CN107097626A - 一种带平衡块的一个电机驱动的机器人行走平台 - Google Patents

Abstract

本发明属于机器人行走技术领域，尤其涉及一种带平衡块的一个电机驱动的机器人行走平台，它包括齿轮机构、支撑机构、传动机构，其中齿轮机构与传动机构安装在支撑机构内；齿轮机构位于传动机构上侧；齿轮机构包括片齿机构、中间齿机构，其中两个片齿机构对称的安装在中间齿机构上；本发明中的机器人具有一个电机单独驱动四个驱动轮的功能；支撑机构具有支撑齿轮机构与传动机构的功能，同时又具有传递运动的功能；传动机构具有将电机上的运动传递到齿轮转轴上的功能；齿轮机构的作用是将齿轮转轴上的运动传递到支撑机构上，从而通过变速箱以达到驱动四个驱动轮的功能。

Description

一种带平衡块的一个电机驱动的机器人行走平台

所属技术领域

本发明属于机器人行走技术领域，尤其涉及一种带平衡块的一个电机驱动的机器人行走平台。

背景技术

目前机器人的机器人多使用多个电机控制机器人的运动，这样无疑会加大机器人生产成本，同时多个电机的使用会增加机器人的故障率，如果机器人上其中一个电机损坏的话，会使机器人无法正常工作，这样会给国家、企业和个人带来不必要的经济损失，所以就需要一种靠一个电机驱动机器人运动的发明。

本发明设计一种带平衡块的一个电机驱动的机器人行走平台解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种带平衡块的一个电机驱动的机器人行走平台，它是采用以下技术方案来实现的。

一种带平衡块的一个电机驱动的机器人行走平台，其特征在于：它包括齿轮机构、支撑机构、传动机构，其中齿轮机构与传动机构安装在支撑机构内；齿轮机构位于传动机构上侧。

上述齿轮机构包括片齿机构、中间齿机构，其中两个片齿机构对称的安装在中间齿机构上。

上述支撑机构包括外壳、变速箱、驱动轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一支撑板、第二支撑板、第二轮轴、第一轮轴、第三支撑板、传动轴、转轴、第一环形齿轮、第二环形齿轮、第三锥齿轮、第三环形齿轮、第四环形齿轮、第一输入轴、第二输入轴、第三输入轴、第四输入轴，其中变速箱安装在外壳内的底面上；两个第二轮轴穿过外壳对称的安装在变速箱上；两个第三支撑板安装在外壳内的底面上；两个传动轴穿过第三支撑板，安装在变速箱上；两个第二锥齿轮对称的安装在两个传动轴的一端；两个第一轮轴对称的安装在外壳上；两个第一锥齿轮对称的安装在两个第一轮轴的一端，且分别与相对应的第二锥齿轮配合；四个驱动轮分别安装在两个第一轮轴与两个第二轮轴的一端；第二支撑板下端安装在外壳内的底面上，且第二支撑板位于两个传动轴之间；第二支撑板靠近变速箱；第一支撑板一端的下侧安装在第二支撑板的上端面上；转轴安装在第一支撑板上；第一环形齿轮通过其上的内孔与转轴的外圆面配合安装；第一环形齿的上侧外圆面上开有锥齿，下端面上开有直齿；第二环形齿轮通过其上的内孔与第一环形齿轮的外圆面配合安装；第二环形齿的上侧外圆面开有锥齿，下端面上开有直齿；第三环形齿轮通过其上的内孔与第二环形齿轮的外圆面配合安装；第三环形齿的上侧外圆面上开有锥齿，下端面上开有直齿；第四环形齿轮通过其上的内孔与第三环形齿轮的外圆面配合安装；第四环形齿的上侧外圆面开有锥齿，下侧端面上开有直齿；第一输入轴、第二输入轴、第三输入轴、第四输入轴均穿过第二支撑板安装在变速箱上，四个第三锥齿轮分别安装在第一输入轴、第二输入轴、第三输入轴、第四输入轴的一端；安装在第一输入轴上的第三锥齿轮与第一环形齿轮上的锥齿配合；安装在第二输入轴上的第三锥齿轮与第二环形齿轮上的锥齿配合；安装在第三输入轴上的第三锥齿轮与第三环形齿轮上的锥齿配合；安装在第四输入轴上的第三锥齿轮与第四环形齿轮上的锥齿配合。

上述传动机构包括电机、弹簧、驱动环、第一导块、T形导轨、连接环、电机轴、轴套、变速锥、转动圆环、第一齿圈、第二齿圈、第三齿圈、第四齿圈、齿圈转轴、圆孔、传动腔、连接块、传动圆环、限位环、齿轮转轴、滑槽、固定块、环形滑块、传动圆环，其中电机安装在外壳内底面的圆孔中，转动圆环安装在电机壳的外圆面上，且位于电机的上侧；轴套安装在电机轴上齿圈转轴安装在轴套的外圆面上，且位于第一支撑板的下侧；变速锥通过其上的孔与齿圈转轴的外圆面配合安装在齿圈转轴上；第一齿圈安装在变速锥的外圆面上，位于第一环形齿轮上的直齿轮正下方；第二齿圈安装在变速锥的外圆面上，位于第二环形齿轮上的直齿轮正下方；第三齿圈安装在变速锥的外圆面上，位于第三环形齿轮上的直齿轮正下方；第四齿圈安装在变速锥的外圆面上，位于第四环形齿轮上的直齿轮正下方；连接块安装在电机轴的上端面；齿轮转轴的外圆面上对称的开有两个滑槽；传动圆环安装在齿轮转轴端面的中心处；转动块的端面上开有圆孔，圆孔的内圆面上开有传动腔；齿轮转轴通过其上的传动圆环与转动块上的传动腔内壁配合安装在转动块上；第一齿圈的外圆面上开有第一齿环槽，且第一齿环槽位于第一齿圈外圆面的中间位置处；第二齿圈的外圆面上开有第二齿环槽，且第二齿环槽位于第二齿圈外圆面的中间位置处；第三齿圈的外圆面上开有第三齿环槽，且第三齿环槽位于第三齿圈外圆面的中间位置处；第四齿圈的外圆面上开有第四齿环槽，且第四齿环槽位于第四齿圈外圆面的中间位置处；驱动环的端面上开有T形导轨；连接环的一端安装在驱动环上远离开T形导轨的端面上；两个第一导块对称的安装在驱动环的内圆面上；驱动环通过两个导块与齿轮转轴上的两个滑槽配合安装在齿轮转轴上；第一弹簧的一端上安装有固定块；环形滑块安装在固定块的端面上；第一弹簧嵌套在齿轮转轴上，第一弹簧一端安装在传动圆环的端面上，另一端通过固定块和环形滑块与驱动环上所开的T形槽配合安装在驱动环上；限位环安装在齿轮转轴的远离电机轴的端面上。

上述片齿机构包括齿牙、C形弹簧、支撑圆环、齿牙槽，其中支撑圆环安装在齿轮转轴上，且支撑圆环与第一齿圈、第二齿圈、第三齿圈、第四齿圈配合；支撑圆环的端面上周向均匀的开有八个齿牙槽；八个齿牙分别通过圆柱销安装在八个齿牙槽内；八个C形弹簧一端分别安装在八个齿牙上，另一端安装在支撑圆环上。

上述轴套上安装有平衡块，平衡块与变速锥对称分布。平衡块作用为平衡变速锥的离心力对电机轴的影响，使电机轴旋转过程中保持动平衡。

上述中间齿轮包括中间支撑圆环、伸缩齿、第二弹簧、第二导块、伸缩齿轮腔，其中中间支撑圆环的外圆面上周向均匀的开有八个伸缩齿轮腔，且八个伸缩齿轮腔位于中间支撑圆环外圆面的中间位置处；八个伸缩齿轮腔的结构及安装结构完全相同，对于其中任意一个，伸缩齿腔的圆周内壁上对称的开有槽；两个第二导块对称的安装在伸缩齿的两侧面上；伸缩齿通过其上的第二导块与伸缩齿腔上所开的槽配合安装在伸缩齿腔内；第二弹簧安装在伸缩齿腔内，一端安装在伸缩齿腔的底面上，另一端安装在伸缩齿的端面上。

