CN103192897A - 仿生六轮腿行走机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种仿生六轮腿行走机构,旨在克服目前采用了很多传感器和复杂控制逻辑的问题。其包括前车架、前传动部分、转向总成、后车架、后传动部分、中部自由度装置和轮腿。前传动部分安装在前车架上,后传动部分安装在后车架上,中部自由度装置固定于后车架前端中部,前车架后端与后车架前端采用中部自由度连接杆将两者转动连接,前左轮腿与前右轮腿依次安装在前传动部分中的前轴的左端与右端,中左轮腿与中右轮腿依次安装在后传动部分中的中间轴的左端与右端,后左轮腿与后右轮腿依次安装在后传动部分中的后轴的左端与右端。转向总成的舵机安装在前车架的舵机支撑板上,转向总成的前左球头销与前右球头销依次和前左轮腿与前右轮腿转动连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种属于仿生机器人应用领域的行走机械,更确切地说,本发明涉及一种仿生六轮腿行走机构。
背景技术
长时间以来,轮子的滚动已被人们认为是运动的最简单和最自然的形式,但近年来有越来越多的人开始关注“腿”这一运动机械。很显然,相比于轮子,腿在越障方面有极大的优势。一个众所周知的事实是,在自然界中没有现成的硬路面,动物的行动完全是越野行为,在动物运动的本身系统中根本找不到轮子或转动关节。正如著名土壤—车辆力学研究专家培克(M.G.Bekker)所言;“车轮成为普遍应用的运输机构的原因不一定是因为它的效率高,而可能是因为允许它在上面滚动的道路”。但开发腿式机器人的最大困难在于对“腿”的实时控制,这涉及到传感、控制、关节自由度的实现机构等一系列问题。除此之外,腿式机械还有一个最大的弊端在于传动效率低,或者说能够达到的运动速度远低于人们的心理预期。
考虑到纯轮式机械与纯腿式机械的局限性,人们开始考虑将“轮”与“腿”结合起来,以兼顾速度与越障能力。其代表有中国专利公告(开)号为CN102649450A,公告(开)日为2012.8.29日,申请号为CN201210103257.0,发明名称为“多关节链节式机器人”,发明人为北京理工大学的罗庆生等;还有中国专利公告(开)号为CN102180205A,公告(开)日为2011.09.14,申请号为CN201110089738.6,发明名称为“一种轮腿式机器人”,发明人为河南科技大学的付三玲等。在国外,美国Case Western Reserve University研发的Whegs系列和University of Michigan、UC Berkeley和加拿大McGill University共同研制的RHex仿生蟑螂机器人也是轮腿式行走机械中比较成功的代表。但上述研究成果的共同特点是采用了很多传感器和复杂的控制逻辑来实现运动过程。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术采用了很多传感器和复杂的控制逻辑的问题,提供了仿生六轮腿行走机构。
为解决上述技术问题,本发明是采用如下技术方案实现的:所述的仿生六轮腿行走机构包括前车架、前传动部分、转向总成、后车架、后传动部分、中部自由度装置和轮腿。
所述的轮腿包括前左轮腿、中左轮腿、后左轮腿、后右轮腿、中右轮腿与前右轮腿。
前传动部分安装在前车架上,后传动部分安装在后车架上;中部自由度装置固定于后车架底板前端的中部,前车架的后端插入后车架前端开口的中间处,采用中部自由度装置中的中部自由度连接杆将两者转动连接;前左轮腿与前右轮腿依次安装在前传动部分中的前轴的左端与右端,中左轮腿与中右轮腿依次安装在后传动部分中的中间轴的左端与右端,后左轮腿与后右轮腿依次安装在后传动部分中的后轴的左端与右端;转向总成的一端即舵机安装在前车架的舵机支撑板上,转向总成的另一端即前左球头销与前右球头销依次和前左轮腿与前右轮腿转动连接。
技术方案中所述的中左轮腿与后车架、后左轮腿与后车架、后右轮腿与后车架、中右轮腿与后车架之间依次安装有中左悬挂总成、后左悬挂总成、后右悬挂总成与中右悬挂总成。中左悬挂总成、后左悬挂总成、后右悬挂总成与中右悬挂总成的结构相同,中左悬挂总成与中右悬挂总成是镜像对称地安装在中左轮腿与后车架和中右轮腿与后车架之间,后左悬挂总成与后右悬挂总成是镜像对称地安装在后左轮腿与后车架和后右轮腿与后车架之间。
技术方案中所述的前传动部分包括前轴、1号同步轮、2号同步轮、前车架电机与1号同步带。前轴采用轴承安装在前车架中的相互平行的前车架左壁与前车架右壁的前端为转动连接,前车架电机安装在前轴后侧的前车架的底板上,前车架电机输出轴的回转轴线与前轴的回转轴线平行。1号同步轮套装在前轴中的前轴中间半轴的左端并采用平键连接,2号同步轮安装在前车架电机的输出端上,1号同步轮与2号同步轮通过1号同步带相连接。
技术方案中所述的前轴包括前左测速码盘、前左扭转顺从适应机构、前轴左侧半轴、前轴中间半轴、前轴右侧半轴、前右测速码盘、前右扭转顺从适应机构、前左端接头与前右端接头。前轴中间半轴的左端通过前左扭转顺从适应机构与前轴左侧半轴的右端相连接,前轴中间半轴的右端通过前右扭转顺从适应机构与前轴右侧半轴的左端相连接,前左测速码盘套装在前轴左侧半轴左端的左圆锥体部分上并粘接,左圆锥体部分左端的左圆柱体与前左端接头固定连接,前右测速码盘套装在前轴右侧半轴右端的右圆锥体部分上并粘接,右圆锥体部分右端的右圆柱体与前右端接头固定连接。
