CN108583716A - 一种机车行进装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机车行进装置，属于自动机械领域，其包括6个腿部行进装置、底盘、差速轮系装置、前置万向轮，6个腿部行进装置对称设置在底盘两侧，差速轮系装置设置在底盘下表面后端，前置万向轮设置在底盘下表面前端；本发明通过安装两种驱动行进方式，采用轮子进行行进，当遇到障碍物时，机车即可变换行进方式为腿部行进越障，从而提高机车的环境适应性和通用性。本发明结构简单，机构简洁，运行可靠，制造成本低、运维成本低，可广范用做各种自动行走机械的载体。
Description
技术领域
本发明涉及一种机车行进装置，属于自动机械领域。
背景技术
随着科技的不断进步，越来越多的机器进入到人们的生活中，尤其近年来智能机械受到了越来越多的关注，各种机器人相继进入到人们的日常生活中，而机车行进装置作为机器人的重要组成部件，其发展也受到了越来越多的关注，发展尤为迅速。
而现有机车行进装置多为单一行进方式，未能良好的将轮驱动与步足行进结合起来，轮驱动优点在于：行进快速方便，其不足是越障能力差，而步足行进刚好可以对轮驱动进行优势、缺点互补，本发明即提供一种方案，将步足行进越障与轮驱动快捷行进相结合。既可快速行进，又可迅速越障，极大地提高了机车行进环境的适应能力。
发明内容
本发明的目的是提供一种机车行进装置，通过轮驱动和腿部行进两种方式，最大限度的提高机车的适应性和通用性。
本发明机车行进装置包括6个腿部行进装置、底盘、差速轮系装置、前置万向轮，6个腿部行进装置对称设置在底盘两侧，差速轮系装置设置在底盘下表面后端，前置万向轮设置在底盘下表面前端；底盘两侧分别对称固定有3个连接套；
所述腿部行进装置包括腿部旋转电机、支撑架、端盖、辅助杆件、小减震弹簧、限位连杆Ⅰ、法兰轴承、足部、大减震弹簧、限位连杆Ⅱ、小腿、小腿旋转电机、大腿、推动液压杆、2个支撑液压杆、轴承Ⅰ、轴承卡簧，腿部旋转电机固定在连接套内，支撑架套装在连接套上并与腿部旋转电机两端的输出轴固连，2个支撑液压杆一端固定在横杆上，2个支撑液压杆一端通过横杆两端的2个轴承Ⅰ设置在支撑架上，另一端的伸缩杆通过销设置在大腿一端两侧，轴承卡簧设置在轴承Ⅰ外侧，2个端盖通过垫片固定在支撑架上并位于横杆两端；辅助杆件一端连接在支撑架底端，另一端通过销设置在大腿一端的弧形滑槽中，小减震弹簧套装在辅助杆件靠近大腿的一端上，推动液压杆一端的伸缩杆与支撑架固连，另一端通过销与大腿连接；大腿另一端通过小腿旋转电机与小腿连接，限位连杆Ⅰ一端通过销连接在大腿上，另一端通过限位连杆Ⅱ连接在小腿上部，大减震弹簧套装在小腿上，法兰轴承固定在小腿下端的通孔一侧，足部通过销设置在通孔中并与小腿连接；
所述差速轮系装置包括轮系、轮系箱，轮系箱固定在底盘的下表面，轮系安装于轮系箱内，其中轮系包括2个轮子、2个轮轴、2个联轴器、4个轴承Ⅱ、等速轴Ⅰ、连接器、一号电机、锥齿轮组Ⅰ、等速轴Ⅱ、正齿轮组Ⅰ、差速轴、锥齿轮组Ⅱ、二号电机、正齿轮组Ⅱ、挡油盘，2个轮子分别固定在2个轮轴一端上并位于轮系箱外两侧，2个轮轴另一端分别通过2个联轴器与等速轴Ⅰ、等速轴Ⅱ连接，等速轴Ⅰ通过连接器35与等速轴Ⅱ连接；一号电机固定在轮系箱，一号电机的输出轴上固定有锥齿轮组Ⅰ的小锥齿轮Ⅰ，锥齿轮组Ⅰ的大锥齿轮Ⅰ设置在等速轴Ⅱ上，并与小锥齿轮Ⅰ相互配合；安装在等速轴Ⅱ上的正齿轮组Ⅰ的大齿轮Ⅰ与安装在差速轴上的正齿轮组Ⅰ的小齿轮Ⅰ相啮合，差速轴两端设置在轮系箱上；二号电机的输出轴上固定有锥齿轮组Ⅱ的小锥齿轮Ⅱ，小锥齿轮Ⅱ与安装在差速轴上的大锥齿轮Ⅱ相配合，安装在差速轴上的正齿轮组Ⅱ的大齿轮Ⅱ与安装在等速轴Ⅰ上的正齿轮组Ⅱ的小齿轮Ⅱ相啮合；在差速轴两端分别设置有一个轴承Ⅱ，在等速轴Ⅱ端部设置有一个轴承Ⅱ并位于大齿轮Ⅰ一侧，等速轴Ⅰ的端部设有一个轴承Ⅱ并位于小齿轮Ⅱ一侧，4个轴承Ⅱ外侧均设置有挡油盘。