上述支撑圆环与限位环配合。

上述变速锥的端面与转动圆环的端面摩擦，变速锥在围绕电机轴旋转的过程中，变速锥与转动圆环相接触的点距离变速锥轴线的最短距离等于接触点距离电机轴轴线的最短距离；上述第一输入轴、第二输入轴、第三输入轴、第四输入轴分别通过变速箱将运动传递到两个第一轮轴与两个第二轮轴上。

作为本技术的进一步改进，上述转轴通过轴承安装在第一支撑板上。

作为本技术的进一步改进，上述变速锥通过轴承安装在齿圈转轴上。

作为本技术的进一步改进，上述第一弹簧为伸缩弹簧。

作为本技术的进一步改进，上述第二轮轴通过轴承安装在外壳上。

相对于传统的机器人行走技术，本发明设计了一种带平衡块的一个电机驱动的机器人行走平台，其具有一个电机单独驱动四个驱动轮的功能；本明中的支撑机构具有支撑齿轮机构与传动机构的功能，同时又具有传递运动的功能；传动机构具有将电机上的运动传递到齿轮转轴上的功能；齿轮机构的作用是将齿轮转轴上的运动传递到支撑机构上，从而通过变速箱以达到驱动四个驱动轮的功能。

本发明中的支撑机构具有支撑传动机构与齿轮机构的功能；电机轴旋转会使得安装在电机轴一端的连接块运动，连接块的作用是转动块与电机轴，安装在连接块上的转动块会带动齿轮转轴围绕电机轴旋转；驱动环通过其上的第一导块与滑槽的配合安装在齿轮转轴上的，驱动环的目的是驱动转轴运动；连接环安装在驱动环的端面上，连接环的作用是连接驱动环与齿轮机构；当齿轮机构沿齿轮转轴来回滑动时，可以带动驱动环上的第一导块沿齿轮转轴上的滑槽来回运动；支撑圆环端面上周向均匀的开有八个齿牙槽的目的是，为了容纳八个齿牙；八个齿牙通过圆柱销安装在八个齿牙槽的目的是，当支撑圆环带动齿牙在齿轮转轴上来回运动时，齿牙会与安装在变速锥上的第一齿圈、第二齿圈、第三齿圈、第三齿圈上的齿相碰撞，通过圆柱销安装在支撑圆环上的齿牙，受到第一齿圈、第二齿圈、第三齿圈、第三齿圈上齿给齿牙的作用力，使得齿牙会围绕圆柱销做旋转运动，旋转的齿牙将不会第一齿圈、第二齿圈、第三齿圈、第三齿圈上的齿刚性碰撞，这样齿轮机构就可以顺利在齿轮转轴上来回运动，从而达到防止齿牙被第一齿圈、第二齿圈、第三齿圈上齿的撞坏作用；第一弹簧的一端安装在传动圆环上，另一端通过固定块与环形滑块安装在驱动环上的T形槽内；当驱动环旋转时，安装在第一弹簧上的环形滑块将一起运动，这样第一弹簧就可以与齿轮转轴相对静止，第一弹簧一方面可以不影响驱动环的运动，另一方面又可以给齿轮机构一个回位时的作用力；安装在第一弹簧一端的固定块用于连接第一弹簧与环形滑块；在第一弹簧一端的环形滑块可以将弹簧与驱动环连接起来，使得当驱动环沿齿轮转轴上来回运动时，第一弹簧不会与驱动环脱离连接；安装在电机外壳上的转轴圆环的作用是，转轴圆环的端面给安装在齿圈转轴上旋转的变速锥一个摩擦力，使得变速锥在摩擦力的作用下旋转；变速锥的端面与转动圆环的端面摩擦，变速锥在围绕电机轴旋转的过程中，变速锥与转动圆环相接触的点距离变速锥轴线的最短距离等于接触点距离电机轴轴线的最短距离的作用是，当电机轴带动轴套旋转，轴套带动安装在其上的齿圈转轴旋转，变速锥安装在齿圈转轴上，安装在齿圈转轴上的第一齿圈、第二齿圈、第三齿圈、第四齿圈也与齿圈转轴一起围绕电机轴旋转，变速锥与转动圆环相接触的点距离变速锥轴线的最短距离等于接触点距离电机轴轴线的最短距离，可以使得当电机旋转一圈时，变速锥也可以围绕齿圈转轴旋转一圈，这样就可以达到变速锥与电机的转动速度相同的目的；设计变速锥的作用是，当齿轮机构与第一齿圈、第二齿圈、第三齿圈、第四齿圈相啮合的过程中，需要电机提高转速，在离心力的作用下将齿轮机构推到第二齿圈、第三齿圈、第四齿圈啮合位置处，由于变速锥围绕齿圈转轴旋转的转速等于电机的转速，所以第一齿圈、第二齿圈、第三齿圈、第四齿圈上的角速度相同，变速锥上收缩的外圆面，使得变速锥的径向发生变化，刚好可以将第二齿圈、第三齿圈、第四齿圈上的线速度转化的与第一齿圈上的线速度相同；当齿轮机构与第二齿圈、第三齿圈、第四齿圈相啮合时的线速度等于齿轮机构与第一齿圈相啮合时的线速度；这样就可以保证通过齿轮机构传向第一环形齿轮、第二环形齿轮、第三环形齿轮、第三环形齿轮的线速度相同，通过第三锥齿轮传向第一输入轴、第二输入轴、第三输入轴、第四输入轴的转速相同；从而达到第一输入轴、第二输入轴、第三输入轴、第四输入轴进入变速器的转速相同；第一齿圈驱动齿轮机构运动，在齿轮机构的带动下会驱动安装在转轴上的第一环形齿轮旋转，旋转的第一环形齿轮上的锥形齿会驱动安装在第一输入轴上的第三锥齿轮旋转；第一输入轴上的运动在变速箱的变速作用下传给其中一个第二轮轴；第二轮轴将带动驱轮旋转；第二齿圈驱动齿轮机构运动，在齿轮机构的带动下会驱动安装在转轴上的第二环形齿轮旋转，旋转的第二环形齿轮上的锥形齿会驱动安装在第二输入轴上的第三锥齿轮旋转；第二输入轴上的运动在变速箱的变速作用下传给另一个第二轮轴；第二轮轴将带动驱轮旋转；第三齿圈驱动齿轮机构运动，在齿轮机构的带动下会驱动安装在转轴上的第三环形齿轮旋转，旋转的第三环形齿轮上的锥形齿会驱动安装在第三输入轴上的第三锥齿轮旋转；第三输入轴上的运动在变速箱的变速作用下传给其中一个传动轴，第二锥齿轮安装在传动轴的一端，在传动轴的带动下与其啮合的第一锥齿轮也将旋转，从而带动安装在第一轮轴上的驱动轮旋转；第四齿圈驱动齿轮机构运动，在齿轮机构的带动下会驱动安装在转轴上的第四环形齿轮旋转，旋转的第四环形齿轮上的锥形齿会驱动安装在第四输入轴上的第三锥齿轮旋转；第四输入轴上的运动在变速箱的变速作用下传给另一个传动轴；第二锥齿轮安装在传动轴的一端，在传动轴的带动下与其啮合的第一锥齿轮也将旋转，从而带动安装在第一轮轴上的驱动轮旋转；C形弹簧的作用是给齿牙一个回复力，使齿牙回到原来的位置上；限位环具有防止齿轮机构滑出齿轮转轴的作用。

