CN104071251A - 一种八轮越障载运机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种八轮越障载运机器人，包括前轮组、前轮悬架组、载运体、后轮悬架组、后轮组，所述前轮悬架组上端连接在载运体的前端、前轮悬架组下端连接前轮组；所述后轮悬架组上端连接在载运体的后端、后轮悬架组下端连接后轮组；从载运体后端到前端的方向与八轮越障载运机器人前进的方向一致。本发明采用轮式移动方式保证小车运动灵活机动，越障性能高、载运平稳、运输效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种八轮越障载运机器人。
背景技术
目前，越障机器人的研究逐渐成为机器人研究领域的一个热点。越障机器人可以适应复杂多变的环境，代替人员到达特殊环境完成军事侦察和科学研究等任务，多用于物资运送、灾害救援、星球探测等领域。越障机器人需要在复杂环境下具有可靠性、机动性、可控性和越障能力的特点。
现有主要的越障方式有：轮式，腿式，履带式以及复合方式。其中轮式的效率最高，但适应性最差；而腿式的适应能力最强，但效率最差；履带式有良好的爬坡性能和一定的越障能力，但效率比较低，灵活机动性差。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中适应性、效率和越障能力等不同同时兼顾的缺陷，本发明提供一种八轮越障载运机器人。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明的采用如下技术方案：
一种八轮越障载运机器人，包括前轮组、前轮悬架组、载运体、后轮悬架组、后轮组，所述前轮悬架组上端连接在载运体的前端、前轮悬架组下端连接前轮组；所述后轮悬架组上端连接在载运体的后端、后轮悬架组下端连接后轮组；从载运体后端到前端的方向与八轮越障载运机器人前进的方向一致。
上述载运体可以为各种形状，优选为无盖箱体结构。
上述八轮越障载运机器人越障性能高、载运平稳、运输效率高。
所述前轮组包括设在载运体前端的左右两边的左前轮和右前轮；后轮组包括设在载运体后端的左右两边的左后轮和右后轮；左前轮、右前轮、左后轮和右后轮结构都相同，均分别包括：轮体、驱动控制电机、固定板，驱动控制电机固定安装在轮体的中心部分，固定板连接驱动控制电机与悬架组，其中，悬架组为前轮悬架组或后轮悬架组。
上述改进进一步提高了八轮越障载运机器人运输的平稳性，驱动控制电机驱动前轮组和后轮组运动，进而带动运载体运动。
所述前轮悬架组包括设在载运体前端的左右两边的左前悬架和右前悬架，左前悬架和右前悬架的结构相同；
右前轮包括前后依次设置的第一右前轮和第二右前轮；左前轮包括前后依次设置的第一左前轮和第二左前轮；
所述右前悬架包括第一曲柄、第一摇杆、第一滑块、弹簧、第二滑块、滑块导轨、第二摇杆、第二曲柄；
第一曲柄上端通过旋转副连接在载运体上，下端通过旋转副连接在第一摇杆中部，第一摇杆上端通过旋转副连接第一滑块，下端紧固连接第二右前轮的固定板；
第二曲柄上端通过旋转副连接在载运体上，下端通过旋转副连接在第二摇杆中部，第二摇杆上端通过旋转副连接第二滑块，下端紧固连接第一右前轮的固定板；
滑块导轨的两端固连在运载体上，第一滑块与第二滑块均套在滑块导轨上，弹簧一端固连第一滑块、另一端固连第二滑块，第一滑块、弹簧与第二滑块沿滑块导轨滑动。
上述左前悬架和右前悬架的结构相同，即所述左前悬架也包括第一曲柄、第一摇杆、第一滑块、弹簧、第二滑块、滑块导轨、第二摇杆、第二曲柄；
第一曲柄上端通过旋转副连接在载运体上，下端通过旋转副连接在第一摇杆中部，第一摇杆上端通过旋转副连接第一滑块，下端紧固连接第二左前轮的固定板；
