CN108016522B - 一种展开式链条型双边滚动沟渠跨越侦查机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种展开式链条型双边滚动沟渠跨越侦查机器人，包括单边链节拼接装置和中心轴齿轮形装置。所述的单边链节拼接装置由20个内齿形链节组成。所述的中心轴齿轮形装置由中心轴、控制块铅重锤、右齿形轮、左齿形轮、左部驱动电机、右部驱动电机组成。通过内齿形链节上的凸口驱动舵机和缺口驱动舵机控制缺口磁铁和凸口磁铁的位置，实现链节之间拼接装置的形状的变化，可以调整为链条形及链圈形。所述的中心轴齿轮形装置上有右部驱动电机和左部驱动电机控制左齿形轮和右齿形轮，两个齿轮驱动单边链节拼接装置的转动。本发明的单边链节拼接装置可以根据路面情况调整位形实现机器人的越障及跨桥作业，具有操作简洁、结构紧凑。

Description

一种展开式链条型双边滚动沟渠跨越侦查机器人

技术领域

本发明涉及一种沟渠跨越侦查机器人，尤其是涉及一种展开式链条型双边滚动沟渠跨越侦查机器人。

背景技术

现有机器人多是人形及轮形机器人，常规的侦查机器人多是轮形机器人，但是轮形机器人无法跨越沟渠障碍，在野外空间，路径表面多会出现空缺的情况，缺失后的路径表面宽度不足以支持机器人通过，鉴于这时轮形机器人往往无法正常通过，亟待研发一种特殊构型机器人，可以通过机器人变形实现机器人的越障作业。本发明是一个双轮形机器人，两边的轮形是链节形装置，链节形装置可以展开成链条形，实现机器人的越障。本发明通过链圈的展开实现机器人变形，最终实现机器人的沟渠越障，实现了机器人的灵活运行及侦查空间的扩大。

发明内容

本发明的目的是提供一种沟渠跨越侦查机器人，尤其是涉及一种展开式链条型双边滚动沟渠跨越侦查机器人。

本发明的上述技术问题是通过下述方案得以解决的。

本发明的一种展开式链条型双边滚动沟渠跨越侦查机器人，包括：单边链节拼接装置和中心轴齿轮形装置两个部分。所述的单边链节拼接装置由20个内齿形链节组成。所述的中心轴齿轮形装置由中心轴、控制块铅重锤、右齿形轮、左齿形轮、左部驱动电机、右部驱动电机组成。通过内齿形链节上的凸口驱动舵机和缺口驱动舵机控制缺口磁铁和凸口磁铁的位置，实现单边链节拼接装置的形状，可以调整为链条形及链圈形。所述的中心轴齿轮形装置上有右部驱动电机和左部驱动电机控制左齿形轮和右齿形轮驱动单边链节拼接装置的转动；两个链节的缺口磁铁和凸口磁铁电磁分离，通过调节每个链节上的两个舵机最终实现链圈向链条的变形。

所述的沟渠跨越侦查机器人由单边链节拼接装置和中心轴齿轮形装置组成，所述的中心轴齿轮形装置由中心轴6、控制块铅重锤3、右齿形轮1、左齿形轮4、左部驱动电机8、右部驱动电机7组成，控制块铅重锤3转动安装在中心轴6上，右部驱动电机7安装在中心轴6上，左部驱动电机8安装在中心轴6上，左齿形轮4安装在左部驱动电机8上，右齿形轮1安装在右部驱动电机7上，右链圈2安装在右齿形轮1，左链圈5安装在左齿形轮4上，左链圈5由20个内齿形链节17首尾相连安装。

所述的内齿形链节17由凸口磁铁11、缺口磁铁10、缺口驱动舵机15、凸口驱动舵机16、链节主体18组成，缺口驱动舵机15安装在链节主体18上，凸口驱动舵机16安装在链节主体18上，凸口磁铁11安装在凸口驱动舵机16上，缺口磁铁10安装在缺口驱动舵机15上。所述的一种展开式链条型双边滚动沟渠跨越侦查机器人，所述的电机8固定在底座5上，电机8输出轴与同步带轮一16固定连接，同步带轮二17安装在锥齿轮减速箱6的输入轴12上，同步带7安装在同步带轮一16和同步带轮二17上。

本发明的单边链节拼接装置可以根据路面情况调整位形实现机器人的越障及跨桥作业，具有操作简洁、结构紧凑、功能优异等优势。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的主视方向示意图；