本发明中中间齿机构的作用是，当齿轮机构与第二齿圈啮合的过程中，两个片齿会与第一齿圈瞬间啮合一次，在此过程中片齿机构会带动安装在其上的连接环旋转，驱动环通过第一导块安装在齿轮转轴上，且与连接环的端面配合，在连接环的作用下将带动驱动环运动，驱动环将带动齿轮机构瞬间旋转，瞬间旋转的齿轮机构，会使得其上的中间齿机构旋转，伸缩齿通过第二导块与伸缩齿腔上的槽配合，安装在中间支撑圆环上，旋转的中间齿机构会给伸缩齿一个离心力的作用，使得伸缩齿上的第二导块沿伸缩齿腔上的槽滑动；但由于瞬间旋转的中间齿机构的离心力较小，所以伸缩齿滑出伸缩齿腔的距离较小，从而达到不与第一环形齿轮相啮合的功能；当齿轮机构与第二齿圈啮合的过程中，两个片齿会与第一齿圈瞬间啮合一次，在此过程中片齿机构会带动安装在其上的连接环旋转，驱动环通过第一导块安装在齿轮转轴上，且与连接环的端面配合，在连接环的作用下将带动驱动环运动，驱动环将带动齿轮机构瞬间旋转，瞬间旋转的齿轮机构，会使得其上的中间齿机构旋转，伸缩齿通过第二导块与伸缩齿腔上的槽配合，安装在中间支撑圆环上，旋转的中间齿机构会给伸缩齿一个离心力的作用，使得伸缩齿上的第二导块沿伸缩齿腔上的槽滑动；但由于瞬间旋转的中间齿机构的离心力较小，所以伸缩齿滑出伸缩齿腔的距离较小，从而达到不与第一环形齿轮相啮合的功能；当齿轮机构位于第二齿圈的正上方时，在第二齿圈的驱动下，会给伸缩齿一个大的离心力，使得伸缩齿可以沿伸缩齿腔内的槽向外滑动，此时伸缩齿将驱动第二环形齿轮旋转；当齿轮机构与第三齿圈啮合的过程中，两个片齿会与第一齿圈、第二齿圈瞬间啮合一次，在此过程中片齿机构会带动安装在其上的连接环旋转，驱动环通过第一导块安装在齿轮转轴上，且与连接环的端面配合，在连接环的作用下将带动驱动环运动，驱动环将带动齿轮机构瞬间旋转，瞬间旋转的齿轮机构，会使得其上的中间齿机构旋转，伸缩齿通过第二导块与伸缩齿腔上的槽配合，安装在中间支撑圆环上，旋转的中间齿机构会给伸缩齿一个离心力的作用，使得伸缩齿上的第二导块沿伸缩齿腔上的槽滑动；但由于瞬间旋转的中间齿机构的离心力较小，所以伸缩齿滑出伸缩齿腔的距离较小，从而达到不与第一环形齿轮、第二环形齿相啮合的功能；当齿轮机构位于第三齿圈的正上方时，在第三齿圈的驱动下，会给伸缩齿一个大的离心力，使得伸缩齿可以沿伸缩齿腔内的槽向外滑动，此时伸缩齿将驱动第三环形齿轮旋转；当齿轮机构与第四齿圈啮合的过程中，两个片齿会与第一齿圈、第二齿圈、第三齿圈瞬间啮合一次，在此过程中片齿机构会带动安装在其上的连接环旋转，驱动环通过第一导块安装在齿轮转轴上，且与连接环的端面配合，在连接环的作用下将带动驱动环运动，驱动环将带动齿轮机构瞬间旋转，瞬间旋转的齿轮机构，会使得其上的中间齿机构旋转，伸缩齿通过第二导块与伸缩齿腔上的槽配合，安装在中间支撑圆环上，旋转的中间齿机构会给伸缩齿一个离心力的作用，使得伸缩齿上的第二导块沿伸缩齿腔上的槽滑动；但由于瞬间旋转的中间齿机构的离心力较小，所以伸缩齿滑出伸缩齿腔的距离较小，从而达到不与第一环形齿轮、第三环形齿轮、第四环形齿轮相啮合的功能；当齿轮机构位于第四齿圈的正上方时，在第四齿圈的驱动下，会给伸缩齿一个大的离心力，使得伸缩齿可以沿伸缩齿腔内的槽向外滑动，此时伸缩齿将驱动第四环形齿轮旋转；第二弹簧的作用是，给伸缩齿一个回位时的作用力。

在使用过程中，在机器人未运动时，第一弹簧处于自由伸缩状态；第二弹簧处于自由伸缩状态；C形弹簧处于自由伸缩状态；电机轴的旋转将带动齿圈转轴围绕电机转轴运动，带齿圈转轴的带动下变速锥与安装在其上的第一齿圈、第二齿圈、第三齿圈、第四齿圈围绕电机轴旋转，旋转的变速锥与安装在电机上的转动圆环上的端面摩擦，使得变速锥围绕齿圈转轴旋转；同时在电机轴的带动下，连接块旋转，旋转的连接块会带动传动圆环围绕电机轴旋转，安装在传动圆环上的齿轮转轴将带动安装在其上的第一弹簧、驱动轮、连接环、支撑圆环、齿牙旋转，当齿轮机构驱动其中一个第二轮轴上的驱动轮运动时，电机轴以一定转速旋转，受到离心力的作用，齿轮机构会运动到第一齿圈的位置处，围绕齿圈转轴的第一齿圈会带动齿牙旋转，齿牙将带动中间支撑圆环旋转；旋转的中间支撑圆环会给伸缩齿一个离心力，使得安装在伸缩齿上的第二导块沿伸缩齿腔上的槽向外滑动；此时伸缩齿将与第一环形齿轮啮合，旋转的伸缩齿将驱动第一环形齿轮旋转，此时C形弹簧处于自由伸缩状态，弹簧处于拉伸状态；第一环形齿轮上所开的锥形齿将驱动第一输入轴上的第三锥齿轮旋转，第一输入轴通过变速箱、第二轮轴将带动驱动轮运动；当齿轮机构驱动另一个第二轮轴上的驱动轮运动时，电机轴转速会高于齿轮机构与第一齿圈啮合的转速，使得齿轮机构受到较大的离心力作用，这样齿轮机构会运动到第二齿圈的位置处，在此过程中当齿轮机构上的齿牙碰到第一齿圈上的齿时，齿牙会围绕圆柱销旋转，此时C形弹簧处于发力状态，从而使得齿牙可以顺利通过第一齿圈；同时在此过程中第一齿圈会与齿牙瞬间啮合，此时伸缩齿受到的离心力较小，无法伸缩到与第一环形齿轮啮合的位置，第一环形齿轮将不会带动第三锥齿轮、第一输入轴旋转、变速箱、第二轮轴运动，所以驱动轮不会运动；齿轮机构到达第二齿圈正上方时，围绕齿圈转轴的第二齿圈会带动齿牙旋转，伸缩齿受到离心力的作用，向外伸缩与第二环形齿轮啮合；此时的第二弹簧处于伸缩状态；齿轮机构将驱动第二环形齿轮旋转，第一弹簧处于伸缩状态；第二环形齿轮上所开的锥形齿，将驱动第二输入轴上的第三锥齿轮旋转，第二输入轴通过变速箱、另一个第二轮轴的运动，从而带动下驱动轮旋转运动；当齿轮机构驱动第一轮轴上的驱动轮运动时，电机轴转速会高于齿轮机构与第一齿圈、第二齿圈啮合时的转速，使得齿轮机构受到更大的离心力作用，这样齿轮机构会运动到第三齿圈的位置处，在此过程中当齿轮机构上的齿牙碰到第一齿圈、第二齿圈上的齿时，齿牙会围绕圆柱销旋转，此时C形弹簧处于发力状态，从而使得齿牙可以顺利通过第一齿圈、第二齿圈；同时在此过程中第一齿圈、第二齿圈会与齿牙瞬间啮合，此时伸缩齿受到的离心力较小，伸缩齿无法运动到与第一环形齿轮、第二环形齿轮啮合的位置；不运动的第一环形齿轮、第二环形齿轮将不会带动第一输入轴、第二输入轴运动，所以驱动轮不会运动；齿轮机构到达第三齿圈正上方时，围绕齿圈转轴的第三齿圈会带动齿牙旋转，伸缩齿受到离心力的作用，向外伸缩与第三环形齿轮啮合；此时的第二弹簧处于伸缩状态；齿轮机构将驱动第三环形齿轮旋转，第一弹簧处于伸缩状态；第三环形齿轮上所开的锥形齿，将驱动第三输入轴上的第三锥齿轮旋转，第三输入轴通过变速箱、传动轴、第二锥齿轮、第一锥齿轮、第一轮轴的运动，从而带动下驱动轮旋转运动；当齿轮机构驱动另一个第一轮轴上的驱动轮运动时，电机轴转速会高于齿轮机构与第一齿圈、第二齿圈、第三齿圈啮合时的转速，使得齿轮机构受到更大的离心力作用，这样齿轮机构会运动到第三齿圈的位置处，在此过程中当齿轮机构上的齿牙碰到第一齿圈、第二齿圈、第三齿圈上的齿时，齿牙会围绕圆柱销旋转，此时C形弹簧处于发力状态，从而使得齿牙可以顺利通过第一齿圈、第二齿圈；同时在此过程中第一齿圈、第二齿圈、第三齿圈会与齿牙瞬间啮合，此时伸缩齿受到的离心力较小，伸缩齿无法运动到与第一环形齿轮、第二环形齿轮、第三环形齿轮啮合的位置；不运动的第一环形齿轮、第二环形齿轮、第三环形齿轮将不会带动第一输入轴、第二输入轴、第三输入轴运动，变速箱将不工作，所以驱动轮不会运动；齿轮机构到达第四齿圈正上方时，围绕齿圈转轴的第四齿圈会带动齿牙旋转，伸缩齿受到离心力的作用，向外伸缩与第四环形齿轮啮合；此时的第二弹簧处于伸缩状态；齿轮机构将驱动第四环形齿轮旋转，第一弹簧处于伸缩状态；第四环形齿轮上所开的锥形齿，将驱动第四输入轴上的第三锥齿轮旋转，第四输入轴通过变速箱、传动轴、第二锥齿轮、第一锥齿轮、第一轮轴的运动，从而带动下驱动轮旋转运动。