技术方案中所述前右扭转顺从适应机构与前左扭转顺从适应机构结构相同。前左扭转顺从适应机构由前左扭转顺从适应机构外端、前左扭簧和前左扭转顺从适应机构内端组成。前右扭转顺从适应机构由前右扭转顺从适应机构内端、前右扭簧和前右扭转顺从适应机构外端组成。前左扭转顺从适应机构内端与前轴中间半轴的左端为过盈配合,前右扭转顺从适应机构内端与前轴中间半轴的右端为过盈配合,前左扭转顺从适应机构外端与前轴左侧半轴的右端为过盈配合,前右扭转顺从适应机构外端与前轴右侧半轴的左端为过盈配合,前右扭转顺从适应机构外端与前右扭转顺从适应机构内端之间通过前右扭簧连接,前左扭转顺从适应机构外端与前左扭转顺从适应机构内端之间通过前左扭簧连接。
技术方案中所述的后传动部分包括后轴、中间轴、3号同步轮、4号同步轮、5号同步轮、6号同步轮、2号同步带、3号同步带与后车架电机。中间轴采用轴承安装在后车架中的相互平行的后车架左壁与后车架右壁的前端为转动连接,后轴采用轴承安装在后车架中的后车架左壁与后车架右壁的后端为转动连接,后车架电机固定在中间轴与后轴之间的后车架底板的左侧,后车架电机输出轴的回转轴线和中间轴与后轴的回转轴线平行。5号同步轮安装在后车架电机输出轴上为键连接,6号同步轮安装在后轴中的后轴中间半轴的左端为键连接,4号同步轮安装在后轴中的后轴中间半轴的右端为键连接,3号同步轮安装在中间轴中的中轴中间半轴的右端为键连接;3号同步轮与4号同步轮之间采用2号同步带相连接,5号同步轮与6号同步轮之间采用3号同步带相连接。
技术方案中所述的中间轴包括中轴左侧半轴、中左扭转顺从适应机构、中轴中间半轴、中左端接头、中右端接头、中轴右侧半轴、中右测速码盘、中左测速码盘与中右扭转顺从适应机构。中轴中间半轴的左端通过中左扭转顺从适应机构与中轴左侧半轴的右端相连接,中轴中间半轴的右端通过中右扭转顺从适应机构与中轴右侧半轴的左端相连接,中左测速码盘套装在中轴左侧半轴左端的中左圆锥体部分上并粘接,中左圆锥体部分左端的中左圆柱体与中左端接头固定连接,中右测速码盘套装在中轴右侧半轴右端的中右圆锥体部分上并粘接,中右圆锥体部分右端的中右圆柱体与中右端接头固定连接。所述的后轴包括后轴左侧半轴、后左扭转顺从适应机构、后左测速码盘、后轴右侧半轴、后轴中间半轴、后左端接头、后右端接头、后右测速码盘与后右扭转顺从适应机构。后轴中间半轴的左端通过后左扭转顺从适应机构与后轴左侧半轴的右端相连接,后轴中间半轴的右端通过后右扭转顺从适应机构与后轴右侧半轴的左端相连接,后左测速码盘套装在后轴左侧半轴左端的后左圆锥体部分上并粘接,后左圆锥体部分左端的后左圆柱体与后左端接头固定连接,后右测速码盘套装在后轴右侧半轴右端的后右圆锥体部分上并粘接,后右圆锥体部分右端的后右圆柱体与后右端接头固定连接。中左扭转顺从适应机构、中右扭转顺从适应机构、后左扭转顺从适应机构与后右扭转顺从适应机构结构相同,并和前左扭转顺从适应机构与前右扭转顺从适应机构结构相同。中左扭转顺从适应机构与中右扭转顺从适应机构在中间轴上采用镜像对称方式进行安装;后左扭转顺从适应机构与后右扭转顺从适应机构在后轴上采用镜像对称方式进行安装。
技术方案中所述的转向总成包括舵机、前右轮腿转向节臂、前右轮壳、前左轮腿转向节臂、前左球头销、前右球头销、转向横拉杆、舵机摆臂与前左轮壳。舵机安装在前车架中的舵机支撑板上,舵机摆臂的上端安装在舵机的输出轴上并采用键连接,舵机摆臂下端与转向横拉杆的中间位置固定连接,转向横拉杆的左端与右端依次和前左球头销与前右球头销的一端螺纹连接,前左球头销下端的圆柱销与前左轮腿转向节臂的右端转动连接,前左轮腿转向节臂的左端与前左轮腿上的前左轮壳固定连接,前右球头销的下端与前右轮腿转向节臂(20)的左端转动连接,前右轮腿转向节臂(20)的右端与前右轮腿上的前右轮壳固定连接。
技术方案中所述的前左轮腿、中左轮腿、后左轮腿、后右轮腿、中右轮腿与前右轮腿皆由三个腿与中间的轮毂组成。每个腿成L形,三个腿均匀地分布在轮毂的周围并与轮毂连成一体,相邻两个腿中心线之间的夹角为120度,每个腿与地面接触的大端占据有60度圆心角的位置,而腿与轮毂的连接部分占据40度圆心角的位置,三个腿与地面接触部分共占据了180度的位置。
技术方案中所述的中部自由度装置包括中部自由度连接杆、支座、蜗杆及蜗轮。所述的中部自由度连接杆的中心位置加工有用于安装蜗轮的键槽,键槽的两侧设置有与前车架后端连接的正六棱柱体,两个正六棱柱体的外端是用于安装和后车架转动连接的1号滚针轴承与2号滚针轴承的圆柱体。蜗轮套装在水平设置的中部自由度连接杆的中部位置并采用键连接,蜗杆通过两个结构相同的3号滚针轴承安装在支座上的两个回转轴线在竖直方向共线的轴承孔内,蜗轮与蜗杆为啮合连接。
与现有技术相比本发明的有益效果是:
1.本发明所述的仿生六轮腿行走机构中的“轮腿”将“轮子”的运动快捷性与“腿”的越障性能优越性结合起来,同时具有二者的优点。
2.本发明所述的仿生六轮腿行走机构中的平地上的三角形步态规划保证了行驶平稳。
3.本发明所述的仿生六轮腿行走机构越障时通过“扭转顺从适应机构”及时调整步态,以使得越障时的步态具有明显优于轮式机械的越障能力。
4.本发明所述的仿生六轮腿行走机构通过“中部自由度”来进一步提高行走机械的几何通过性,而蜗轮蜗杆传动副较低的逆效率则带来了更多的方便。
5.本发明所述的仿生六轮腿行走机构具有一套简单有效的转向机构,能够方便地实现转向过程,采用了超越离合器使得转向过程更为灵活、轻便。
6.本发明所述的仿生六轮腿行走机构的后车架上每个轮腿都配有一套简单地悬挂装置,这使得该仿生六轮腿行走机构在行驶过程中的冲击明显减弱。
