所述的一种机械人，其特征在于：所述第二弹性元件和第三弹性元件均为一扭力弹簧。
7.根据权利要求3所述的一种机械人，其特征在于：
前排左摆臂与前排右摆臂之间安装有限位机构，该限位机构为第一牵引绳，第一牵引绳的一端通过螺钉安装在前排左摆臂枢接管另一端的负重调节孔上，第一牵引绳的另一端通过螺钉安装在前排右摆臂枢接管另一端的负重调节孔上；
后排左摆臂与后排右摆臂之间安装有限位机构，该限位机构为第三牵引绳，第三牵引绳的一端通过螺钉安装在后排左摆臂枢接管另一端的负重调节孔上，第三牵引绳的另一端通过螺钉安装在后排右摆臂枢接管另一端的负重调节孔上。
8.根据权利要求4所述的一种机械人，其特征在于：
中排左摆臂与中排右摆臂之间安装有限位机构，该限位机构为第二牵引绳，第二牵引绳的一端通过螺钉安装在中排左摆臂枢接管另一端的负重调节孔上，第二牵引绳的另一端通过螺钉安装在中排右摆臂枢接管另一端的负重调节孔上。
9.根据权利要求2所述的一种机械人，其特征在于：所述驱动机构包括驱动电机和减速器。
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