附图说明

图1是整体部件分布示意图。

图2是驱动轮安装结构示意图。

图3是第一锥齿轮、第二锥齿轮安装结构示意图。

图4是齿圈转轴安装结构示意图。

图5是整体部件剖示图。

图6是第三锥齿轮安装结构示意图。

图7是第一支撑板安装结构示意图。

图8是齿轮机构安装结构示意图。

图9是齿轮转轴结构示意图。

图10是传动圆环安装结构示意图。

图11是固定块安装结构示意图。

图12是驱动环结构示意图。

图13是转动块结构示意图。

图14是C形弹簧安装结构示意图。

图15是中间齿轮机构剖示图。

图16是齿轮机构结构示意图。

图17是第一弹簧安装结构示意图。

图18是变速锥结构示意图。

图19是第二导块安装结构示意图。

图20是外壳结构示意图。

图中标号名称：1、外壳；2、变速箱；3、驱动轮；4、第一轮轴；5、第一锥齿轮；6、第二锥齿轮；7、第一支撑板；8、第二支撑板；9、电机壳；10、电机轴；11、圆台固定结构；12、转动圆环；13、第三支撑板；14、传动轴；15、转轴；16、第一环形齿轮；17、第二环形齿轮；18、第三锥齿轮；19、第三环形齿轮；20、第四环形齿轮；21、第一齿圈；22、第二齿圈；23、第三齿圈；24、第四齿圈；25、齿圈转轴；26、限位环、28、转动块；29、第一弹簧；32、齿轮转轴；34、连接块；35、滑槽；37、齿牙；38、旋转块；39、环形滑块；42、圆孔；43、传动腔；46、T形槽；47、驱动环；48、连接环；49、伸缩齿；50、齿牙槽；51、第二弹簧；52、伸缩齿腔；53、第二导块；54、中间支撑圆环；55、第一齿环槽；56、第二齿环槽；57、第三齿环槽；58、第四齿环槽；59、传动圆环；60、支撑圆环；61、第一导块；62、C形弹簧；63、齿轮机构；64、支撑机构；65、传动机构；66、片齿机构；67、中间齿机构；68、第一输入轴；69、第二输入轴；70、第三输入轴；71、第四输入轴；72、平衡块。

具体实施方式

如图1所示，它包括齿轮机构63、支撑机构64、传动机构65，其中齿轮机构63与传动机构65安装在支撑机构64内；齿轮机构63位于传动机构65上侧。

如图16所示，上述齿轮机构63包括片齿机构66、中间齿机构67，如图16所示，其中两个片齿机构66对称的安装在中间齿机构67上。

如图1所示，上述支撑机构64包括外壳1、变速箱2、驱动轮3、第一锥齿轮5、第二锥齿轮6、第一支撑板7、第二支撑板8、第二轮轴、第一轮轴4、第三支撑板13、传动轴14、转轴15、第一环形齿轮16、第二环形齿轮17、第三锥齿轮18、第三环形齿轮19、第四环形齿轮20、第一输入轴68、第二输入轴69、第三输入轴70、第四输入轴71，如图1所示，其中变速箱2安装在外壳1内的底面上；如图1所示，两个第二轮轴穿过外壳1对称的安装在变速箱2上；如图1所示，两个第三支撑板13安装在外壳1内的底面上；如图2、4所示，两个传动轴14穿过第三支撑板13，安装在变速箱2上；如图3所示，两个第二锥齿轮6对称的安装在两个传动轴14的一端；如图3所示，两个第一轮轴4对称的安装在外壳1上；如图3所示，两个第一锥齿轮5对称的安装在两个第一轮轴4的一端，且分别与相对应的第二锥齿轮6配合；四个驱动轮3分别安装在两个第一轮轴4与两个第二轮轴的一端；如图1、3所示，第二支撑板8下端安装在外壳1内的底面上，且第二支撑板8位于两个传动轴14之间；如图1、3所示，第二支撑板8靠近变速箱2；如图4、5所示，第一支撑板7一端的下侧安装在第二支撑板8的上端面上；如图5所示，转轴15安装在第一支撑板7上；如图5所示，第一环形齿轮16通过其上的内孔与转轴15的外圆面配合安装；如图5所示，第一环形齿的上侧外圆面上开有锥齿，下端面上开有直齿；如图5所示，第二环形齿轮17通过其上的内孔与第一环形齿轮16的外圆面配合安装；如图5所示，第二环形齿的上侧外圆面开有锥齿，下端面上开有直齿；第三环形齿轮19通过其上的内孔与第二环形齿轮17的外圆面配合安装；如图5所示，第三环形齿的上侧外圆面上开有锥齿，下端面上开有直齿；如图5所示，第四环形齿轮20通过其上的内孔与第三环形齿轮19的外圆面配合安装；第四环形齿的上侧外圆面开有锥齿，下侧端面上开有直齿；如图5所示，第一输入轴68、第二输入轴69、第三输入轴70、第四输入轴71均穿过第二支撑板8安装在变速箱2上，四个第三锥齿轮18分别安装在第一输入轴68、第二输入轴69、第三输入轴70、第四输入轴71的一端；如图5所示，安装在第一输入轴68上的第三锥齿轮18与第一环形齿轮16上的锥齿配合；如图6、7所示，安装在第二输入轴69上的第三锥齿轮18与第二环形齿轮17上的锥齿配合；如图6、7所示，安装在第三输入轴70上的第三锥齿轮18与第三环形齿轮19上的锥齿配合；如图6、7所示，安装在第四输入轴71上的第三锥齿轮18与第四环形齿轮20上的锥齿配合。

