CN108045449A - 应用于摆臂式机器人的传动机构 - Google Patents

应用于摆臂式机器人的传动机构 Download PDF

Info

Publication number
CN108045449A
CN108045449A CN201810063249.5A CN201810063249A CN108045449A CN 108045449 A CN108045449 A CN 108045449A CN 201810063249 A CN201810063249 A CN 201810063249A CN 108045449 A CN108045449 A CN 108045449A
Authority
CN
China
Prior art keywords
swing arm
transmission mechanism
transmission
robot
synchronous pulley
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810063249.5A
Other languages
English (en)
Inventor
孔祥兵
于振中
韩震峰
朱磊
李尧
李文兴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Hagong te'an Intelligent Technology Co., Ltd
Original Assignee
HRG International Institute for Research and Innovation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HRG International Institute for Research and Innovation filed Critical HRG International Institute for Research and Innovation
Priority to CN201810063249.5A priority Critical patent/CN108045449A/zh
Publication of CN108045449A publication Critical patent/CN108045449A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/06—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of change-speed gearing
    • B60K17/08—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of change-speed gearing of mechanical type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明提供一种应用于摆臂式机器人的传动机构，所述摆臂式机器人包括位于中央部分的箱体，在箱体的两侧设置用于移动的履带装置，其中传动机构主要包括两套摆臂驱动机构和两套行走驱动机构。根据本发明所述的传动机构，采用多级传动，通过不同的组合形式可以满足机器人的机动性和平稳性，结构布局紧凑合理；摆臂驱动轴与行走驱动轴嵌套设计，便于摆臂驱动模块大扭矩输出以满足中型机器人大承载力的需求。

