CN107336574A - 一种可变轴距可升降的机器人 - Google Patents

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张志安
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程志
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    • B60G2800/91—Suspension Control
    • B60G2800/914—Height Control System

Abstract

本发明公开了一种可变轴距可升降机器人，包括机器人平台、驱动轮、驱动轮连杆、后摆动杆、上摆动电机、上摆动杆、辅助电机、前摆动连杆、转向舵机、转向轮、下连接杆、摆动牙槽、下摆动电机、L形转向连杆和转向轮连杆。本发明机器人可增大轴距、降低重心，使其稳定通过复杂路况，提高了轮式机器人快速通过复杂路况的稳定性和可靠性，可通过调节机器人的轴距，升高重心，安全越过障碍物，在整个变轴距的过程中，采用两个电机提供动力，减轻了整体重量，使结构紧凑。

Description

一种可变轴距可升降的机器人
技术领域
本发明属于机器人领域，具体涉及一种可变轴距可升降机器人。
背景技术
轮式机器人是机器人家族中一个重要分支，具有速度快、效率高、运动噪音低等优点。其在特种机器人领域中占有重要地位。同时轮式移动机器人也是各国进一步拓展机器人应用领域的重要研究方向。为使轮式机器人适应各种工作环境的不同要求，相继开发出各种移动机构。因此大力发展轮式机器人已经成为世界各国研究的方向。
传统轮式机器人适合平坦的路面，特别是马路，虽然具有移动速度快、效率高、运动噪音低等优点，但容易打滑，不平稳，越障能力、地形适应能力等较差，另外，传统轮式机器人转弯效率低且转外半径大，在狭窄的巷道和凹凸不平的山地都无法正常行驶。传统轮式机器人轴距不可变，无法根据行驶环境改变自身轴距和底盘高度，从而在应用方面受到地形和路况限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可变轴距可升降机器人解决了现有传统轮式机器人越障性差、地形适应性差的难题。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种可变轴距可升降机器人，包括机器人平台和两组行走机构，两组行走机构对称设置在机器人平台两侧；所述行走机构包括驱动轮、驱动轮连杆、后摆动杆、上摆动电机、上摆动杆、辅助电机、前摆动连杆、转向舵机、转向轮、下连接杆、摆动牙槽、下摆动电机、 L形转向连杆和转向轮连杆。
所述驱动轮与驱动轮连杆一端固连，后摆动杆、上摆动杆、摆动连杆和下连接杆通过销轴连接构成平行四边形机构，驱动轮连杆另一端与下摆动电机的输出轴通过平键连接，下摆动电机的输出轴的轴端与后摆动杆和下连接杆连接端的销轴孔通过轴承紧配合，上摆动电机的输出轴与上摆动杆和后摆动杆连接端的销轴孔通过平键连接，辅助电机设置在机器人平台内，其输出轴自机器人平台的侧壁伸出，输出轴上设有齿轮，摆动牙槽固定在机器人平台侧壁，输出轴上的齿轮与牙槽啮合传动，L形转向连杆一端与前摆动连杆固连，转向舵机固定在L形转向连杆另一端，转向舵机的输出轴与转向轮连杆的一端通过平键连接，转向轮连杆另一端与转向轮通过销轴连接。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：（1）当机器人遇到复杂路况时，可增大轴距、降低重心，使其稳定通过复杂路况，提高了轮式机器人快速通过复杂路况的稳定性和可靠性；（2）当机器人在行进过程中遇见较大障碍物时，机器人通过调节机器人的轴距，升高重心，安全越过障碍物；（3）在整个变轴距的过程中，采用两个电机提供动力，减轻了整体重量，使结构紧凑。
附图说明
图1为本发明一种可变轴距可升降机器人的主视图。
图2为本发明一种可变轴距可升降机器人的俯视图。
图3为本发明一种可变轴距可升降机器人的展开三维外观图。
图4为本发明一种可变轴距可升降机器人的闭合三维效果图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
结合图1至图4，一种可变轴距可升降机器人，包括机器人平台4和两组行走机构，两组行走机构对称设置在机器人平台4两侧；所述行走机构包括驱动轮1、驱动轮连杆2、后摆动杆3、上摆动电机5、上摆动杆6、辅助电机7、前摆动连杆8、转向舵机9、转向轮10、下连接杆11、摆动牙槽12、下摆动电机13、 L形转向连杆14和转向轮连杆15。
所述驱动轮1与驱动轮连杆2一端固连，后摆动杆3、上摆动杆6、摆动连杆8和下连接杆11通过销轴连接构成平行四边形机构，驱动轮连杆2另一端与下摆动电机13的输出轴通过平键连接，下摆动电机13的输出轴的轴端与后摆动杆3和下连接杆11连接端的销轴孔通过轴承紧配合，上摆动电机5的输出轴与上摆动杆6和后摆动杆3连接端的销轴孔通过平键连接，辅助电机7设置在机器人平台4内，其输出轴自机器人平台4的侧壁伸出，输出轴上设有齿轮，摆动牙槽12固定在机器人平台4侧壁，输出轴上的齿轮与牙槽啮合传动，L形转向连杆14一端与前摆动连杆8固连，转向舵机9固定在L形转向连杆14另一端，转向舵机9的输出轴与转向轮连杆15的一端通过平键连接，转向轮连杆15另一端与转向轮10通过销轴连接。
工作过程：
当施工过程中，当机器人遇到复杂路况时，通过该机构实现轴距增大、重心降低，稳定通过该区域，提高轮式机器人快速通过的稳定性和可靠性；当机器人在行进过程中遇见较大障碍物时，机器人通过机构自身调节机器人轴距，升高重心，安全越过障碍物。当机器人遇到复杂路况时，上摆动电机5的输出轴逆时针转动带动后摆动杆3逆时针转动，下摆动电机13的输出轴顺时针转动带动驱动轮连杆2顺时针转动，使机器人轴距增大、重心降低，稳定通过该区域，提高轮式机器人快速通过的稳定性和可靠性；当机器人在行进过程中遇见较大障碍物时，上摆动电机5的输出轴顺时针转动带动后摆动杆3顺时针转动，下摆动电机13的输出轴逆时针转动带动驱动轮连杆2逆时针转动，使机器人轴距减小、重心升高，安全通过该障碍物。
实施例1
结合图1至图4，一种可变轴距可升降机器人，包括机器人平台4和两组行走机构，两组行走机构对称设置在机器人平台4两侧；所述行走机构包括驱动轮1、驱动轮连杆2、后摆动杆3、上摆动电机5、上摆动杆6、辅助电机7、前摆动连杆8、转向舵机9、转向轮10、下连接杆11、摆动牙槽12、下摆动电机13、 L形转向连杆14和转向轮连杆15。
所述驱动轮1与驱动轮连杆2一端通过螺栓固连，后摆动杆3、上摆动杆6、摆动连杆8和下连接杆11通过销轴连接构成平行四边形机构，驱动轮连杆2另一端与下摆动电机13的输出轴通过平键连接，下摆动电机13的输出轴的轴端与后摆动杆3和下连接杆11连接端的销轴孔通过轴承紧配合，上摆动电机5的输出轴与上摆动杆6和后摆动杆3连接端的销轴孔通过平键连接，上摆动电机5可带动后摆动杆3运动，辅助电机7设置在机器人平台4内，其输出轴自机器人平台4的侧壁伸出，输出轴上设有齿轮，摆动牙槽12通过螺栓固定在机器人平台4侧壁，输出轴上的齿轮与牙槽啮合传动，L形转向连杆14一端与前摆动连杆8通过焊接固连，转向舵机9通过螺栓固定在L形转向连杆14另一端，转向舵机9的输出轴与转向轮连杆15的一端通过平键连接，转向轮连杆15另一端与转向轮10通过销轴连接。当机器人需要转向时，转向舵机9带动转向轮10进行转向。