如图6、7所示，上述传动机构65包括电机、弹簧、驱动环47、第一导块61、T形导轨、连接环48、电机轴10、轴套、变速锥、转动圆环12、第一齿圈21、第二齿圈22、第三齿圈23、第四齿圈24、齿圈转轴25、圆孔42、传动腔43、连接块34、传动圆环59、限位环26、齿轮转轴32、滑槽35、固定块、环形滑块39、传动圆环59，如图1、20所示，其中电机安装在外壳1内底面的圆孔42中，如图5所示，转动圆环12安装在电机壳9的外圆面上，且位于电机的上侧；如图5、6、7所示，轴套安装在电机轴10上齿圈转轴25安装在轴套的外圆面上，且位于第一支撑板7的下侧；如图5所示，变速锥通过其上的孔与齿圈转轴25的外圆面配合安装在齿圈转轴25上；如图8所示，第一齿圈21安装在变速锥的外圆面上，位于第一环形齿轮16上的直齿轮正下方；如图8所示，第二齿圈22安装在变速锥的外圆面上，位于第二环形齿轮17上的直齿轮正下方；如图8所示，第三齿圈23安装在变速锥的外圆面上，位于第三环形齿轮19上的直齿轮正下方；如图8所示，第四齿圈24安装在变速锥的外圆面上，位于第四环形齿轮20上的直齿轮正下方；如图8所示，连接块34安装在电机轴10的上端面；如图9所示，齿轮转轴32的外圆面上对称的开有两个滑槽35；如图10所示，传动圆环59安装在齿轮转轴32端面的中心处；如图13所示，转动块28的端面上开有圆孔42，圆孔42的内圆面上开有传动腔43；齿轮转轴32通过其上的传动圆环59与转动块28上的传动腔43内壁配合安装在转动块28上；如图18所示，第一齿圈21的外圆面上开有第一齿环槽55，且第一齿环槽55位于第一齿圈21外圆面的中间位置处；如图18所示，第二齿圈22的外圆面上开有第二齿环槽56，且第二齿环槽56位于第二齿圈22外圆面的中间位置处；如图18所示，第三齿圈23的外圆面上开有第三齿环槽57，且第三齿环槽57位于第三齿圈23外圆面的中间位置处；如图18所示，第四齿圈24的外圆面上开有第四齿环槽58，且第四齿环槽58位于第四齿圈24外圆面的中间位置处；如图12所示，驱动环47的端面上开有T形导轨；连接环48的一端安装在驱动环47上远离开T形导轨的端面上；如图12所示，两个第一导块61对称的安装在驱动环47的内圆面上；如图9所示，驱动环47通过两个导块与齿轮转轴32上的两个滑槽35配合安装在齿轮转轴32上；如图11所示，第一弹簧29的一端上安装有固定块；环形滑块39安装在固定块的端面上；第一弹簧29嵌套在齿轮转轴32上，第一弹簧29一端安装在传动圆环59的端面上，如图17所示，另一端通过固定块和环形滑块39与驱动环47上所开的T形槽46配合安装在驱动环47上；如图9所示，限位环26安装在齿轮转轴32的远离电机轴10的端面上。

如图14、15所示，上述片齿机构66包括齿牙37、C形弹簧62、支撑圆环60、齿牙槽50，其中支撑圆环60安装在齿轮转轴32上，且支撑圆环60与第一齿圈21、第二齿圈22、第三齿圈23、第四齿圈24配合；如图14、15所示，支撑圆环60的端面上周向均匀的开有八个齿牙槽50；如图14、15所示，八个齿牙37分别通过圆柱销安装在八个齿牙槽50内；如图14、15所示，八个C形弹簧62一端分别安装在八个齿牙37上，另一端安装在支撑圆环60上。

如图14、15、16所示，上述中间齿轮包括中间支撑圆环54、伸缩齿49、第二弹簧51、第二导块53、伸缩齿49轮腔，如图14、15所示，其中中间支撑圆环54的外圆面上周向均匀的开有八个伸缩齿49轮腔，且八个伸缩齿49轮腔位于中间支撑圆环54外圆面的中间位置处；如图15所示，八个伸缩齿49轮腔的结构及安装结构完全相同，对于其中任意一个，伸缩齿腔52的圆周内壁上对称的开有槽；如图19所示，两个第二导块53对称的安装在伸缩齿49的两侧面上；如图14、15所示，伸缩齿49通过其上的第二导块53与伸缩齿腔52上所开的槽配合安装在伸缩齿腔52内；如图14、15所示，第二弹簧51安装在伸缩齿腔52内，一端安装在伸缩齿腔52的底面上，另一端安装在伸缩齿49的端面上。

如图9所示，上述支撑圆环60与限位环26配合。

如图6、7所示，上述变速锥的端面与转动圆环12的端面摩擦，变速锥在围绕电机轴10旋转的过程中，变速锥与转动圆环12相接触的点距离变速锥轴线的最短距离等于接触点距离电机轴10轴线的最短距离；上述第一输入轴68、第二输入轴69、第三输入轴70、第四输入轴71分别通过变速箱2将运动传递到两个第一轮轴4与两个第二轮轴上。

如图5所示，上述转轴15通过轴承安装在第一支撑板7上。

如图17所示，上述变速锥通过轴承安装在齿圈转轴25上。

如图17所示，上述第一弹簧29为伸缩弹簧。

如图1所示，上述第二轮轴通过轴承安装在外壳1上。

如图5所示，上述轴套上安装有平衡块72，平衡块72与变速锥对称分布。平衡块作用为平衡变速锥的离心力对电机轴的影响，使电机轴旋转过程中保持动平衡。

综上所述：

本发明设计了一种带平衡块的一个电机驱动的机器人行走平台，其具有一个电机单独驱动四个驱动轮3的功能；本明中的支撑机构64具有支撑齿轮机构63与传动机构65的功能，同时又具有传递运动的功能；传动机构65具有将电机上的运动传递到齿轮转轴32上的功能；齿轮机构63的作用是将齿轮转轴32上的运动传递到支撑机构64上，从而通过变速箱2以达到驱动四个驱动轮3的功能。

