CN103407509B - 一种变形滚动机构 - Google Patents
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Abstract
一种变形滚动机构，包括前后两个三角形组件（A）、（B）及连接它们的三个电动推杆（1）、（2）、（3）。两个三角形组件各含有三个电动推杆及它们的连接，其中每个三角形组件内，三个电动推杆的轴线相互为60°，使组件的外形呈一等边三角形；三个电动推杆将两个三角形平面对应顶点以虎克铰连接起来，使机构成为一个整体。该机构的每个三角形组件，可以通过电动推杆的同步伸长和缩短，完成各自的缩放动作；控制一个三角形组件放大和一个三角形组件缩小，可以使缩小的三角形组件从放大的三角形组件中间穿插过去；控制两个三角形组件的放大缩小以及连接它们的三个电动推杆的伸缩，可以实现机构的滚动步态。<!--1-->
Description
技术领域：本发明涉及一种变形滚动机构，可用于设计移动机器人探测平台，可用于航天探测、军事侦察等用途。
背景技术：
移动机器人在机构化地面环境下以轮式移动机构为主，近些年来随着航天探测，军事侦察等用途的增加，对于新型移动机构的创新变得越来越迫切，同时也涌现出了许多优秀、实用的发明。
中国专利申请CN102145719B公开了一种滚动机器人，该机器人使用了闭链六杆机构，利用惯性，实行了平面内滚动，但此机构对惯性依赖度比较高，对电机的速度有较高的要求，而且移动时受到的冲击较大。
发明内容：本发明所要解决的技术问题是，提出一种基于电动推杆的通过改变机构重心实现平面内任意方向滚动的变形滚动机构。
本发明解决其技术问题的技术方案：
一种变形滚动机构，该变形滚动机构包括上端三角形组件、下端三角形组件及连接它们的第一电动推杆、第二电动推杆、第三电动推杆，其中上端三角形组件、下端三角形组件结构相同，第一电动推杆、第二电动推杆、第三电动推杆结构相同。
上端三角形组件含有第一U副组件、第二U副组件、第三U副组件、第四电动推杆、第五电动推杆、第六电动推杆，第四电动推杆、第五电动推杆、第六电动推杆的轴线构成一个三角形。
第一U副组件、第二U副组件结构相同，第四电动推杆、第五电动推杆、第六电动推杆结构相同。
第一电动推杆的底部a端与上端三角形组件的第二U副组件的第一L形连接件的方形槽b配合，并使用螺钉固定，第一电动推杆的顶部b端与下端三角形组件的第六U副组件的第二L形连接件方形槽b配合，并使用螺钉固定。
第二电动推杆的底部a端与上端三角形组件的第三U副组件的第二L形连接件的方形槽b配合，并使用螺钉固定，第二电动推杆的顶部b端与下端三角形组件的第四U副组件的第一L形连接件方形槽b配合，并使用螺钉固定。
第三电动推杆的底部a端与上端三角形组件的第一U副组件的第一L形连接件的方形槽b配合，并使用螺钉固定，第三电动推杆的顶部b端与下端三角形组件的第五U副组件的第一L形连接件方形槽b配合，并使用螺钉固定。
本发明的有益效果：整个机构可以通过电动推杆的伸缩，实现机构的重心变化，从而实现平面内任意方向滚动，同时整个机构可以实现折叠缩放，实现自我穿越运动，可用于设计移动机器人探测平台，可用于航天探测、军事侦察等用途。
附图说明：
图1一种变形滚动机构的整体结构图。
图2上端三角形组件A第一U副组件A1的结构图。
图3上端三角形组件A第三U副组件A3的结构图。
图4第一电动推杆的结构图。
图5第一U副组件A1第一推杆端块10的结构图。
图6第一U副组件A1第二推杆端块11的结构图。
图7第一U副组件A1第一T形轴12结构图。
图8第一U副组件A1第一L形连接件13结构图。
图9第三U副组件A3第三推杆端块14结构图。
图10第三U副组件A3第二T型轴15结构图。
图11第三U副组件A3第四推杆端块16结构图。
图12第三U副组件A3第二L形连接件17结构图。
图13上端三角形组件A穿过下端三角形组件B的示意图。
图14变形滚动机构的滚动步态示意图
具体实施方式：结合附图对本发明做进一步说明。
一种变形滚动机构，如图1所示，其特征在于：变形滚动机构包括上端三角形组件(A)、下端三角形组件(B)及连接它们的第一电动推杆(1)、第二电动推杆(2)、第三电动推杆(3)，其中上端三角形组件(A)、下端三角形组件(B)结构相同，第一电动推杆(1)、第二电动推杆(2)、第三电动推杆(3)结构相同。