7.本发明所述的仿生六轮腿行走机构以上各项功能的实现主要依靠机械结构,没有过多的采用电机控制,这使得本发明制作过程简单,成本低,且可靠性较强。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明:
图1为本发明所述的仿生六轮腿行走机构结构组成的轴测投影图;
图2为本发明所述的仿生六轮腿行走机构中传动装置结构组成的轴测投影图;
图3为本发明所述的仿生六轮腿行走机构中所采用的前右轮腿结构组成的轴测投影图;
图4为本发明所述的仿生六轮腿行走机构中所采用的中右轮腿和车架连接关系的轴测投影图;
图5为本发明所述的仿生六轮腿行走机构中所采用的前后车架自由度关节装置的轴测投影图;
图6为本发明所述的仿生六轮腿行走机构中所采用的转向总成结构组成的左视图即从车后往车头方向看的视图;
图7为本发明所述的仿生六轮腿行走机构中所采用的前轴结构组成的轴测投影图;
图8为本发明所述的仿生六轮腿行走机构中所采用的前轴中间半轴及其右端部的分解式轴测投影图;
图中:1.前轴,2.前车架,3.舵机支撑板,4.前左测速码盘,5.前左轮腿,6.舵机,7.转向总成,8.中左悬挂总成,9.中左轮腿,10.后左轮腿,11.后车架,12.后轴,13.后右轮腿,14.后右悬挂总成,15.中右轮腿,16.中右悬挂总成,17.中间轴,18.中部自由度连接杆,19.前右轮腿,20.前右轮腿转向节臂,21.后车架电机,22.支座,23.蜗杆,24.蜗轮,25.中间自由度电机,26.后左悬挂总成,27.前右轮壳,28.前右开槽连接部,29.前左轮腿转向节臂,30.前右下球头销,31.前左扭转顺从适应机构,32.1号同步轮,33.2号同步轮,34.前车架电机,35.1号同步带,36.3号同步轮,37.5号同步轮,38.4号同步轮,39.6号同步轮,40.3号同步带,41.1号滚针轴承,42.2号同步带,43.中右弹簧,44.中右悬挂支座立柱,45.2号滚针轴承,46.前左轮腿转向下横臂,47.前左球头销,48.转向横拉杆,49.舵机摆臂,50.前轴左侧半轴,51.前左扭转顺从适应机构外端,52.前左扭转顺从适应机构内端,53.前轴中间半轴,54.前轴右侧半轴,55.1号齿,56.2号齿,57.扭簧固定销,58.前右扭簧,59.3号齿,60.前右测速码盘,61.中右轮壳,62.中右测速码盘,63.中左测速码盘,64.后右测速码盘,65.后左测速码盘,66.前右扭转顺从适应机构,67.扭簧安装销,68.前右扭转顺从适应机构内端,69.前右扭转顺从适应机构外端,70.3号滚针轴承,71.中右下球头销,72.前左轮壳,73.前左下球头销,74.中右悬挂框形支座。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细的描述:
本发明所述的仿生六轮腿行走机构由前车架2、后车架11、前传动部分、后传动部分、中部自由度装置、转向总成7、悬挂总成、轮腿以及控制部分组成。其中:轮腿包括前左轮腿5、中左轮腿9、后左轮腿10、后右轮腿13、中右轮腿15与前右轮腿19;悬挂总成包括中左悬挂总成8、后左悬挂总成26、后右悬挂总成14与中右悬挂总成16。
前传动部分安装在前车架2上;后传动部分安装在后车架11上;中部自由度装置固定于后车架11底板前端的中部;前车架2的后端插入后车架11前端开口的中间处,采用中部自由度装置中的中部自由度连接杆18将两者转动连接;前左轮腿5与前右轮腿19依次安装在前传动部分中的前轴1的左端与右端,中左轮腿9与中右轮腿15依次安装在后传动部分中的中间轴17的左端与右端,后左轮腿10与后右轮腿13依次安装在后传动部分中的后轴12的左端与右端;所述的中左轮腿9、后左轮腿10、后右轮腿13与中右轮腿15和后车架11的中左处、后左处、后右处与中右处之间依次安装有中左悬挂总成8、后左悬挂总成26、后右悬挂总成14与中右悬挂总成16;转向总成7的一端即舵机6安装在前车架2顶端的舵机支撑板3的前中部,转向总成7的另一端即前左球头销47与前右球头销依次和前左轮腿5与前右轮腿19转动连接。
参阅图1,所述的前车架2和后车架11是由铝合金板线切割后焊接而成的框式结构,在安装电机的位置处安装有水平放置的底板。
参阅图2,前传动部分包括前轴1、1号同步轮32、2号同步轮33、前车架电机34与1号同步带35。
前轴1采用轴承安装在前车架2的相互平行的前车架左壁与前车架右壁的前端为转动连接,前轴1的轴线和相互平行的前车架左壁与前车架右壁垂直。前车架电机34安装在前车架2左侧的底板上,并位于前轴1的后侧,前车架电机34的输出轴轴线与前轴1的轴线平行。1号同步轮32套装在前轴1的前轴中间半轴53左端并采用平键连接;2号同步轮33安装在前车架电机34输出轴的输出端上并采用键连接;1号同步轮32与2号同步轮33处于和前车架电机34输出轴垂直的同一平面内,1号同步轮32与2号同步轮33采用1号同步带35连接。前轴1采用前左端接头与前右端接头和前左轮腿5与前右轮腿19相连接。
参阅图2、图7与图8,所述的前轴1包括前左扭转顺从适应机构31、前轴左侧半轴50、前轴中间半轴53、前轴右侧半轴54、前右测速码盘60、前左测速码盘4、前右扭转顺从适应机构66、前右端接头与前左端接头;其中:前右端接头与前左端接头结构相同。