第二曲柄上端通过旋转副连接在载运体上，下端通过旋转副连接在第二摇杆中部，第二摇杆上端通过旋转副连接第二滑块，下端紧固连接第一左前轮的固定板。
所述后轮悬架组包括设在载运体后端的左右两边的左后悬架和右后悬架，左后悬架和右后悬架结构相同；
右后轮包括前后依次设置的第一右后轮和第二右后轮；左后轮包括前后依次设置的第一左后轮和第二左后轮；
所述右后悬架包括摇臂、旋转中心，所述旋转中心固连在载运体上；摇臂上端通过旋转副间隙装配在旋转中心上，下端分支为两路，一路紧固连接第一右后轮的固定板，另一路紧固连接第二右后轮的固定板。
上述左后悬架和右后悬架，即左后悬架也包括摇臂、旋转中心，所述旋转中心固连在载运体上；摇臂上端通过旋转副间隙装配在旋转中心上，下端分支为两路，一路紧固连接第一左后轮的固定板，另一路紧固连接第二左后轮的固定板。
对于路面的起伏，包括垂直台阶与上下波动，所提到的双曲柄滑块联动的前轮悬架结构将其转化为曲柄摇杆的转动、双滑块沿滑块导轨的滑动与弹簧的伸缩，双摇臂的后轮悬架结构则通过摇臂绕旋转中心的旋转来减小载运体的倾斜角度，从而保证运载动作的平稳。
本发明未提及的技术均为现有技术。
有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：采用轮式移动方式保证小车运动灵活机动，越障性能高、载运平稳、运输效率高；本发明八轮独立驱动，具有较大的驱动力，同时前后轮的悬架结构保证八轮能时刻贴紧地面，高效利用驱动力，从而拥有优越的越障性能；对于路面的起伏，包括垂直台阶与上下波动，所提到的双曲柄滑块联动的前轮悬架结构将其转化为曲柄摇杆的转动、双滑块沿滑块导轨的滑动与弹簧的伸缩，双摇臂的后轮悬架结构则通过摇臂绕旋转中心的旋转来减小载运体的倾斜角度，从而保证运载动作的平稳。
附图说明
图1为本发明一种八轮越障载运机器人整体三维图之一；
图2为本发明一种八轮越障载运机器人整体三维图之二；
图3为本发明一种八轮越障载运机器人中右前悬架平面图；
图4为本发明一种八轮越障载运机器人中第一右前轮三维图；
图5为本发明一种八轮越障载运机器人中右后悬架平面图；
图6为本发明一种八轮越障载运机器人跨越台阶示意图；
图7为本发明一种八轮越障载运机器人通过起伏路面示意图；
图中有：前轮组A、前轮悬架组B、运载体C、后轮悬架组D、后轮组E、第一右前轮A-1、第一左前轮A-2、第二右前轮A-3、第二左前轮A-4、右前悬架B-1、左前悬架B-2、右后悬架D-1、左后悬架D-2、第一右后轮E-1、第一左后轮E-2、第二右后轮E-3、第二左后轮E-4、轮体A-1-1、驱动控制电机A-1-2、固定板A-1-3、第一曲柄B-1-1、第一摇杆B-1-2、第一滑块B-1-3、弹簧B-1-4、第二滑块B-1-5、滑块导轨B-1-6、第二摇杆B-1-7、第二曲柄B-1-8、摇臂D-1-1、旋转中心D-1-2。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图所示的八轮越障载运机器人，包括前轮组A、前轮悬架组B、载运体C、后轮悬架组E、后轮组E，所述前轮悬架组B上端连接在载运体C的前端、前轮悬架组B下端连接前轮组A；所述后轮悬架组E上端连接在载运体C的后端、后轮悬架组E下端连接后轮组E；从载运体C后端到前端的方向与八轮越障载运机器人前进的方向一致。
所述前轮组A包括设在载运体C前端的左右两边的左前轮和右前轮；后轮组E包括设在载运体C后端的左右两边的左后轮和右后轮；左前轮、右前轮、左后轮和右后轮结构都相同，均分别包括：轮体A-1-1、驱动控制电机A-1-2、固定板A-1-3，驱动控制电机A-1-2固定安装在轮体A-1-1的中心部分，固定板A-1-3连接驱动控制电机A-1-2与悬架组，其中，悬架组为前轮悬架组B或后轮悬架组E。