Description

应用于摆臂式机器人的传动机构
技术领域
本发明涉及传动领域，具体涉及一种应用于摆臂式机器人的传动机构。
背景技术
目前，随着市场需求的变化，各种类型的特种机器人应运而生，根据运动形式主要分为轮式和履带式机器人。在实际工况中，由于往往要面对恶劣复杂的环境，比如泥泞、沙土、沟壑等类型的地面，为应对这种工况，那么机器人就必须有极强的动力和越野能力。履带式较轮式更能体现自身的优越性。
履带式机器人类型也比较多，目前中型的履带式机器人大都无摆臂结构，越障能力一般，为进一步提高中型履带式机器人的越障能力，需增加摆臂驱动机构。对于双摆臂履带机器人而言，行走和摆臂共四套驱动传动装置，会占用底盘宝贵的空间，并增加机器人系统的重量、体积，如何从设计上统筹布局行走和摆臂的传动装置，如何实现大负载驱动并追求结构简单化、轻量化，是机器人设计领域的难题。
有鉴于此，需要对现有技术进行改进，以满足目前对类似于摆臂式机器人的传动机构的使用要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够在复杂路面上机动行驶，具有较高机动性和较强越障能力的摆臂式机器人传动机构，该机构结构紧凑、布局合理、传动平稳、动力强劲，为中型履带式地面移动机器人驱动装置提供新的设计思路与方案。
为实现上述目的，发明提供如下技术方案：
一种应用于摆臂式机器人的传动机构，所述摆臂式机器人包括位于中央部分的箱体，在箱体的两侧设置用于移动的履带装置。
进一步的，传动机构主要包括两套摆臂驱动机构和两套行走驱动机构，两套行走驱动机构相对摆臂驱动机构对称布置。
进一步的，每套所述摆臂驱动机构包括摆臂驱动装置、摆臂驱动轴、摆臂履带驱动轮、摆臂套和摆臂构件；
进一步的，每套所述行走驱动机构包括直流无刷电机、变速箱、行星减速机、小伞齿轮、大伞齿轮、行走驱动轴、减速机固定座和行走履带驱动轮。
附图说明
图1是本发明提供的用于摆臂式机器人传动机构的结构示意图；
图2是本发明提供的用于摆臂式机器人传动机构的局部示意图；
图3是本发明提供的用于摆臂式机器人传动机构的局部剖视放大图；
图4是本发明提供的用于摆臂式机器人传动机构的变速箱结构示意图。
附图标记：
1-箱体；2-摆臂驱动装置；3-摆臂驱动轴；4-大伞齿轮；5-摆臂履带；6-小伞齿轮；7-行走履带；8-变速箱；9-行星减速机；10-直流无刷电机；11-减速机固定座；12-行走驱动轴；13-轴承座；14-行走履带驱动轮；15-摆臂履带驱动轮；16-摆臂套；17-摆臂构件。
(注意：附图中的所示结构只是为了说明发明特征的示意，并非是要依据附图所示结构。)
具体实施方式
如图1所示，根据本发明所述的应用于摆臂式机器人的传动机构，应用于具有移动功能摆臂式机器人。
在一个实施例中，所述摆臂式机器人包括位于中央部分的箱体1，在箱体1的两侧设置用于移动的履带装置。所述履带装置包括四条摆臂履带5和两条行走履带7。
其中，应用于摆臂式机器人的传动机构主要包括两套摆臂驱动机构和两套行走驱动机构。
在一个实施例中，如图1、3所示，所述摆臂驱动机构包括摆臂驱动装置2、摆臂驱动轴3、摆臂履带驱动轮15、摆臂套16和摆臂构件17。
其中，摆臂驱动装置2包括有蜗轮蜗杆减速机和驱动电机，封装在壳体内，可以提供较大的输出扭矩。
摆臂驱动轴3连接在摆臂驱动装置2的两侧，摆臂套16用于过渡连接摆臂驱动轴3和摆臂构件17。摆臂构件17外侧嵌套有摆臂履带5，通过摆臂履带驱动轮15驱动摆臂履带5传动。
如图1-3所示，所述行走驱动机构包括直流无刷电机10、变速箱8、行星减速机9、小伞齿轮6、大伞齿轮4、行走驱动轴12、减速机固定座11和行走履带驱动轮14。
其中，直流无刷电机10位于变速箱8的上部，作为第一级传动的输入端，行星减速机9位于变速箱8的下部，作为第一级传动的输出端，输入轴与输出轴上下平行布置，可以充分利用箱体1的空间。
进一步地，变速箱8即行走传动的一级传动结构，可以通过离合器切换实现高低速。行星减速机9的输入端与变速箱8的输出端连接，输出端与小伞齿轮6通过键连接，组成行走传动的二级传动。
大伞齿轮4通过键连接于行走驱动轴12上，与小伞齿轮6呈90°啮合，组成行走传动的三级传动。行走驱动轴12带动行走履带驱动轮14转动，进而驱动行走履带7传动。
在其中一个实施例中，基于上述介绍的结构，所述两套行走驱动机构相对摆臂驱动机构对称布置。
如图3所示，其中，行走驱动轴12通过一对滚动轴承支撑于轴承座13内，轴承座13固定在箱体1的两侧，摆臂驱动轴3通过滚动轴承支撑在行走驱动轴12内，行走驱动轴12为中空设计。
在本申请中，所述变速箱8为行走驱动机构中的核心部件，可以独立实现高低档速度切换。
在一个实施例中，如图4所示，变速箱8包括壳体，在壳体内平行设置第一传动轴85和第二传动轴810。
在第一传动轴85上依次设置联轴器81、第一同步带轮82、第二同步带轮83和第一离合器84。
在第二传动轴810上依次设置第二离合器811、第三同步带轮88和第四同步带轮89。
第一同步带轮82通过第一同步带87与第三同步带轮88传动连接，第二同步带轮83通过第二同步带86与第四同步带轮89传动连接。
第一传动轴85作为变速箱8的输入端，通过联轴器81连接于直流无刷电机10，第二传动轴810作为变速箱8的输出端，与行星减速机9的输入端连接。
其中，由第一同步带轮82、第一同步带87、第三同步带轮88和第二离合器811组成高速挡，由第二同步带轮83、第二同步带86、第四同步带轮89和离合器84组成低速挡。
当第一离合器84吸合，第二离合器811断开时变速箱8实现低速传动，反之实现高速传动。