本发明中的支撑机构64具有支撑传动机构65与齿轮机构63的功能；电机轴10旋转会使得安装在电机轴10一端的连接块34运动，连接块34的作用是转动块28与电机轴10，安装在连接块34上的转动块28会带动齿轮转轴32围绕电机轴10旋转；驱动环47通过其上的第一导块61与滑槽35的配合安装在齿轮转轴32上的，驱动环47的目的是驱动转轴15运动；连接环48安装在驱动环47的端面上，连接环48的作用是连接驱动环47与齿轮机构63；当齿轮机构63沿齿轮转轴32来回滑动时，可以带动驱动环47上的第一导块61沿齿轮转轴32上的滑槽35来回运动；支撑圆环60端面上周向均匀的开有八个齿牙槽50的目的是，为了容纳八个齿牙37；八个齿牙37通过圆柱销安装在八个齿牙槽50的目的是，当支撑圆环60带动齿牙37在齿轮转轴32上来回运动时，齿牙37会与安装在变速锥上的第一齿圈21、第二齿圈22、第三齿圈23、第三齿圈23上的齿相接触，通过圆柱销安装在支撑圆环60上的齿牙37，受到第一齿圈21、第二齿圈22、第三齿圈23、第三齿圈23上齿给齿牙37的作用力，使得齿牙37会围绕圆柱销做旋转运动，旋转的齿牙37将不会第一齿圈21、第二齿圈22、第三齿圈23、第三齿圈23上的齿碰撞，这样齿轮机构63就可以顺利在齿轮转轴32上来回运动，从而达到防止齿牙37被第一齿圈21、第二齿圈22、第三齿圈23上齿的撞坏作用；第一弹簧29的一端安装在传动圆环59上，另一端通过固定块与环形滑块39安装在驱动环47上的T形槽46内；当驱动环47旋转时，安装在第一弹簧29上的环形滑块39将一起运动，这样第一弹簧29就可以与齿轮转轴32相对静止，第一弹簧29一方面可以不影响驱动环47的运动，另一方面又可以给齿轮机构63一个回位时的作用力；安装在第一弹簧29一端的固定块用于连接第一弹簧29与环形滑块39；在第一弹簧29一端的环形滑块39可以将弹簧与驱动环47连接起来，使得当驱动环47沿齿轮转轴32上来回运动时，第一弹簧29不会与驱动环47脱离连接；安装在电机外壳1上的转轴15圆环的作用是，转轴15圆环的端面给安装在齿圈转轴25上旋转的变速锥一个摩擦力，使得变速锥在摩擦力的作用下旋转；变速锥的端面与转动圆环12的端面摩擦，变速锥在围绕电机轴10旋转的过程中，变速锥与转动圆环12相接触的点距离变速锥轴线的最短距离等于接触点距离电机轴10轴线的最短距离的作用是，当电机轴10带动轴套旋转，轴套带动安装在其上的齿圈转轴25旋转，变速锥安装在齿圈转轴25上，安装在齿圈转轴25上的第一齿圈21、第二齿圈22、第三齿圈23、第四齿圈24也与齿圈转轴25一起围绕电机轴10旋转，变速锥与转动圆环12相接触的点距离变速锥轴线的最短距离等于接触点距离电机轴10轴线的最短距离，可以使得当电机旋转一圈时，变速锥也可以围绕齿圈转轴25旋转一圈，这样就可以达到变速锥与电机的转动速度相同的目的；设计变速锥的作用是，当齿轮机构63与第一齿圈21、第二齿圈22、第三齿圈23、第四齿圈24相啮合的过程中，需要电机提高转速，在离心力的作用下将齿轮机构63推到第二齿圈22、第三齿圈23、第四齿圈24啮合位置处，由于变速锥围绕齿圈转轴25旋转的转速等于电机的转速，所以第一齿圈21、第二齿圈22、第三齿圈23、第四齿圈24上的角速度相同，变速锥上收缩的外圆面，使得变速锥的径向发生变化，刚好可以将第二齿圈22、第三齿圈23、第四齿圈24上的线速度转化的与第一齿圈21上的线速度相同；当齿轮机构63与第二齿圈22、第三齿圈23、第四齿圈24相啮合时的线速度等于齿轮机构63与第一齿圈21相啮合时的线速度；这样就可以保证通过齿轮机构63传向第一环形齿轮16、第二环形齿轮17、第三环形齿轮19、第三环形齿轮19的线速度相同，通过第三锥齿轮18传向第一输入轴68、第二输入轴69、第三输入轴70、第四输入轴71的转速相同；从而达到第一输入轴68、第二输入轴69、第三输入轴70、第四输入轴71进入变速器的转速相同；第一齿圈21驱动齿轮机构63运动，在齿轮机构63的带动下会驱动安装在转轴15上的第一环形齿轮16旋转，旋转的第一环形齿轮16上的锥形齿会驱动安装在第一输入轴68上的第三锥齿轮18旋转；第一输入轴68上的运动在变速箱2的变速作用下传给其中一个第二轮轴；第二轮轴将带动驱轮旋转；第二齿圈22驱动齿轮机构63运动，在齿轮机构63的带动下会驱动安装在转轴15上的第二环形齿轮17旋转，旋转的第二环形齿轮17上的锥形齿会驱动安装在第二输入轴69上的第三锥齿轮18旋转；第二输入轴69上的运动在变速箱2的变速作用下传给另一个第二轮轴；第二轮轴将带动驱轮旋转；第三齿圈23驱动齿轮机构63运动，在齿轮机构63的带动下会驱动安装在转轴15上的第三环形齿轮19旋转，旋转的第三环形齿轮19上的锥形齿会驱动安装在第三输入轴70上的第三锥齿轮18旋转；第三输入轴70上的运动在变速箱2的变速作用下传给其中一个传动轴14，第二锥齿轮6安装在传动轴14的一端，在传动轴14的带动下与其啮合的第一锥齿轮5也将旋转，从而带动安装在第一轮轴4上的驱动轮3旋转；第四齿圈24驱动齿轮机构63运动，在齿轮机构63的带动下会驱动安装在转轴15上的第四环形齿轮20旋转，旋转的第四环形齿轮20上的锥形齿会驱动安装在第四输入轴71上的第三锥齿轮18旋转；第四输入轴71上的运动在变速箱2的变速作用下传给另一个传动轴14；第二锥齿轮6安装在传动轴14的一端，在传动轴14的带动下与其啮合的第一锥齿轮5也将旋转，从而带动安装在第一轮轴4上的驱动轮3旋转；C形弹簧62的作用是给齿牙37一个回复力，使齿牙37回到原来的位置上；限位环26具有防止齿轮机构63滑出齿轮转轴32的作用。

本发明中中间齿机构67的作用是，当齿轮机构63与第二齿圈22啮合的过程中，两个片齿会与第一齿圈21瞬间啮合一次，在此过程中片齿机构66会带动安装在其上的连接环48旋转，驱动环47通过第一导块61安装在齿轮转轴32上，且与连接环48的端面配合，在连接环48的作用下将带动驱动环47运动，驱动环47将带动齿轮机构63瞬间旋转，瞬间旋转的齿轮机构63，会使得其上的中间齿机构67旋转，伸缩齿49通过第二导块53与伸缩齿腔52上的槽配合，安装在中间支撑圆环54上，旋转的中间齿机构67会给伸缩齿49一个离心力的作用，使得伸缩齿49上的第二导块53沿伸缩齿腔52上的槽滑动；但由于瞬间旋转的中间齿机构67的离心力较小，所以伸缩齿49滑出伸缩齿腔52的距离较小，从而达到不与第一环形齿轮16相啮合的功能；当齿轮机构63与第二齿圈22啮合的过程中，两个片齿会与第一齿圈21瞬间啮合一次，在此过程中片齿机构66会带动安装在其上的连接环48旋转，驱动环47通过第一导块61安装在齿轮转轴32上，且与连接环48的端面配合，在连接环48的作用下将带动驱动环47运动，驱动环47将带动齿轮机构63瞬间旋转，瞬间旋转的齿轮机构63，会使得其上的中间齿机构67旋转，伸缩齿49通过第二导块53与伸缩齿腔52上的槽配合，安装在中间支撑圆环54上，旋转的中间齿机构67会给伸缩齿49一个离心力的作用，使得伸缩齿49上的第二导块53沿伸缩齿腔52上的槽滑动；但由于瞬间旋转的中间齿机构67的离心力较小，所以伸缩齿49滑出伸缩齿腔52的距离较小，从而达到不与第一环形齿轮16相啮合的功能；当齿轮机构63位于第二齿圈22的正上方时，在第二齿圈22的驱动下，会给伸缩齿49一个大的离心力，使得伸缩齿49可以沿伸缩齿腔52内的槽向外滑动，此时伸缩齿49将驱动第二环形齿轮17旋转；当齿轮机构63与第三齿圈23啮合的过程中，两个片齿会与第一齿圈21、第二齿圈22瞬间啮合一次，在此过程中片齿机构66会带动安装在其上的连接环48旋转，驱动环47通过第一导块61安装在齿轮转轴32上，且与连接环48的端面配合，在连接环48的作用下将带动驱动环47运动，驱动环47将带动齿轮机构63瞬间旋转，瞬间旋转的齿轮机构63，会使得其上的中间齿机构67旋转，伸缩齿49通过第二导块53与伸缩齿腔52上的槽配合，安装在中间支撑圆环54上，旋转的中间齿机构67会给伸缩齿49一个离心力的作用，使得伸缩齿49上的第二导块53沿伸缩齿腔52上的槽滑动；但由于瞬间旋转的中间齿机构67的离心力较小，所以伸缩齿49滑出伸缩齿腔52的距离较小，从而达到不与第一环形齿轮16、第二环形齿相啮合的功能；当齿轮机构63位于第三齿圈23的正上方时，在第三齿圈23的驱动下，会给伸缩齿49一个大的离心力，使得伸缩齿49可以沿伸缩齿腔52内的槽向外滑动，此时伸缩齿49将驱动第三环形齿轮19旋转；当齿轮机构63与第四齿圈24啮合的过程中，两个片齿会与第一齿圈21、第二齿圈22、第三齿圈23瞬间啮合一次，在此过程中片齿机构66会带动安装在其上的连接环48旋转，驱动环47通过第一导块61安装在齿轮转轴32上，且与连接环48的端面配合，在连接环48的作用下将带动驱动环47运动，驱动环47将带动齿轮机构63瞬间旋转，瞬间旋转的齿轮机构63，会使得其上的中间齿机构67旋转，伸缩齿49通过第二导块53与伸缩齿腔52上的槽配合，安装在中间支撑圆环54上，旋转的中间齿机构67会给伸缩齿49一个离心力的作用，使得伸缩齿49上的第二导块53沿伸缩齿腔52上的槽滑动；但由于瞬间旋转的中间齿机构67的离心力较小，所以伸缩齿49滑出伸缩齿腔52的距离较小，从而达到不与第一环形齿轮16、第三环形齿轮19、第四环形齿轮20相啮合的功能；当齿轮机构63位于第四齿圈24的正上方时，在第四齿圈24的驱动下，会给伸缩齿49一个大的离心力，使得伸缩齿49可以沿伸缩齿腔52内的槽向外滑动，此时伸缩齿49将驱动第四环形齿轮20旋转；第二弹簧51的作用是，给伸缩齿49一个回位时的作用力。