所述前轮悬架组B包括设在载运体C前端的左右两边的左前悬架B-2和右前悬架B-1，左前悬架B-2和右前悬架B-1的结构相同；
右前轮包括前后依次设置的第一右前轮A-1和第二右前轮A-3；左前轮包括前后依次设置的第一左前轮A-2和第二左前轮A-4；
所述右前悬架B-1包括第一曲柄B-1-1、第一摇杆B-1-2、第一滑块B-1-3、弹簧B-1-4、第二滑块B-1-5、滑块导轨B-1-6、第二摇杆B-1-7、第二曲柄B-1-8；
第一曲柄B-1-1上端通过旋转副连接在载运体C上，下端通过旋转副连接在第一摇杆B-1-2中部，第一摇杆B-1-2上端通过旋转副连接第一滑块B-1-3，下端紧固连接第二右前轮A-3的固定板A-3-3；
第二曲柄B-1-5上端通过旋转副连接在载运体C上，下端通过旋转副连接在第二摇杆B-1-7中部，第二摇杆B-1-7上端通过旋转副连接第二滑块B-1-5，下端紧固连接第一右前轮A-1的固定板A-1-3；
滑块导轨B-1-6的两端固连在运载体C上，第一滑块B-1-3与第二滑块B-1-5均套在滑块导轨B-1-6上，弹簧B-1-4一端固连第一滑块B-1-3、另一端固连第二滑块B-1-5，第一滑块B-1-3、弹簧B-1-4与第二滑块B-1-5沿滑块导轨B-1-6滑动。
所述左前悬架B-2也包括第一曲柄B-1-1、第一摇杆B-1-2、第一滑块B-1-3、弹簧B-1-4、第二滑块B-1-5、滑块导轨B-1-6、第二摇杆B-1-7、第二曲柄B-1-8；
第一曲柄B-1-1上端通过旋转副连接在载运体C上，下端通过旋转副连接在第一摇杆B-1-2中部，第一摇杆B-1-2上端通过旋转副连接第一滑块B-1-3，下端紧固连接第二左前轮A-3的固定板A-3-3；
第二曲柄B-1-5上端通过旋转副连接在载运体C上，下端通过旋转副连接在第二摇杆B-1-7中部，第二摇杆B-1-7上端通过旋转副连接第二滑块B-1-5，下端紧固连接第一左前轮A-1的固定板A-1-3。
所述后轮悬架组D包括设在载运体C后端的左右两边的左后悬架D-2和右后悬架D-1，左后悬架D-2和右后悬架D-1结构相同；
右后轮包括前后依次设置的第一右后轮E-1和第二右后轮E-3；左后轮包括前后依次设置的第一左后轮E-2和第二左后轮E-4；
所述右后悬架D-1包括摇臂D-1-1、旋转中心D-1-2，所述旋转中心D-1-2固连在载运体C上；摇臂D-1-1上端通过旋转副间隙装配在旋转中心D-1-2上，下端分支为两路，一路紧固连接第一右后轮E-1的固定板E-1-3，另一路紧固连接第二右后轮E-3的固定板E-1-3。
左后悬架D-2也包括摇臂D-1-1、旋转中心D-1-2，所述旋转中心D-1-2固连在载运体C上；摇臂D-1-1上端通过旋转副间隙装配在旋转中心D-1-2上，下端分支为两路，一路紧固连接第一左后轮E-1的固定板E-1-3，另一路紧固连接第二左后轮E-3的固定板E-1-3。
如图6，所示为一种八轮越障机器人跨越台阶的示意图，前轮组将台阶的垂直梯度转化为双曲柄滑块联动悬架的曲柄摇杆转动、滑块移动和弹簧伸缩，后轮组双摇臂悬架自适应地绕旋转中心转动，保证车轮贴紧地面，同时使得运载体的倾斜角度较小。
如图7，所示为一种八轮越障机器人通过起伏路面的示意图，前轮组将路面波动转化为双曲柄滑块联动悬架的曲柄摇杆转动、滑块移动和弹簧伸缩，后轮组双摇臂悬架自适应地绕旋转中心转动，保证车轮贴紧地面，同时使得运载体的倾斜角度较小。
Claims (4)