前轴中间半轴53上有键槽以安装1号同步轮32。前轴中间半轴53的左端与前左扭转顺从适应机构内端52过盈配合,右端与前右扭转顺从适应机构内端68过盈配合。前轴左侧半轴50为阶梯轴结构,前轴左侧半轴50左端圆锥体部分用于粘接套装其上的前左测速码盘4,与左圆锥体部分左端连成一体的左圆柱体部分用于安装前左端接头。所述的前左端接头由前左球头与前左圆柱销组成。前轴左侧半轴50的外端圆柱体部分插入前左球头上的1号径向通孔中,前左圆柱销从前左球头的2号径向通孔一端插入,穿过前轴左侧半轴50外端圆柱体部分上的径向通孔,然后从前左球头的2号径向通孔的另一端伸出。最后用热熔胶将前左圆柱销封死在前左球头和前轴左侧半轴50左端圆柱体部分的径向通孔中,以防止前左圆柱销掉出;前轴左侧半轴50的右端与前左扭转顺从适应机构外端51过盈配合。前轴右侧半轴54与前轴左侧半轴50结构相同,前轴右侧半轴54与前轴左侧半轴50对称地安装在前轴1上。
前左扭转顺从适应机构31由前左扭转顺从适应机构外端51、前左扭簧和前左扭转顺从适应机构内端52组成。前右扭转顺从适应机构66由前右扭转顺从适应机构内端68、前右扭簧58和前右扭转顺从适应机构外端69组成。前右扭转顺从适应机构内端68与前右扭转顺从适应机构外端69之间通过前右扭簧58连接。前左扭转顺从适应机构外端51与前左扭转顺从适应机构内端52之间通过前左扭簧连接。
前轴1采用一对轴承安装在前车架2的前车架左壁与前车架右壁上。前轴1的回转轴线与前车架2的前车架前横壁平行。
参阅图7与图8,以前右扭转顺从适应机构66为例来说明扭转顺从适应机构的结构组成。图7中标出了前进方向和此时轴的旋转方向。前右扭簧58经施加初始扭矩之后安装于前右扭转顺从适应机构内端68和前右扭转顺从适应机构外端69之间。前右扭簧58套装在扭簧安装销67上以免晃动太大,前右扭簧58的左端和前右扭转顺从适应机构内端68中的扭簧固定销57接触并抵死,前右扭簧58的右端和前右扭转顺从适应机构外端69中的扭簧固定销接触并抵死。在前右扭簧58作用下1号齿55和2号齿56在圆周方向上相压紧。
前左扭转顺从适应机构31与前右扭转顺从适应机构66结构相同,并在前轴1上采用镜像对称式装配。
参阅图2,后传动部分包括后轴12、中间轴17、后车架电机21、3号同步轮36,5号同步轮37,4号同步轮38,6号同步轮39、3号同步带40与2号同步带42。
所述的中间轴17和前轴1的结构组成、装配关系相同,即中间轴17包括中左扭转顺从适应机构、中轴左侧半轴、中轴右侧半轴、中轴中间半轴、中左端接头、中右端接头、中右测速码盘62、中左测速码盘63与中右扭转顺从适应机构。
中轴中间半轴的左端通过中左扭转顺从适应机构与中轴左侧半轴的右端相连接,中轴中间半轴的右端通过中右扭转顺从适应机构与中轴右侧半轴的左端相连接,中左测速码盘63套装在中轴左侧半轴左端的中左圆锥体部分上并粘接,中左圆锥体部分左端的中左圆柱体与中左端接头固定连接,中右测速码盘62套装在中轴右侧半轴右端的中右圆锥体部分上并粘接,中右圆锥体部分右端的中右圆柱体与中右端接头固定连接。
所述的后轴12和前轴1的结构组成、装配关系相同,即后轴12由后轴左侧半轴、后左扭转顺从适应机构、后左测速码盘65、后轴右侧半轴、后轴中间半轴、后左端接头、后右端接头、后右测速码盘64与后右扭转顺从适应机构组成。
后轴中间半轴的左端通过后左扭转顺从适应机构与后轴左侧半轴的右端相连接,后轴中间半轴的右端通过后右扭转顺从适应机构与后轴右侧半轴的左端相连接,后左测速码盘65套装在后轴左侧半轴左端的后左圆锥体部分上并粘接,后左圆锥体部分左端的后左圆柱体与后左端接头固定连接,后右测速码盘64套装在后轴右侧半轴右端的后右圆锥体部分上并粘接,后右圆锥体部分右端的后右圆柱体与后右端接头固定连接。
中间轴17采用一对轴承安装在后车架11中的相互平行的后车架左壁与右壁的前端为转动连接,后轴12采用一对轴承安装在后车架11中的相互平行的后车架左壁与后车架右壁的后端为转动连接。后车架电机21固定在后车架11左侧居中位置的底板上,并处于中间轴17与后轴12之间的位置,后车架电机21输出轴的回转轴线和中间轴17与后轴12的轴线平行。5号同步轮37安装在后车架电机21的输出轴上并采用平键连接;6号同步轮39套装在后轴12中的后轴中间半轴的左端并采用平键连接;4号同步轮38套装在后轴12中的后轴中间半轴的右端并采用平键连接;3号同步轮36套装在中间轴17中的中轴中间半轴的右端并采用平键连接;3号同步轮36与4号同步轮38之间通过2号同步带42相连接;5号同步轮37与6号同步轮39之间通过3号同步带40相连接。
前左扭转顺从适应机构31、前右扭转顺从适应机构66、中左扭转顺从适应机构、中右扭转顺从适应机构、后左扭转顺从适应机构与后右扭转顺从适应机构结构相同;中左扭转顺从适应机构与中右扭转顺从适应机构在中间轴17上采用镜像对称方式进行安装;后左扭转顺从适应机构与后右扭转顺从适应机构在后轴12上采用镜像对称方式进行安装。
参阅图2和附图5,所述的中部自由度装置由连接杆18、支座22、蜗杆23、蜗轮24、1号滚针轴承41、2号滚针轴承45、两个结构相同的3号滚针轴承70组成。
前车架2的后端插入后车架11前端开口的中间处,并采用中部自由度装置中的中部自由度连接杆18将两者转动连接。连接杆18通过自身设置的两个横截面为正六边形的正六棱柱体与前车架2后端的正六棱柱孔固定连接(也就是非圆截面连接)。中部自由度连接杆18通过安装在两端的1号滚针轴承41和2号滚针轴承45与后车架11的前端转动连接。中部自由度装置固定于后车架11前端底板的中部。