在使用过程中，在机器人未运动时，第一弹簧29处于自由伸缩状态；第二弹簧51处于自由伸缩状态；C形弹簧62处于自由伸缩状态；电机轴10的旋转将带动齿圈转轴25围绕电机转轴15运动，带齿圈转轴25的带动下变速锥与安装在其上的第一齿圈21、第二齿圈22、第三齿圈23、第四齿圈24围绕电机轴10旋转，旋转的变速锥与安装在电机上的转动圆环12上的端面摩擦，使得变速锥围绕齿圈转轴25旋转；同时在电机轴10的带动下，连接块34旋转，旋转的连接块34会带动传动圆环59围绕电机轴10旋转，安装在传动圆环59上的齿轮转轴32将带动安装在其上的第一弹簧29、驱动轮3、连接环48、支撑圆环60、齿牙37旋转，当齿轮机构63驱动其中一个第二轮轴上的驱动轮3运动时，电机轴10以一定转速旋转，受到离心力的作用，齿轮机构63会运动到第一齿圈21的位置处，围绕齿圈转轴25的第一齿圈21会带动齿牙37旋转，齿牙37将带动中间支撑圆环54旋转；旋转的中间支撑圆环54会给伸缩齿49一个离心力，使得安装在伸缩齿49上的第二导块53沿伸缩齿腔52上的槽向外滑动；此时伸缩齿49将与第一环形齿轮16啮合，旋转的伸缩齿49将驱动第一环形齿轮16旋转，此时C形弹簧62处于自由伸缩状态，弹簧处于拉伸状态；第一环形齿轮16上所开的锥形齿将驱动第一输入轴68上的第三锥齿轮18旋转，第一输入轴68通过变速箱2、第二轮轴将带动驱动轮3运动；当齿轮机构63驱动另一个第二轮轴上的驱动轮3运动时，电机轴10转速会高于齿轮机构63与第一齿圈21啮合的转速，使得齿轮机构63受到较大的离心力作用，这样齿轮机构63会运动到第二齿圈22的位置处，在此过程中当齿轮机构63上的齿牙37碰到第一齿圈21上的齿时，齿牙37会围绕圆柱销旋转，此时C形弹簧62处于发力状态，从而使得齿牙37可以顺利通过第一齿圈21；同时在此过程中第一齿圈21会与齿牙37瞬间啮合，此时伸缩齿49受到的离心力较小，无法伸缩到与第一环形齿轮16啮合的位置，第一环形齿轮16将不会带动第三锥齿轮18、第一输入轴68旋转、变速箱2、第二轮轴运动，所以驱动轮3不会运动；齿轮机构63到达第二齿圈22正上方时，围绕齿圈转轴25的第二齿圈22会带动齿牙37旋转，伸缩齿49受到离心力的作用，向外伸缩与第二环形齿轮17啮合；此时的第二弹簧51处于伸缩状态；齿轮机构63将驱动第二环形齿轮17旋转，第一弹簧29处于伸缩状态；第二环形齿轮17上所开的锥形齿，将驱动第二输入轴69上的第三锥齿轮18旋转，第二输入轴69通过变速箱2、另一个第二轮轴的运动，从而带动下驱动轮3旋转运动；当齿轮机构63驱动第一轮轴4上的驱动轮3运动时，电机轴10转速会高于齿轮机构63与第一齿圈21、第二齿圈22啮合时的转速，使得齿轮机构63受到更大的离心力作用，这样齿轮机构63会运动到第三齿圈23的位置处，在此过程中当齿轮机构63上的齿牙37碰到第一齿圈21、第二齿圈22上的齿时，齿牙37会围绕圆柱销旋转，此时C形弹簧62处于发力状态，从而使得齿牙37可以顺利通过第一齿圈21、第二齿圈22；同时在此过程中第一齿圈21、第二齿圈22会与齿牙37瞬间啮合，此时伸缩齿49受到的离心力较小，伸缩齿49无法运动到与第一环形齿轮16、第二环形齿轮17啮合的位置；不运动的第一环形齿轮16、第二环形齿轮17将不会带动第一输入轴68、第二输入轴69运动，所以驱动轮3不会运动；齿轮机构63到达第三齿圈23正上方时，围绕齿圈转轴25的第三齿圈23会带动齿牙37旋转，伸缩齿49受到离心力的作用，向外伸缩与第三环形齿轮19啮合；此时的第二弹簧51处于伸缩状态；齿轮机构63将驱动第三环形齿轮19旋转，第一弹簧29处于伸缩状态；第三环形齿轮19上所开的锥形齿，将驱动第三输入轴70上的第三锥齿轮18旋转，第三输入轴70通过变速箱2、传动轴14、第二锥齿轮6、第一锥齿轮5、第一轮轴4的运动，从而带动下驱动轮3旋转运动；当齿轮机构63驱动另一个第一轮轴4上的驱动轮3运动时，电机轴10转速会高于齿轮机构63与第一齿圈21、第二齿圈22、第三齿圈23啮合时的转速，使得齿轮机构63受到更大的离心力作用，这样齿轮机构63会运动到第三齿圈23的位置处，在此过程中当齿轮机构63上的齿牙37碰到第一齿圈21、第二齿圈22、第三齿圈23上的齿时，齿牙37会围绕圆柱销旋转，此时C形弹簧62处于发力状态，从而使得齿牙37可以顺利通过第一齿圈21、第二齿圈22；同时在此过程中第一齿圈21、第二齿圈22、第三齿圈23会与齿牙37瞬间啮合，此时伸缩齿49受到的离心力较小，伸缩齿49无法运动到与第一环形齿轮16、第二环形齿轮17、第三环形齿轮19啮合的位置；不运动的第一环形齿轮16、第二环形齿轮17、第三环形齿轮19将不会带动第一输入轴68、第二输入轴69、第三输入轴70运动，变速箱2将不工作，所以驱动轮3不会运动；齿轮机构63到达第四齿圈24正上方时，围绕齿圈转轴25的第四齿圈24会带动齿牙37旋转，伸缩齿49受到离心力的作用，向外伸缩与第四环形齿轮20啮合；此时的第二弹簧51处于伸缩状态；齿轮机构63将驱动第四环形齿轮20旋转，第一弹簧29处于伸缩状态；第四环形齿轮20上所开的锥形齿，将驱动第四输入轴71上的第三锥齿轮18旋转，第四输入轴71通过变速箱2、传动轴14、第二锥齿轮6、第一锥齿轮5、第一轮轴4的运动，从而带动下驱动轮3旋转运动。