上端三角形组件(A)含有第一U副组件(A1)、第二U副组件(A2)、第三U副组件(A3)、第四电动推杆(4)、第五电动推杆(5)、第六电动推杆(6)，第四电动推杆(4)、第五电动推杆(5)、第六电动推杆(6)的轴线相互为60°，使平面的外形呈一个等边三角形。
第一U副组件(A1)、第二U副组件(A2)结构相同，第四电动推杆(4)、第五电动推杆(5)、第六电动推杆(6)结构相同。
如图2所示，第一U副组件(A1)含有第一推杆端块(10)、第二推杆端块(11)、第一T形轴(12)、第一L形连接件(13)，其中第一推杆端块(10)、第二推杆端块(11)结构相同，第一推杆端块(10)、第二推杆端块(11)轴线呈60°夹角。
如图2图5图6图7图8所示，第一T形轴(12)的左端a轴穿过第一推杆端块(10)的圆孔b，并用卡簧进行轴向固定，第一T形轴(12)的右端b轴穿过第二推杆端块(11)的圆孔b，并用卡簧进行轴向固定，第一T形轴(12)的中部c轴穿过L形连接件(13)的圆孔a，并用卡簧进行轴向固定。
第二U副组件(A2)的结构和连接方式与第一U副组件(A1)相同。
如图3所示，第三U副组件(A3)含有第三推杆端块(14)、第二T型轴(15)、第四推杆端块(16)、第二L形连接件(17)，其中第三推杆端块(14)、第四推杆端块(16)轴线呈60°夹角。
如图3图9图10图11图12所示，第二T形轴(15)的左端a轴穿过第三推杆端块(14)的圆孔b，并用卡簧进行轴向固定，第二T形轴(15)的右端b轴穿过第四推杆端块(16)的圆孔b，并用卡簧进行轴向固定，第二T形轴(15)的中部d轴穿过L形连接件(17)的圆孔a，电机通过法兰孔固定在第四推杆端块(16)的圆孔c上，电机轴连接电机的第二T形轴(15)的右端孔c并通过顶丝固定。
如图1图2图2图3图4图5图6图7图8图9图10图11图12所示，第四电动推杆(4)的底部a端与第一U副组件(A1)的第一推杆端块(10)方形槽a配合，并使用螺钉固定，第四电动推杆(4)的顶部b端与第二U副组件(A2)的第一推杆端块(10)方形槽a配合，并使用螺钉固定。
第五电动推杆(5)的底部a端与第三U副组件(A3)的第四推杆端块(16)方形槽a配合，并使用螺钉固定，第五电动推杆(5)的顶部b端与第二U副组件(A2)的第二推杆端块(11)方形槽a配合，并使用螺钉固定。
第六电动推杆(6)的底部a端与第一U副组件(A1)的第二推杆端块(11)方形槽a配合，并使用螺钉固定，第六电动推杆(6)的顶部b端与第三U副组件(A3)的第三推杆端块(14)方形槽a配合，并使用螺钉固定。
如图1所示，第一电动推杆(1)的底部a端与上端三角形组件(A)的第二U副组件(A2)的第一L形连接件(13)的方形槽b配合，并使用螺钉固定，第一电动推杆(1)的顶部b端与下端三角形组件(B)的第六U副组件(B3)的第二L形连接件(17)方形槽b配合，并使用螺钉固定。
第二电动推杆(2)的底部a端与上端三角形组件(A)的第三U副组件(A3)的第二L形连接件(17)的方形槽b配合，并使用螺钉固定，第二电动推杆(2)的顶部b端与下端三角形组件(B)的第四U副组件(B1)的第一L形连接件(17)方形槽b配合，并使用螺钉固定。
第三电动推杆(3)的底部a端与上端三角形组件(A)的第一U副组件(A1)的第一L形连接件(13)的方形槽b配合，并使用螺钉固定，第三电动推杆(3)的顶部b端与下端三角形组件(B)的第五U副组件(B2)的第一L形连接件(17)方形槽b配合，并使用螺钉固定。
如图13所示，为该机构的自穿越过程示意图，上端三角形组件A和下端三角形组件B均可通过各自的电动推杆实现整体的放大和缩小。以下说明机构的自穿越过程：
图13(a)为初始位置，上端三角形组件A和下端三角形组件B处于缩小状态，第一电动推杆(1)、第二电动推杆(2)、第三电动推杆(3)处于竖直状态。
图13(b)中，下端三角形组件B放大，上端三角形组件A仍然处于缩小状态。
图13(c)中，下端三角形组件B继续放大至最大状态，上端三角形组件A仍然处于缩小状态，两个平台处于同一水平高度。
图13(d)中，下端三角形组件B缩小，上端三角形组件A仍然处于缩小状态，此时上端三角形组件A位于下端三角形组件B下方，完成穿越。
图13(e)中，下端三角形组件B继续缩小至最小状态。