中部自由度连接杆18的中心位置加工有用于安装蜗轮24的键槽,键槽的两侧设置有与前车架2后端连接的正六棱柱体,两个正六棱柱体的外端是用于安装和后车架11转动连接的1号滚针轴承41与2号滚针轴承45的二段光轴。蜗轮24通过平键连接套装在水平设置的连接杆18的中部位置。蜗杆23通过两个结构相同的两个3号滚针轴承70安装在支座22上的轴承孔内。蜗轮24与蜗杆23啮合,支座22固定于后车架11前端中部的底板上。
参阅图6,所述的转向总成7由舵机6、转向横拉杆48、舵机摆臂49、左侧转向部分和右侧转向部分组成。左侧转向部分包括前左轮壳72、前左轮腿转向节臂29、前左球头销47、前左轮腿转向下横臂46与前左下球头销73。右侧转向部分与左侧转向部分完全相等,右侧转向部分包括前右轮壳27、前右轮腿转向节臂20、前右球头销、前右轮腿转向下横臂与前右下球头销30。
舵机6安装在前车架2的舵机支撑板3的前中部;舵机摆臂49的上端安装在舵机6的输出轴上为键连接,舵机摆臂49的下端与转向横拉杆48的中间位置固定连接,转向横拉杆48的左端与右端通过其端部螺纹和前左球头销47与前右球头销的球头部的螺纹孔固定连接;前左球头销47的下端圆柱销部与前左轮腿转向节臂29的右端转动连接;前左轮腿转向节臂29的左端与前左轮腿5上的前左轮壳72焊接,前左轮壳72与前左轮腿5通过滚针轴承连接。前右球头销的下端与前右轮腿转向节臂20的左端转动连接;右侧转向部分与左侧转向部分结构相同,右侧转向部分与左侧转向部分采用镜像对称方式进行安装。
参阅图1与图4,所述的中左轮腿9、后左轮腿10、后右轮腿13与中右轮腿15和后车架11的中左处、后左处、后右处与中右处之间依次安装有中左悬挂总成8、后左悬挂总成26、后右悬挂总成14与中右悬挂总成16,中左悬挂总成8、后左悬挂总成26、后右悬挂总成14与中右悬挂总成16的结构相同。中左悬挂总成与中右悬挂总成是镜像对称地安装在中左轮腿9与后车架11和中右轮腿15与后车架11之间,后左悬挂总成26与后右悬挂总成14是镜像对称地安装在后左轮腿10与后车架11和后右轮腿13与后车架11之间。
参阅图4,中右轮腿15采用了中右悬挂总成与后车架11相连接。所述的中右悬挂总成包括中右悬挂框形支座74、中右弹簧43、中右悬挂支座立柱44与中右下球头销71。中右悬挂框形支座74焊接于后车架11的纵梁上。中右轮腿转向节臂通过其内侧的圆柱孔套装在中右悬挂支座立柱44上。中右弹簧也套装于中右悬挂支座立柱44上,弹簧下端与中右悬挂框形支座74焊接,上端与中右轮腿转向节臂焊接。中右下摆臂通过其端部球头装入中右下球头销71的球窝内,因此中右下摆臂可以绕中右下球头销71转动(球头销的具体结构参考汽车行业标准ZB T31001-87《汽车用球头接头》。当中右轮腿15上下跳动时,中右下摆臂绕中右下球头销71上下摆动,此时被压缩的中右弹簧43将会缓和这种跳动带来的冲击。
中右轮腿15旋转时,中右轮壳61并不随之旋转,也就是说,中右轮壳61并不限制中右轮腿15绕其自身旋转轴线的旋转运动,而只限制中右轮腿15轴向移动和绕垂直于地面轴线的旋转。
参阅图1,所述的轮腿包括前左轮腿5、中左轮腿9、后左轮腿10、后右轮腿13、中右轮腿15与前右轮腿19。其中:前左轮腿5、后左轮腿10和中左轮腿9的结构相同,前右轮腿19、后右轮腿13和中右轮腿15的结构相同。确切地说,前左轮腿5、后左轮腿10、中左轮腿9和前右轮腿19、后右轮腿13、中右轮腿15为镜像对称的结构件。
参阅图1与图3,图3中所示为前右轮腿19结构组成的轴测投影图,本发明所述的前左轮腿5、中左轮腿9、后左轮腿10、后右轮腿13、中右轮腿15以及前右轮腿19皆由三个“腿”与中间的“轮毂”组成,每个腿成L形,三个“腿”均匀地分布在“轮毂”的周围并与轮毂连成一体。相邻两个“腿”中心线之间的夹角为120度,每个腿与地面接触的大端(即轮缘的一部分)占有60度圆心角的位置(即轮缘的六分之一),而“腿”与轮毂的连接部分只占40度圆心角,这是为了减轻轮腿的重量。三个“腿”与地面接触部分占了180度,这在空间上是不连续的,这就是所谓的“腿”的概念。
前左轮腿5、后左轮腿10和中右轮腿15总是具有相同的步态,相应的,前右轮腿19、后右轮腿13和中左轮腿9在平路上总是有相同的步态,而这两组轮腿之间的相位差则刚好为60度,那么在任意时刻都有三个轮腿与地面接触,这就是所谓的“轮”的概念。因此,这种轮腿的设计保证了平地上行驶时的稳定性。
前右轮腿19和前轴1右端的连接是通过前右轮腿19上的前右开槽连接部28和前轴1右端所设置的前右端接头实现的,横销沿径向安装在前轴1右端的球头上,横销回转轴线与前轴1的回转轴线垂直相交。前轴1右端的球头部分伸入前右开槽连接部28的圆柱盲孔内,同时前轴1前右端接头的横销置于前右开槽连接部28的径向通槽内,前轴1前右端接头的横销与前右开槽连接部28的径向通槽配合传力。开槽连接部28的优点在于它既能用来传力,还能用来转向,也就是说中间横销能够在前右开槽连接部28的径向通槽内摆动,此外,前右轮腿19的旋转还不影响传力和转向过程。当前轴右端装入前右轮腿的开槽连接部28之后,将开槽连接部靠近车架一侧用热熔胶封死以限制轮腿的轴向位移。
同样,前左轮腿5和前轴1左端的连接、中左轮腿9中轴17左端的连接、中右轮腿15中轴17右端的连接、后左轮腿10和后轴12左端的连接、后右轮腿13和后轴12右端的连接皆采用前右轮腿19和前轴1右端连接时所采用的连接结构实现,即采用前左端接头、中左端接头、中右端接头、后左端接头与后右端接头实现。
本发明所述的仿生六轮腿行走机构的工作原理:
为了仿照蟑螂等爬行动物的行走过程,同时考虑到行驶稳定性,本发明所述的仿生六轮腿行走机构在平地上运动时,前左轮腿5、后左轮腿10和中右轮腿15总是具有相同的步态,同样中左轮腿9、后右轮腿13和前右轮腿19在平路上总是有相同的步态。前轴1两端所安装的前左轮腿5和前右轮腿19还应该起到转向的作用,故在前轴附近安装有转向总成7,转向过程是通过控制舵机6实现的。而中左轮腿9、后左轮腿10、后右轮腿13和中右轮腿15不需要实现转向功能,但应该尽量保证行驶稳定性,故在这些轮腿与后车架11之间设有悬挂总成,即中左悬挂总成8、后左悬挂总成26、后右悬挂总成14与中右悬挂总成16,悬挂总成可以起到缓冲减震的作用。
轮腿在圆周方向的不连续结构导致了在仿生六轮腿行走机构运动时,每个轮腿与地面的接触都是不连续的,根据汽车通过性理论中的“车辙形成理论”,这有利于减小仿生六轮腿行走机构在坏路面上行驶时的压实阻力,进而可以提高仿生六轮腿行走机构在坏路面上行驶时的支承通过性。按照前述的布置方案,在平路上行驶时,任意时刻总是有三个轮腿同时着地,这就从几何上保证了仿生六轮腿行走机构的稳定性。
参阅图1,中左轮腿9、后右轮腿13和前右轮腿19具有相同的相位(称相位一),前左轮腿5、后左轮腿10和中右轮腿15具有相同的相位(称相位二),并且相位一与相位二之间有60度的相位差。下面以最前面的前左轮腿5和前右轮腿19为例,说明越障时的步态规划。当仿生六轮腿行走机构遇到障碍物时,总是其中一个轮腿(假设为前左轮腿5)先与障碍物接触。如果此时一个前车架电机34所提供的扭矩足以克服作用于前左轮腿5上的阻力矩,那么行走机械当然可以继续前进;如果此时阻力矩大于一个前车架电机34所提供的驱动力矩,则行走机械在这种步态规划下不能继续前进了,但是,只要此时前右轮腿19相对于前左轮腿5向前转过60度(此时前左轮腿5已经无法运动了),使得前左轮腿5与前右轮腿19处于同一相位,就会使得仿生六轮腿行走机构有更多的驱动力矩来克服这个障碍。当越过这个障碍之后,必须让前右轮腿19相对于前左轮腿5向后转过60度,以恢复正常在平地上行走时的步态规划。
参阅图7与图8,为了实现前述越障时步态的调整过程,特设置了“扭转顺从适应机构”,它们分别安装在前轴1、中间轴17和后轴12上。现以前轴上的前右扭转顺从适应机构66为例,说明其工作原理。图7为前轴1结构组成的轴测投影图,图8为本发明所述的仿生六轮腿行走机构中所采用的前轴中间半轴及其右端部的分解式轴测投影图。在安装前右扭簧58时,给它一个初始扭矩,初始扭矩使得前轴中间半轴53右端的前右扭转顺从适应机构内端68上的4个齿和前轴右侧半轴54左端的前右扭转顺从适应机构外端69上的4个齿按图示方向相压紧(即图7中1号齿55和2号齿56相压紧)。图中标出了前进方向及此时前轴1的转动方向。在前右扭簧58正确安装的情况下,驱动力矩和阻力矩均会使得被扭转的弹簧58的扭转程度有增加的趋势(使得图示的接触面有分开的趋势)。设前右扭簧58的初始预紧力矩为M0,而在平路上行驶时前车架电机34传到前轴1上的驱动力矩为M1,很显然,应该设置成,这样,当中间部分53受到驱动后,前右扭簧58就不会发生扭转,图中的1号齿55和2号齿56也不会分离,因此可以直接将大小为的驱动力矩传到前轴左侧半轴50上,这样就保证了平路上的步态。当行走机械遇到一个障碍物后,假设阻力矩为M2,且M2>M0,则此时,前右扭簧58将会继续扭转,使得扭转角增大,那么1号齿55将会相对于2号齿56向后转过一定角度,图示的1号齿55和2号齿56将不再接触,如果阻力矩足够大,2号齿56将会一直转过60度直到与另一侧的3号齿59相接触时,则再不能继续向后转动,此时,“扭转顺从适应机构”转化成为刚性联轴器,与此同时,左右两侧的前左轮腿5和前右轮腿19将会成为同一种相位,即完成了越障时步态的转换。当越过障碍之后,阻力矩不再是M2,而又减小成为M1,那么前右扭簧58将不能够再继续保持过度扭曲状态,而是要恢复成为图示(原始安装)的状态,即1号齿55将相对于2号齿56向前转过60度直到重新与2号齿56按图示状况相接触为止。此后,前左轮腿5和前右轮腿19就又恢复到了平地上的步态了。
参阅图5,当仿生六轮腿行走机构遇到一个较高的障碍物时,中间自由度电机25得电,带动蜗杆23旋转,通过蜗轮蜗杆减速增扭之后,蜗轮24转动,带动中部自由度连接杆18旋转。由前所述,此时前车架2将相对于后车架11旋转一定的角度,使得前车架2上的前左轮腿5和前右轮腿19可以与障碍物接触上,此后,若电机扭矩足够大,则行走机械可以越过一个高度大于其轮腿半径的障碍物。很显然,轮式机械是不可能越过这样的障碍物的。当遇到一个高度大于轮腿半径的障碍物时,通过单片机控制中间自由度电机25得电,中间自由度电机25运转之后带动蜗杆23旋转,通过蜗轮蜗杆减速增扭之后,蜗轮24转动,带动中部自由度连接杆18旋转,继而使得前车架2相对于后车架11旋转一定角度。蜗轮蜗杆传动副的大传动比可以保证前车架2相对于后车架11的扭转速度不会很快,同时保证了中部自由度连接杆18能够提供足够大的扭矩来举起前车架2。采用蜗轮蜗杆传动副的另一个好处在于,在平路上时,不会由于振动使得前半部分相对于后半部分下塌,这是由于蜗轮蜗杆的自锁功能保证的。由前所述,此时前车架2将相对于后车架11旋转一定的角度,使得前车架2上的前左轮腿5和前右轮腿19可以与障碍物接触上,此后,若前车架电机34扭矩足够大,则仿生六轮腿行走机构可以越过一个高度大于其轮腿半径的障碍物。很显然,轮式机械是不可能越过这样的障碍物的。