根据本发明所述的应用于摆臂式机器人的传动机构，其传动过程为：
1)行走驱动机构共三级传动，最后一级传动驱动行走履带驱动轮14转动，然后带动行走履带7，并将转动传递给箱体1的后部从动轮，进而实现机器人在地面行走。
2)当左右两个驱动机构差动时，可以实现机器人转向。
3)摆臂驱动装置2共两套，分别布置在箱体1的前后，每套装置通过摆臂驱动轴3控制两个摆臂构件17转动，实现机器人的攀爬越障功能。
根据本发明所述的应用于摆臂式机器人的传动机构，与传统的应用于摆臂式机器人的传动机构相比，具有以下特点：
(1)采用多级传动，通过不同的组合形式可以满足机器人的机动性和平稳性，结构布局紧凑合理；
(2)摆臂驱动轴与行走驱动轴嵌套设计，便于摆臂驱动模块大扭矩输出以满足中型机器人大承载力的需求。
以上所述，仅为发明的较佳实施例而已，并非用于限定发明的保护范围，凡在发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于摆臂式机器人的传动机构，所述摆臂式机器人包括位于中央部分的箱体(1)，在箱体(1)的两侧设置用于移动的履带装置，其特征在于：
传动机构主要包括两套摆臂驱动机构和两套行走驱动机构，两套行走驱动机构相对摆臂驱动机构对称布置；
其中，每套所述摆臂驱动机构包括摆臂驱动装置(2)、摆臂驱动轴(3)、摆臂履带驱动轮(15)、摆臂套(16)和摆臂构件(17)；
每套所述行走驱动机构包括直流无刷电机(10)、变速箱(8)、行星减速机(9)、小伞齿轮(6)、大伞齿轮(4)、行走驱动轴(12)、减速机固定座(11)和行走履带驱动轮(14)。
2.根据权利要求1所述的应用于摆臂式机器人的传动机构，其特征在于：
所述履带装置包括四条摆臂履带(5)和两条行走履带(7)。
3.根据权利要求2所述的应用于摆臂式机器人的传动机构，其特征在于：
所述摆臂驱动装置(2)包括有蜗轮蜗杆减速机和驱动电机，封装在壳体内，可以提供较大的输出扭矩。
4.根据权利要求3所述的应用于摆臂式机器人的传动机构，其特征在于：
摆臂驱动轴(3)连接在摆臂驱动装置(2)的两侧，摆臂套(16)用于过渡连接摆臂驱动轴(3)和摆臂构件(17)；
摆臂构件(17)外侧嵌套有摆臂履带(5)，通过摆臂履带驱动轮(15)驱动摆臂履带(5)传动。
5.根据权利要求4所述的应用于摆臂式机器人的传动机构，其特征在于：
直流无刷电机(10)位于变速箱(8)的上部，作为第一级传动的输入端，行星减速机(9)位于变速箱(8)的下部，作为第一级传动的输出端，输入轴与输出轴上下平行布置，可以充分利用箱体(1)的空间。
6.根据权利要求5所述的应用于摆臂式机器人的传动机构，其特征在于：
行星减速机(9)的输入端与变速箱(8)的输出端连接，输出端与小伞齿轮(6)通过键连接，组成行走传动的二级传动。
7.根据权利要求6所述的应用于摆臂式机器人的传动机构，其特征在于：
大伞齿轮(4)通过键连接于行走驱动轴(12)上，与小伞齿轮(6)呈90°啮合，组成行走传动的三级传动；
行走驱动轴(12)带动行走履带驱动轮(14)转动，进而驱动行走履带(7)传动。
8.根据权利要求7所述的应用于摆臂式机器人的传动机构，其特征在于：
行走驱动轴(12)通过一对滚动轴承支撑于轴承座(13)内，轴承座(13)固定在箱体(1)的两侧，摆臂驱动轴(3)通过滚动轴承支撑在行走驱动轴(12)内，行走驱动轴(12)为中空设计。
9.根据权利要求8所述的应用于摆臂式机器人的传动机构，其特征在于：
变速箱(8)包括壳体，在壳体内平行设置第一传动轴(85)和第二传动轴(810)；
在第一传动轴(85)上依次设置联轴器(81)、第一同步带轮(82)、第二同步带轮(83)和第一离合器(84)；
在第二传动轴(810)上依次设置第二离合器(811)、第三同步带轮(88)和第四同步带轮(89)；
第一同步带轮(82)通过第一同步带(87)与第三同步带轮(88)传动连接，第二同步带轮(83)通过第二同步带(86)与第四同步带轮(89)传动连接；
第一传动轴(85)作为变速箱(8)的输入端，通过联轴器(81)连接于直流无刷电机(10)，第二传动轴(810)作为变速箱(8)的输出端，与行星减速机(9)的输入端连接。
10.根据权利要求4所述的应用于摆臂式机器人的传动机构，其特征在于：
由第一同步带轮(82)、第一同步带(87)、第三同步带轮(88)和第二离合器(811)组成高速挡，由第二同步带轮(83)、第二同步带(86)、第四同步带轮(89)和离合器(84)组成低速挡；
当第一离合器(84)吸合，第二离合器(811)断开时变速箱(8)实现低速传动，反之实现高速传动。
CN201810063249.5A 2018-01-23 2018-01-23 应用于摆臂式机器人的传动机构 Pending CN108045449A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810063249.5A CN108045449A (zh) 2018-01-23 2018-01-23 应用于摆臂式机器人的传动机构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810063249.5A CN108045449A (zh) 2018-01-23 2018-01-23 应用于摆臂式机器人的传动机构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108045449A true CN108045449A (zh) 2018-05-18