图3为本发明的俯视方向工作示意图；

图4为本发明的轴测方向示意图；

图5为本发明的方式一工作示意图图；

图6为本发明的方式一主视方向结构示意图；

图7为本发明的方式一俯视方向结构示意图；

图8为本发明的方式一轴测方向结构工作示意图；

图9为本发明的两关节结构示意图；

图10为本发明的两关节工作示意图；

图11为本发明的关节俯视方向结构示意图；

图12为本发明的方式一左视方向结构工作示意图；

图13为本发明的方式二工作示意图；

图14为本发明的方式二俯视方向工作示意图；

图15为本发明的方式三工作示意图；

图16为本发明的方式三工作主视方向结构示意图；

图17为本发明的方式三工作左视方向结构示意图；

图18为本发明的方式三工作轴测方向结构示意图；

图中标号：1、右齿形轮；2、右链圈；3、控制块铅重锤；4、左齿形轮；5、左链圈；6、中心轴；7、右部驱动电机；8、左部驱动电机；9、齿形；10、缺口磁铁；11、凸口磁铁；12、展开链圈；13、路径缺口；14、路径障碍；15、缺口驱动舵机；16、凸口驱动舵机；17、内齿形链节；18、链节主体。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有进一步的了解和认识，用以教佳的实例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1，图2所示，本发明所述的一种展开式链条型双边滚动沟渠跨越侦查机器人，所述的沟渠跨越侦查机器人由单边链节拼接装置和中心轴齿轮形装置组成，所述的中心轴齿轮形装置由中心轴6、控制块铅重锤3、右齿形轮1、左齿形轮4、左部驱动电机8、右部驱动电机7组成，控制块铅重锤3转动安装在中心轴6上，右部驱动电机7安装在中心轴6上，左部驱动电机8安装在中心轴6上，左齿形轮4安装在左部驱动电机8上，右齿形轮1安装在右部驱动电机7上，右链圈2安装在右齿形轮1，左链圈5安装在左齿形轮4上，左链圈5由20个内齿形链节17首尾相连安装。

图4为本发明轴测示意图，中心轴6两端安装驱动电机，控制块铅重锤3保证了中心轴6的姿态，通过驱动两边的驱动电机，带动右齿形轮1和左齿形轮4转动，实现链圈的转动，最终实现整个机器人的移动，可以通过左右两侧的驱动电机实现差速控制，完成机器人的转向操作。

图5为本发明的工作方式一示意图，链圈变形为链条，在这个过程中，两端的链节实现电磁分离，通过各个链节内集成的缺口驱动舵机15和凸口驱动舵机16实现各个链节之间的相对运动，最终实现链圈到链节的变形，具体操作方式见图9、图10。

所述的内齿形链节17由凸口磁铁11、缺口磁铁10、缺口驱动舵机15、凸口驱动舵机16、链节主体18组成，缺口驱动舵机15安装在链节主体18上，凸口驱动舵机16安装在链节主体18上，凸口磁铁11安装在凸口驱动舵机16上，缺口磁铁10安装在缺口驱动舵机15上。

图13显示了链圈的展开过程，在沟渠之前实现链节展开作业。图15显示了机器人遇到路径缺陷时的工作姿态，机器人可以顺利的通过。

图15显示了机器人在路径缺失的情况下通过的结构示意图。机器人在抵达路障之前是两侧轮形状态，在此状态下是无法正常通过的。右侧的链圈中，两个链节的缺口磁铁10和凸口磁铁1电磁分离，通过调节每个链节上的两个舵机最终实现链圈向链条的变形。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (2)

1.一种展开式链条型双边滚动沟渠跨越侦查机器人，其特征在于：所述的沟渠跨越侦查机器人由单边链节拼接装置和中心轴齿轮形装置组成，所述的中心轴齿轮形装置由中心轴（6）、控制块铅重锤（3）、右齿形轮（1）、左齿形轮（4）、左部驱动电机（8）、右部驱动电机（7）组成，控制块铅重锤（3）固定安装在中心轴（6）上，右部驱动电机（7）安装在中心轴（6）上，左部驱动电机（8）安装在中心轴（6）上，左齿形轮（4）安装在左部驱动电机（8）上，右齿形轮（1）安装在右部驱动电机（7）上，右链圈（2）安装在右齿形轮（1）上，左链圈（5）安装在左齿形轮（4）上，左链圈（5）由20个内齿形链节（17）首尾相连安装；所述的内齿形链节（17）由凸口磁铁（11）、缺口磁铁（10）、缺口驱动舵机（15）、凸口驱动舵机（16）、链节主体（18）组成，左链圈（5）上相邻的两个内齿形链节（17）的缺口磁铁（10）和凸口磁铁（11）电磁连接；左链圈（5）向链条变形时，相邻的两个内齿形链节（17）的缺口磁铁（10）和凸口磁铁（11）电磁分离，通过调节每个内齿形链节（17）上的缺口驱动舵机（15）和凸口驱动舵机（16）最终实现链圈向链条的变形；右链圈（2）与左链圈（5）结构相同。

2.根据权利要求1所述的一种展开式链条型双边滚动沟渠跨越侦查机器人，其特征在于：缺口驱动舵机（15）安装在链节主体（18）上，凸口驱动舵机（16）安装在链节主体（18）上，凸口磁铁（11）安装在凸口驱动舵机（16）上，缺口磁铁（10）安装在缺口驱动舵机（15）上。

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