另外一个问题是如何让单片机识别这一工况,这同样要借助于测速码盘实现。当行走机构遇到一个高度大于轮腿半径的障碍物时,如果不让前车架2相对于后车架11扭转,则前车架电机34将会堵转,测速码盘的光电对管将检测不到脉冲了,而是出现一段连续的高电平或者低电平(这取决与单片机的编程),据此就可以判断此时需要使中部自由度电机25得电了。当仿生六轮腿行走机构成功越过障碍时,测速码盘的光电对管将会重新检测到脉冲电流,此时需要再次通过单片机控制中部自由度电机25得电,使得中部自由度电机25反向运转,带动蜗杆23反向旋转,通过蜗轮蜗杆减速增扭之后,蜗轮24反向转动,带动中部自由度连接杆18反向旋转,继而使得前车架2恢复到与后车架11位于同一个平面内。
参阅图4,所述的悬挂总成包括中左悬挂总成、后左悬挂总成、后右悬挂总成与中右悬挂总成。当仿生六轮腿行走机构在不平路面上行驶时,由于路面的激励,轮腿会产生上下跳动,为了尽量减少这种跳动对于后车架11的影响,在轮腿和后车架11之间设置了所述的悬挂总成。图4中所示的为中右轮腿15与后车架11之间所采用的中右悬挂总成。中右轮腿15旋转时,中右轮壳61并不随之旋转,也就是说,中右转向壳61并不限制中右轮腿15绕其自身旋转轴线的旋转运动,而只限制其轴向移动和绕垂直于地面轴线的旋转。中右悬挂总成的下摆臂通过下球头销71与后车架11摆动连接,上摆臂套装在中右立柱44上。当中右轮腿15上下跳动时,下摆臂绕下球头销71上下摆动,此时被压缩的中右弹簧43将会缓和这种跳动带来的冲击。如有必要,还可以将中右立柱44设置成减震器的结构,进一步起到衰减振动的作用。
Claims (10)
1.一种仿生六轮腿行走机构,其特征在于,所述的仿生六轮腿行走机构包括前车架(2)、前传动部分、转向总成(7)、后车架(11)、后传动部分、中部自由度装置和轮腿;
所述的轮腿包括前左轮腿(5)、中左轮腿(9)、后左轮腿(10)、后右轮腿(13)、中右轮腿(15)与前右轮腿(19);
前传动部分安装在前车架(2)上,后传动部分安装在后车架(11)上;中部自由度装置固定于后车架(11)底板前端的中部,前车架(2)的后端插入后车架(11)前端开口的中间处,采用中部自由度装置中的中部自由度连接杆(18)将两者转动连接;前左轮腿(5)与前右轮腿(19)依次安装在前传动部分中的前轴(1)的左端与右端,中左轮腿(9)与中右轮腿(15)依次安装在后传动部分中的中间轴(17)的左端与右端,后左轮腿(10)与后右轮腿(13)依次安装在后传动部分中的后轴(12)的左端与右端;转向总成(7)的一端即舵机(6)安装在前车架(2)的舵机支撑板(3)上,转向总成(7)的另一端即前左球头销(47)与前右球头销依次和前左轮腿(5)与前右轮腿(19)转动连接。
2.按照权利要求1所述的仿生六轮腿行走机构,其特征在于,所述的中左轮腿(9)与后车架(11)、后左轮腿(10)与后车架(11)、后右轮腿(13)与后车架(11)、中右轮腿(15)与后车架(11)之间依次安装有中左悬挂总成(8)、后左悬挂总成(26)、后右悬挂总成(14)与中右悬挂总成(16);中左悬挂总成(8)、后左悬挂总成(26)、后右悬挂总成(14)与中右悬挂总成(16)的结构相同,中左悬挂总成(8)与中右悬挂总成(16)是镜像对称地安装在中左轮腿(9)与后车架(11)和中右轮腿(15)与后车架(11)之间,后左悬挂总成(26)与后右悬挂总成(14)是镜像对称地安装在后左轮腿(10)与后车架(11)和后右轮腿(13)与后车架(11)之间。
3.按照权利要求1所述的仿生六轮腿行走机构,其特征在于,所述的前传动部分包括前轴(1)、1号同步轮(32)、2号同步轮(33)、前车架电机(34)与1号同步带(35);
前轴(1)采用轴承安装在前车架(2)中的相互平行的前车架左壁与前车架右壁的前端为转动连接,前车架电机(34)安装在前轴(1)后侧的前车架(2)的底板上,前车架电机(34)输出轴的回转轴线与前轴(1)的回转轴线平行;1号同步轮(32)套装在前轴(1)中的前轴中间半轴(53)的左端并采用平键连接,2号同步轮(33)安装在前车架电机(34)的输出端上,1号同步轮(32)与2号同步轮(33)通过1号同步带(35)相连接。
4.按照权利要求1或3所述的仿生六轮腿行走机构,其特征在于,所述的前轴(1)包括前左测速码盘(4)、前左扭转顺从适应机构(31)、前轴左侧半轴(50)、前轴中间半轴(53)、前轴右侧半轴(54)、前右测速码盘(60)、前右扭转顺从适应机构(66)、前左端接头与前右端接头;
前轴中间半轴(53)的左端通过前左扭转顺从适应机构(31)与前轴左侧半轴(50)的右端相连接,前轴中间半轴(53)的右端通过前右扭转顺从适应机构(66)与前轴右侧半轴(54)的左端相连接,前左测速码盘(4)套装在前轴左侧半轴(50)左端的左圆锥体部分上并粘接,左圆锥体部分左端的左圆柱体与前左端接头固定连接,前右测速码盘(60)套装在前轴右侧半轴(54)右端的右圆锥体部分上并粘接,右圆锥体部分右端的右圆柱体与前右端接头固定连接。
5.按照权利要求4所述的仿生六轮腿行走机构,其特征在于,所述前右扭转顺从适应机构(66)与前左扭转顺从适应机构(31)结构相同;
前左扭转顺从适应机构(31)由前左扭转顺从适应机构外端(51)、前左扭簧和前左扭转顺从适应机构内端(52)组成;前右扭转顺从适应机构(66)由前右扭转顺从适应机构内端(68)、前右扭簧(58)和前右扭转顺从适应机构外端(69)组成;