Family

ID=62127738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810063249.5A Pending CN108045449A (zh) 2018-01-23 2018-01-23 应用于摆臂式机器人的传动机构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108045449A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109436112A (zh) * 2018-12-30 2019-03-08 杭州白泽方舟科技有限公司 履带式行走装置及越障机器人
CN113276083A (zh) * 2021-06-09 2021-08-20 哈工大机器人（合肥）国际创新研究院 一种轮履式移动机器人

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1861333A (zh) * 2006-06-13 2006-11-15 沈阳瑞琦特种机器人自动化有限公司 自主翻转式履带式机器人行走驱动装置
CN201148179Y (zh) * 2007-11-07 2008-11-12 中国科学院沈阳自动化研究所 一种冰雪面移动机器人
CN101428652A (zh) * 2007-11-07 2009-05-13 中国科学院沈阳自动化研究所 冰雪面移动机器人
CN201890137U (zh) * 2010-07-27 2011-07-06 陕西长大实业有限公司 带减速机构的行走履带
US20120066846A1 (en) * 2010-09-16 2012-03-22 Jason Yan Structural Improvement For Robotic Cleaner
KR101141947B1 (ko) * 2011-11-21 2012-05-04 국방과학연구소 차륜 장치 및 이를 구비한 복합 차륜 차량
CN103010325A (zh) * 2012-12-17 2013-04-03 北京邮电大学 可变式机器人行走机构
CN105835978A (zh) * 2016-05-30 2016-08-10 哈工大机器人集团有限公司 一种履带式磁吸附爬壁机器人
CN207860310U (zh) * 2018-01-23 2018-09-14 哈工大机器人（合肥）国际创新研究院 应用于摆臂式机器人的传动机构