Claims (1)

1.一种可变轴距可升降机器人，其特征在于：包括机器人平台（4）和两组行走机构，两组行走机构对称设置在机器人平台（4）两侧；所述行走机构包括驱动轮（1）、驱动轮连杆（2）、后摆动杆（3）、上摆动电机（5）、上摆动杆（6）、辅助电机（7）、前摆动连杆（8）、转向舵机（9）、转向轮（10）、下连接杆（11）、摆动牙槽（12）、下摆动电机（13）、 L形转向连杆（14）和转向轮连杆（15）；
所述驱动轮（1）与驱动轮连杆（2）一端固连，后摆动杆（3）、上摆动杆（6）、摆动连杆（8）和下连接杆（11）通过销轴连接构成平行四边形机构，驱动轮连杆（2）另一端与下摆动电机（13）的输出轴通过平键连接，下摆动电机（13）的输出轴的轴端与后摆动杆（3）和下连接杆（11）连接端的销轴孔通过轴承紧配合，上摆动电机（5）的输出轴与上摆动杆（6）和后摆动杆（3）连接端的销轴孔通过平键连接，辅助电机（7）设置在机器人平台（4）内，其输出轴自机器人平台（4）的侧壁伸出，输出轴上设有齿轮，摆动牙槽（12）固定在机器人平台（4）侧壁，输出轴上的齿轮与牙槽啮合传动，L形转向连杆（14）一端与前摆动连杆（8）固连，转向舵机（9）固定在L形转向连杆（14）另一端，转向舵机（9）的输出轴与转向轮连杆（15）的一端通过平键连接，转向轮连杆（15）另一端与转向轮（10）通过销轴连接。
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