前左扭转顺从适应机构内端(52)与前轴中间半轴(53)的左端为过盈配合,前右扭转顺从适应机构内端(68)与前轴中间半轴(53)的右端为过盈配合,前左扭转顺从适应机构外端(51)与前轴左侧半轴(50)的右端为过盈配合,前右扭转顺从适应机构外端(69)与前轴右侧半轴(54)的左端为过盈配合,前右扭转顺从适应机构外端(69)与前右扭转顺从适应机构内端(68)之间通过前右扭簧(58)连接,前左扭转顺从适应机构外端(51)与前左扭转顺从适应机构内端(52)之间通过前左扭簧连接。
6.按照权利要求1所述的仿生六轮腿行走机构,其特征在于,所述的后传动部分包括后轴(12)、中间轴(17)、3号同步轮(36)、4号同步轮(38)、5号同步轮(37)、6号同步轮(39)、2号同步带(42)、3号同步带(40)与后车架电机(21);
中间轴(17)采用轴承安装在后车架(11)中的相互平行的后车架左壁与后车架右壁的前端为转动连接,后轴(12)采用轴承安装在后车架(11)中的后车架左壁与后车架右壁的后端为转动连接,后车架电机(21)固定在中间轴(17)与后轴(12)之间的后车架(11)底板的左侧,后车架电机(21)输出轴的回转轴线和中间轴(17)与后轴(12)的回转轴线平行;5号同步轮(37)安装在后车架电机(21)输出轴上为键连接,6号同步轮(39)安装在后轴(12)中的后轴中间半轴的左端为键连接,4号同步轮(38)安装在后轴(12)中的后轴中间半轴的右端为键连接,3号同步轮(36)安装在中间轴(17)中的中轴中间半轴的右端为键连接;3号同步轮(36)与4号同步轮(38)之间采用2号同步带(42)相连接,5号同步轮(37)与6号同步轮(39)之间采用3号同步带(40)相连接。
7.按照权利要求6所述的仿生六轮腿行走机构,其特征在于,所述的中间轴(17)包括中轴左侧半轴、中左扭转顺从适应机构、中轴中间半轴、中左端接头、中右端接头、中轴右侧半轴、中右测速码盘(62)、中左测速码盘(63)与中右扭转顺从适应机构;
中轴中间半轴的左端通过中左扭转顺从适应机构与中轴左侧半轴的右端相连接,中轴中间半轴的右端通过中右扭转顺从适应机构与中轴右侧半轴的左端相连接,中左测速码盘(63)套装在中轴左侧半轴左端的中左圆锥体部分上并粘接,中左圆锥体部分左端的中左圆柱体与中左端接头固定连接,中右测速码盘(62)套装在中轴右侧半轴右端的中右圆锥体部分上并粘接,中右圆锥体部分右端的中右圆柱体与中右端接头固定连接;
所述的后轴(12)包括后轴左侧半轴、后左扭转顺从适应机构、后左测速码盘(65)、后轴右侧半轴、后轴中间半轴、后左端接头、后右端接头、后右测速码盘(64)与后右扭转顺从适应机构;
后轴中间半轴的左端通过后左扭转顺从适应机构与后轴左侧半轴的右端相连接,后轴中间半轴的右端通过后右扭转顺从适应机构与后轴右侧半轴的左端相连接,后左测速码盘(65)套装在后轴左侧半轴左端的后左圆锥体部分上并粘接,后左圆锥体部分左端的后左圆柱体与后左端接头固定连接,后右测速码盘(64)套装在后轴右侧半轴右端的后右圆锥体部分上并粘接,后右圆锥体部分右端的后右圆柱体与后右端接头固定连接;
中左扭转顺从适应机构、中右扭转顺从适应机构、后左扭转顺从适应机构与后右扭转顺从适应机构结构相同,并和前左扭转顺从适应机构(31)与前右扭转顺从适应机构(66)结构相同;中左扭转顺从适应机构与中右扭转顺从适应机构在中间轴(17)上采用镜像对称方式进行安装;后左扭转顺从适应机构与后右扭转顺从适应机构在后轴(12)上采用镜像对称方式进行安装。
8.按照权利要求1所述的仿生六轮腿行走机构,其特征在于,所述的转向总成(7)包括舵机(6)、前右轮腿转向节臂(20)、前右轮壳(27)、前左轮腿转向节臂(29)、前左球头销(47)、前右球头销、转向横拉杆(48)、舵机摆臂(49)与前左轮壳(72);
舵机(6)安装在前车架(2)中的舵机支撑板(3)上,舵机摆臂(49)的上端安装在舵机(6)的输出轴上并采用键连接,舵机摆臂(49)下端与转向横拉杆(48)的中间位置固定连接,转向横拉杆(48)的左端与右端依次和前左球头销(47)与前右球头销的一端螺纹连接,前左球头销(47)下端的圆柱销与前左轮腿转向节臂(29)的右端转动连接,前左轮腿转向节臂(29)的左端与前左轮腿(5)上的前左轮壳(72)固定连接,前右球头销的下端与前右轮腿转向节臂(20)的左端转动连接,前右轮腿转向节臂(20)的右端与前右轮腿(19)上的前右轮壳(27)固定连接。
9.按照权利要求1所述的仿生六轮腿行走机构,其特征在于,所述的前左轮腿(5)、中左轮腿(9)、后左轮腿(10)、后右轮腿(13)、中右轮腿(15)与前右轮腿(19)皆由三个腿与中间的轮毂组成;
每个腿成L形,三个腿均匀地分布在轮毂的周围并与轮毂连成一体,相邻两个腿中心线之间的夹角为120度,每个腿与地面接触的大端占据有60度圆心角的位置,而腿与轮毂的连接部分占据40度圆心角的位置,三个腿与地面接触部分共占据了180度的位置。
10.按照权利要求1所述的仿生六轮腿行走机构,其特征在于,所述的中部自由度装置包括中部自由度连接杆(18)、支座(22)、蜗杆(23)及蜗轮(24);
所述的中部自由度连接杆(18)的中心位置加工有用于安装蜗轮(24)的键槽,键槽的两侧设置有与前车架(2)后端连接的正六棱柱体,两个正六棱柱体的外端是用于安装和后车架(11)转动连接的1号滚针轴承(41)与2号滚针轴承(45)的圆柱体;
蜗轮(24)套装在水平设置的中部自由度连接杆(18)的中部位置并采用键连接,蜗杆(23)通过两个结构相同的3号滚针轴承(70)安装在支座(22)上的两个回转轴线在竖直方向共线的轴承孔内,蜗轮(24)与蜗杆(23)为啮合连接。
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