以上展示的第一电动推杆(1)、第二电动推杆(2)、第三电动推杆(3)同步运动，可以使得两个平台平行地穿插。第一电动推杆(1)、第二电动推杆(2)、第三电动推杆(3)也可以不同步运动，同样能够实现上述的两个平台穿插运动，当第一电动推杆(1)、第二电动推杆(2)、第三电动推杆(3)不同步时，允许两个平台之间倾斜。
如图14所示，为该机构的滚动步态示意图，以下说明机构的滚动过程：
图14(a)为初始位置，上端三角形组件A和下端三角形组件B处于放大状态，第一电动推杆(1)、第二电动推杆(2)、第三电动推杆(3)处于竖直状态。
图14(b)中，上端三角形组件A仍然保持放大状态，下端三角形组件B缩小至最小状态，同时第一电动推杆(1)、第二电动推杆(2)、第三电动推杆(3)放大至原长度的两倍长度。
图14(c)(d)中，上端三角形组件A仍然保持放大状态，下端三角形组件B保持缩小状态，同时第一电动推杆(1)、第二电动推杆(2)放大至最大状态，使机构重心偏移，发生侧滚。
图14(e)中，第三电动推杆(3)放大至最大状态。
图14(f)(g)(h)(i)中，上端三角形组件A缩小至最小状态，下端三角形组件B放大至最大状态、第三电动推杆(3)、第一电动推杆(1)、第二电动推杆(2)依次收缩，使机构的重心偏移，完成第二次翻滚动作。
Claims (2)
1.一种变形滚动机构，其特征在于：一种变形滚动机构包括上端三角形组件(A)、下端三角形组件(B)及连接它们的第一电动推杆(1)、第二电动推杆(2)、第三电动推杆(3)；
上端三角形组件(A)含有第一U副组件(A1)、第二U副组件(A2)、第三U副组件(A3)、第四电动推杆(4)、第五电动推杆(5)、第六电动推杆(6)，第四电动推杆(4)、第五电动推杆(5)、第六电动推杆(6)的轴线构成一个三角形；
第一U副组件(A1)、第二U副组件(A2)结构相同，第四电动推杆(4)、第五电动推杆(5)、第六电动推杆(6)结构相同；
第一U副组件(A1)含有第一推杆端块(10)、第二推杆端块(11)、第一T形轴(12)、第一L形连接件(13)，其中第一推杆端块(10)、第二推杆端块(11)结构相同，第一T形轴(12)的左端a轴穿过第一推杆端块(10)的圆孔b，并用卡簧进行轴向固定，第一T形轴(12)的右端b轴穿过第二推杆端块(11)的圆孔b，并用卡簧进行轴向固定，第一T形轴(12)的中部c轴穿过L形连接件(13)的圆孔a，并用卡簧进行轴向固定；
第三U副组件(A3)含有第三推杆端块(14)、第二T型轴(15)、第四推杆端块(16)、第二L形连接件(17)，第二T形轴(15)的左端a轴穿过第三推杆端块(14)的圆孔b，并用卡簧进行轴向固定，第二T形轴(15)的右端b轴穿过第四推杆端块(16)的圆孔b，并用卡簧进行轴向固定，第二T形轴(15)的中部d轴穿过L形连接件(17)的圆孔a，电机通过法兰孔固定在第四推杆端块(16)的圆孔c上，电机轴连接电机的第二T形轴(15)的右端孔c并通过顶丝固定；
第四电动推杆(4)的底部a端与第一U副组件(A1)的第一推杆端块(10)方形槽a配合，并使用螺钉固定，第四电动推杆(4)的顶部b端与第二U副组件(A2)的第一推杆端块(10)方形槽a配合，并使用螺钉固定；
第五电动推杆(5)的底部a端与第三U副组件(A3)的第四推杆端块(16)方形槽a配合，并使用螺钉固定，第五电动推杆(5)的顶部b端与第二U副组件(A2)的第二推杆端块(11)方形槽a配合，并使用螺钉固定；
第六电动推杆(6)的底部a端与第一U副组件(A1)的第二推杆端块(11)方形槽a配合，并使用螺钉固定，第六电动推杆(6)的顶部b端与第三U副组件(A3)的第三推杆端块(14)方形槽a配合，并使用螺钉固定；
下端三角形组件(B)包括第四U副组件(B1)、第五U副组件(B2)、第六U副组件(B3)、第七电动推杆(7)、第八电动推杆(8)、第九电动推杆(9)，其中第四U副组件(B1)、第五U副组件(B2)与第一U副组件(A1)结构相同，第六U副组件(B3)与第三U副组件(A3)结构相同，第七电动推杆(7)、第八电动推杆(8)、第九电动推杆(9)与第四电动推杆(4)结构相同，下端三角形组件(B)的结构和连接关系与上端三角形组件(A)相同；
上端三角形组件(A)和下端三角形组件(B)通过第一电动推杆(1)、第二电动推杆(2)和第三电动推杆(3)连接为一个整体，具体连接关系如下：