Claims (5)

1.一种带平衡块的一个电机驱动的机器人行走平台，其特征在于：它包括齿轮机构、支撑机构、传动机构，其中齿轮机构与传动机构安装在支撑机构内；齿轮机构位于传动机构上侧；

上述齿轮机构包括片齿机构、中间齿机构，其中两个片齿机构对称的安装在中间齿机构上；

上述支撑机构包括外壳、变速箱、驱动轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一支撑板、第二支撑板、第二轮轴、第一轮轴、第三支撑板、传动轴、转轴、第一环形齿轮、第二环形齿轮、第三锥齿轮、第三环形齿轮、第四环形齿轮、第一输入轴、第二输入轴、第三输入轴、第四输入轴，其中变速箱安装在外壳内的底面上；两个第二轮轴穿过外壳对称的安装在变速箱上；两个第三支撑板安装在外壳内的底面上；两个传动轴穿过第三支撑板，安装在变速箱上；两个第二锥齿轮对称的安装在两个传动轴的一端；两个第一轮轴对称的安装在外壳上；两个第一锥齿轮对称的安装在两个第一轮轴的一端，且分别与相对应的第二锥齿轮配合；四个驱动轮分别安装在两个第一轮轴与两个第二轮轴的一端；第二支撑板下端安装在外壳内的底面上，且第二支撑板位于两个传动轴之间；第二支撑板靠近变速箱；第一支撑板一端的下侧安装在第二支撑板的上端面上；转轴安装在第一支撑板上；第一环形齿轮通过其上的内孔与转轴的外圆面配合安装；第一环形齿的上侧外圆面上开有锥齿，下端面上开有直齿；第二环形齿轮通过其上的内孔与第一环形齿轮的外圆面配合安装；第二环形齿的上侧外圆面开有锥齿，下端面上开有直齿；第三环形齿轮通过其上的内孔与第二环形齿轮的外圆面配合安装；第三环形齿的上侧外圆面上开有锥齿，下端面上开有直齿；第四环形齿轮通过其上的内孔与第三环形齿轮的外圆面配合安装；第四环形齿的上侧外圆面开有锥齿，下侧端面上开有直齿；第一输入轴、第二输入轴、第三输入轴、第四输入轴均穿过第二支撑板安装在变速箱上，四个第三锥齿轮分别安装在第一输入轴、第二输入轴、第三输入轴、第四输入轴的一端；安装在第一输入轴上的第三锥齿轮与第一环形齿轮上的锥齿配合；安装在第二输入轴上的第三锥齿轮与第二环形齿轮上的锥齿配合；安装在第三输入轴上的第三锥齿轮与第三环形齿轮上的锥齿配合；安装在第四输入轴上的第三锥齿轮与第四环形齿轮上的锥齿配合；

上述传动机构包括电机、弹簧、驱动环、第一导块、T形导轨、连接环、电机轴、轴套、变速锥、转动圆环、第一齿圈、第二齿圈、第三齿圈、第四齿圈、齿圈转轴、圆孔、传动腔、连接块、传动圆环、限位环、齿轮转轴、滑槽、固定块、环形滑块、传动圆环，其中电机安装在外壳内底面的圆孔中，转动圆环安装在电机壳的外圆面上，且位于电机的上侧；轴套安装在电机轴上齿圈转轴安装在轴套的外圆面上，且位于第一支撑板的下侧；变速锥通过其上的孔与齿圈转轴的外圆面配合安装在齿圈转轴上；第一齿圈安装在变速锥的外圆面上，位于第一环形齿轮上的直齿轮正下方；第二齿圈安装在变速锥的外圆面上，位于第二环形齿轮上的直齿轮正下方；第三齿圈安装在变速锥的外圆面上，位于第三环形齿轮上的直齿轮正下方；第四齿圈安装在变速锥的外圆面上，位于第四环形齿轮上的直齿轮正下方；连接块安装在电机轴的上端面；齿轮转轴的外圆面上对称的开有两个滑槽；传动圆环安装在齿轮转轴端面的中心处；转动块的端面上开有圆孔，圆孔的内圆面上开有传动腔；齿轮转轴通过其上的传动圆环与转动块上的传动腔内壁配合安装在转动块上；第一齿圈的外圆面上开有第一齿环槽，且第一齿环槽位于第一齿圈外圆面的中间位置处；第二齿圈的外圆面上开有第二齿环槽，且第二齿环槽位于第二齿圈外圆面的中间位置处；第三齿圈的外圆面上开有第三齿环槽，且第三齿环槽位于第三齿圈外圆面的中间位置处；第四齿圈的外圆面上开有第四齿环槽，且第四齿环槽位于第四齿圈外圆面的中间位置处；驱动环的端面上开有T形导轨；连接环的一端安装在驱动环上远离开T形导轨的端面上；两个第一导块对称的安装在驱动环的内圆面上；驱动环通过两个导块与齿轮转轴上的两个滑槽配合安装在齿轮转轴上；第一弹簧的一端上安装有固定块；环形滑块安装在固定块的端面上；第一弹簧嵌套在齿轮转轴上，第一弹簧一端安装在传动圆环的端面上，另一端通过固定块和环形滑块与驱动环上所开的T形槽配合安装在驱动环上；限位环安装在齿轮转轴的远离电机轴的端面上；

上述片齿机构包括齿牙、C形弹簧、支撑圆环、齿牙槽，其中支撑圆环安装在齿轮转轴上，且支撑圆环与第一齿圈、第二齿圈、第三齿圈、第四齿圈配合；支撑圆环的端面上周向均匀的开有八个齿牙槽；八个齿牙分别通过圆柱销安装在八个齿牙槽内；八个C形弹簧一端分别安装在八个齿牙上，另一端安装在支撑圆环上；

上述中间齿轮包括中间支撑圆环、伸缩齿、第二弹簧、第二导块、伸缩齿轮腔，其中中间支撑圆环的外圆面上周向均匀的开有八个伸缩齿轮腔，且八个伸缩齿轮腔位于中间支撑圆环外圆面的中间位置处；八个伸缩齿轮腔的结构及安装结构完全相同，对于其中任意一个，伸缩齿腔的圆周内壁上对称的开有槽；两个第二导块对称的安装在伸缩齿的两侧面上；伸缩齿通过其上的第二导块与伸缩齿腔上所开的槽配合安装在伸缩齿腔内；第二弹簧安装在伸缩齿腔内，一端安装在伸缩齿腔的底面上，另一端安装在伸缩齿的端面上；

上述支撑圆环与限位环配合；

上述变速锥的端面与转动圆环的端面摩擦，变速锥在围绕电机轴旋转的过程中，变速锥与转动圆环相接触的点距离变速锥轴线的最短距离等于接触点距离电机轴轴线的最短距离；上述第一输入轴、第二输入轴、第三输入轴、第四输入轴分别通过变速箱将运动传递到两个第一轮轴与两个第二轮轴上；

上述轴套上安装有平衡块，平衡块与变速锥对称分布。

2.根据权利要求1所述的一种带平衡块的一个电机驱动的机器人行走平台，其特征在于：上述转轴通过轴承安装在第一支撑板上。

3.根据权利要求1所述的一种带平衡块的一个电机驱动的机器人行走平台，其特征在于：上述变速锥通过轴承安装在齿圈转轴上。

4.根据权利要求1所述的一种带平衡块的一个电机驱动的机器人行走平台，其特征在于：上述第一弹簧为伸缩弹簧。

5.根据权利要求1所述的一种带平衡块的一个电机驱动的机器人行走平台，其特征在于：上述第二轮轴通过轴承安装在外壳上。