1.一种八轮越障载运机器人，其特征在于：包括前轮组（A）、前轮悬架组（B）、载运体（C）、后轮悬架组（E）、后轮组（E），所述前轮悬架组（B）上端连接在载运体（C）的前端、前轮悬架组（B）下端连接前轮组（A）；所述后轮悬架组（E）上端连接在载运体（C）的后端、后轮悬架组（E）下端连接后轮组（E）；从载运体（C）后端到前端的方向与八轮越障载运机器人前进的方向一致。
2.根据权利要求1所述的八轮越障载运机器人，其特征在于：所述前轮组（A）包括设在载运体（C）前端的左右两边的左前轮和右前轮；后轮组（E）包括设在载运体（C）后端的左右两边的左后轮和右后轮；左前轮、右前轮、左后轮和右后轮结构都相同，均分别包括：轮体（A-1-1）、驱动控制电机（A-1-2）、固定板（A-1-3），驱动控制电机（A-1-2）固定安装在轮体（A-1-1）的中心部分，固定板（A-1-3）连接驱动控制电机（A-1-2）与悬架组，其中，悬架组为前轮悬架组（B）或后轮悬架组（E）。
3.根据权利要求2所述的一种八轮越障载运机器人，其特征在于：所述前轮悬架组（B）包括设在载运体（C）前端的左右两边的左前悬架（B-2）和右前悬架（B-1），左前悬架（B-2）和右前悬架（B-1）的结构相同；
右前轮包括前后依次设置的第一右前轮（A-1）和第二右前轮（A-3）；左前轮包括前后依次设置的第一左前轮（A-2）和第二左前轮（A-4）；
所述右前悬架（B-1）包括第一曲柄（B-1-1）、第一摇杆（B-1-2）、第一滑块（B-1-3）、弹簧（B-1-4）、第二滑块（B-1-5）、滑块导轨（B-1-6）、第二摇杆（B-1-7）、第二曲柄（B-1-8）；
第一曲柄（B-1-1）上端通过旋转副连接在载运体（C）上，下端通过旋转副连接在第一摇杆（B-1-2）中部，第一摇杆（B-1-2）上端通过旋转副连接第一滑块（B-1-3），下端紧固连接第二右前轮（A-3）的固定板（A-3-3）；
第二曲柄（B-1-5）上端通过旋转副连接在载运体（C）上，下端通过旋转副连接在第二摇杆（B-1-7）中部，第二摇杆（B-1-7）上端通过旋转副连接第二滑块（B-1-5），下端紧固连接第一右前轮（A-1）的固定板（A-1-3）；
滑块导轨（B-1-6）的两端固连在运载体（C）上，第一滑块（B-1-3）与第二滑块（B-1-5）均套在滑块导轨（B-1-6）上，弹簧（B-1-4）一端固连第一滑块（B-1-3）、另一端固连第二滑块（B-1-5），第一滑块（B-1-3）、弹簧（B-1-4）与第二滑块（B-1-5）沿滑块导轨（B-1-6）滑动。
4.根据权利1要求以所述的一种八轮越障载运机器人，其特征在于：所述后轮悬架组（D）包括设在载运体（C）后端的左右两边的左后悬架（D-2）和右后悬架（D-1），左后悬架（D-2）和右后悬架（D-1）结构相同；
右后轮包括前后依次设置的第一右后轮（E-1）和第二右后轮（E-3）；左后轮包括前后依次设置的第一左后轮（E-2）和第二左后轮（E-4）；
所述右后悬架（D-1）包括摇臂（D-1-1）、旋转中心（D-1-2），所述旋转中心（D-1-2）固连在载运体（C）上；摇臂（D-1-1）上端通过旋转副间隙装配在旋转中心（D-1-2）上，下端分支为两路，一路紧固连接第一右后轮（E-1）的固定板（E-1-3），另一路紧固连接第二右后轮（E-3）的固定板（E-1-3）。
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| CN201410360019.7A CN104071251A (zh) | 2014-07-28 | 2014-07-28 | 一种八轮越障载运机器人 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20141001 |