第一电动推杆(1)的底部a端与上端三角形组件(A)的第二U副组件(A2)的第一L形连接件(13)的方形槽b配合，并使用螺钉固定，第一电动推杆(1)的顶部b端与下端三角形组件(B)的第六U副组件(B3)的第二L形连接件(17)方形槽b配合，并使用螺钉固定；
第二电动推杆(2)的底部a端与上端三角形组件(A)的第三U副组件(A3)的第二L形连接件(17)的方形槽b配合，并使用螺钉固定，第二电动推杆(2)的顶部b端与下端三角形组件(B)的第四U副组件(B1)的第一L形连接件(13)方形槽b配合，并使用螺钉固定；
第三电动推杆(3)的底部a端与上端三角形组件(A)的第一U副组件(A1)的第一L形连接件(13)的方形槽b配合，并使用螺钉固定，第三电动推杆(3)的顶部b端与下端三角形组件(B)的第五U副组件(B2)的第一L形连接件(13)方形槽b配合，并使用螺钉固定；
所述的第四电动推杆(4)、第五电动推杆(5)、第六电动推杆(6)同步驱动，第七电动推杆(7)、第八电动推杆(8)、第九电动推杆(9)同步驱动。
2.根据权利要求1所述的一种变形滚动机构，其特征在于：第一推杆端块(10)、第二推杆端块(11)、第三推杆端块(14)、第四推杆端块(16)，其特征在于：对于上端三角形组件(A)，第一U副组件(A1)中，第一推杆端块(10)的方形槽a端轴向中心线与第二推杆端块(11)的方形槽a端轴向中心线的夹角为60°，第二U副组件(A2)中，第一推杆端块(10)的方形槽a端轴向中心线与第二推杆端块(11)的方形槽a端轴向中心线的夹角为60°，第三U副组件(A3)中，第三推杆端块(14)的方形槽a端轴向中心线与第四推杆端块(16)的方形槽a端轴向中心线的夹角为60°。
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|---|---|---|---|---|
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2686564A1 (fr) * | 1992-01-23 | 1993-07-30 | Chareire Jean Louis | Vehicule publicitaire assurant son deplacement en l'absence de roues. |
| CN103133818A (zh) * | 2013-02-27 | 2013-06-05 | 北京交通大学 | 一种管道机器人 |
| CN103144099A (zh) * | 2013-03-19 | 2013-06-12 | 北京交通大学 | 一种可折叠可缩放多功能操作平台 |
| CN103192368A (zh) * | 2013-04-09 | 2013-07-10 | 北京交通大学 | 一种可变平台的并联移动机构 |
-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2686564A1 (fr) * | 1992-01-23 | 1993-07-30 | Chareire Jean Louis | Vehicule publicitaire assurant son deplacement en l'absence de roues. |
| CN103133818A (zh) * | 2013-02-27 | 2013-06-05 | 北京交通大学 | 一种管道机器人 |
| CN103144099A (zh) * | 2013-03-19 | 2013-06-12 | 北京交通大学 | 一种可折叠可缩放多功能操作平台 |
| CN103192368A (zh) * | 2013-04-09 | 2013-07-10 | 北京交通大学 | 一种可变平台的并联移动机构 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 单自由度概率翻转移动连杆机构;田耀斌,郭一竹等;《机械工程学报》;20110228;第47卷(第3期);第14-20页 * |
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