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1861333A (zh) * 2006-06-13 2006-11-15 沈阳瑞琦特种机器人自动化有限公司 自主翻转式履带式机器人行走驱动装置
CN201148179Y (zh) * 2007-11-07 2008-11-12 中国科学院沈阳自动化研究所 一种冰雪面移动机器人
CN101428652A (zh) * 2007-11-07 2009-05-13 中国科学院沈阳自动化研究所 冰雪面移动机器人
CN201890137U (zh) * 2010-07-27 2011-07-06 陕西长大实业有限公司 带减速机构的行走履带
US20120066846A1 (en) * 2010-09-16 2012-03-22 Jason Yan Structural Improvement For Robotic Cleaner
KR101141947B1 (ko) * 2011-11-21 2012-05-04 국방과학연구소 차륜 장치 및 이를 구비한 복합 차륜 차량
CN103010325A (zh) * 2012-12-17 2013-04-03 北京邮电大学 可变式机器人行走机构
CN105835978A (zh) * 2016-05-30 2016-08-10 哈工大机器人集团有限公司 一种履带式磁吸附爬壁机器人
CN207860310U (zh) * 2018-01-23 2018-09-14 哈工大机器人（合肥）国际创新研究院 应用于摆臂式机器人的传动机构

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109436112A (zh) * 2018-12-30 2019-03-08 杭州白泽方舟科技有限公司 履带式行走装置及越障机器人
CN113276083A (zh) * 2021-06-09 2021-08-20 哈工大机器人（合肥）国际创新研究院 一种轮履式移动机器人

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205632713U (zh) 一种主动式行星轮系越障机器人底盘
CN207860310U (zh) 应用于摆臂式机器人的传动机构
CN101554890B (zh) 摇杆式轮履结合机器人
CN101423074B (zh) 一种模块化的轮距和轮向可变的双轮驱动移动机器人
CN1644328A (zh) 小型轮履腿复合式移动机器人机构
CN103481956B (zh) 取样机器人行走机构
CN108953514A (zh) 一种双离合主动式行星轮系越障机器人及其控制方法
CN103507857A (zh) 双电机耦合型履带车辆机电复合传动装置
CN103465777A (zh) 履带车辆用双差速器机电复合传动装置
CN104709369A (zh) 一种行星差动越障式履带机器人
CN203740002U (zh) 摆臂式履带机器人
CN108045449A (zh) 应用于摆臂式机器人的传动机构
CN101797936A (zh) 小型移动机器人轮摆式复合驱动装置
CN107284541A (zh) 一种直角腿旋转越障行走机构
CN104044658A (zh) 一种新型轮腿复合式移动机器人行走机构
CN210618294U (zh) 一种新型履带式全地形车
CN103010325A (zh) 可变式机器人行走机构
CN107776700A (zh) 轮履腿复合式移动机器人
CN111022606A (zh) 一种履带车辆行星差速转向驱动桥
CN102407889B (zh) 一种基于椭圆原理的双v型可变履带越障机构
CN201566714U (zh) 轮履式越障机构
CN204488996U (zh) 行星差动越障式履带机器人
CN101434267A (zh) 双螺旋驱动雪地行走机构
CN201148179Y (zh) 一种冰雪面移动机器人
CN201712688U (zh) 一种小型移动机器人轮摆式复合驱动装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20200903

Address after: 230601 503, building 2, area C, intelligent equipment science and Technology Park, east of Susong road and north of Guanhai Road, Hefei Economic and Technological Development Zone, Anhui Province

Applicant after: Hefei Hagong te'an Intelligent Technology Co., Ltd

Address before: 230601 Qinghua Road, Qinghua Road, Hefei, Anhui Province, building No. 5

Applicant before: HRG INTERNATIONAL INSTITUTE FOR RESEARCH & INNOVATION

TA01 Transfer of patent application right