所述在轮系箱两侧设置有2个轮系端盖且位于差速轴两端外侧。
腿部行进装置与前置万向轮可实现智能切换，以适应不同路面或实现越障。
其工作原理为：常规行进状态下，机车通过差速轮系装置和前置万向轮进行前进和转向，其中差速轮系装置中通过控制一号电机或二号电机作为原动机，实现机车行进，当一号电机作为原动机时，两端轮子等速输出，实现机车直线行进，当二号电机作为原动机时，即可通过控制其的正反转，实现两端差速输出，实现转向，此外，当机车遇到障碍物时，即可由轮驱动行进改变为腿部行进装置1越障行进，腿部行进装置通过腿部旋转电机实现腿部纵向坐标改变，通过推动液压、支撑液压和小腿旋转电机实现腿部横向坐标的改变，腿部将整机抬升，越过障碍物。
本发明具有以下有益效果：
1、本机车行进装置通过腿部行进装置与前置万向轮可实现智能切换，以适应不同路面或实现越障；
2、本发明通过差速轮系装置和前置万向轮进行前进和转向智能切换，适应性强；
3、本发明结构简单，机构简洁，运行可靠，制造成本低、运维成本低，可广范用做各种自动行走机械的载体。
附图说明
图1为本发明的装置结构示意图；
图2为本发明的底盘部分结构示意图；
图3为本发明的腿部行进装置结构示意图；
图4为本发明的腿部行进装置部分结构示意图；
图5为横杆部分结构示意图；
图6为小腿结构示意图；
图7为支撑架结构示意图；
图8为差速轮系装置结构示意图；
图9为轮系结构示意图；
图中：1:腿部行进装置；2:底盘；3:差速轮系装置；4:前置万向轮；5:腿部旋转电机；6:支撑架、7:端盖；8:辅助杆件；9:小减震弹簧；10:限位连杆Ⅰ；11:法兰轴承；12:足部；13:大减震弹簧；14:限位连杆Ⅱ；15:小腿；16:小腿旋转电机；17:大腿；18:推动液压杆；19:支撑液压杆；20:垫片；21: 横杆；22: 通孔；23:轴承Ⅰ；24:轴承卡簧；25:连接套；26:弧形滑槽；27:轮系；28: 轮系箱；29:轮系端盖；30:轮子；31:轮轴；32:联轴器；33:轴承Ⅱ；34:等速轴Ⅰ；35:连接器；36:一号电机；37:大锥齿轮Ⅰ；38:等速轴Ⅱ；39:小锥齿轮Ⅰ；40:差速轴；41:大锥齿轮Ⅱ；42:二号电机；43:小锥齿轮Ⅱ；44:挡油盘；45: 大齿轮Ⅰ；46:小齿轮Ⅰ；47:大齿轮Ⅱ；48:小齿轮Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明，但本发明的内容并不限于所述范围。
实施例1：如图1-9所示，本机车行进装置包括6个腿部行进装置1、底盘2、差速轮系装置3、前置万向轮4，6个腿部行进装置1对称设置在底盘2两侧，差速轮系装置3设置在底盘2下表面后端，前置万向轮4设置在底盘2下表面前端；底盘2两侧分别对称固定有3个连接套25；
所述腿部行进装置1包括腿部旋转电机5、支撑架6、端盖7、辅助杆件8、小减震弹簧9、限位连杆Ⅰ10、法兰轴承11、足部12、大减震弹簧13、限位连杆Ⅱ14、小腿15、小腿旋转电机16、大腿17、推动液压杆18、2个支撑液压杆19、轴承Ⅰ23、轴承卡簧24，腿部旋转电机5固定在连接套25内，支撑架6套装在连接套25上并与腿部旋转电机两端的输出轴固连，2个支撑液压杆19一端固定在横杆21上，2个支撑液压杆19一端通过横杆两端的2个轴承Ⅰ23设置在支撑架6上，另一端的伸缩杆通过销设置在大腿17一端两侧，轴承卡簧24设置在轴承Ⅰ外侧，2个端盖7通过垫片20固定在支撑架上并位于横杆两端；辅助杆件8一端连接在支撑架6底端，另一端通过销设置在大腿17一端的弧形滑槽26中，小减震弹簧9套装在辅助杆件8靠近大腿的一端上，推动液压杆18一端的伸缩杆与支撑架6固连，另一端通过销与大腿17连接；大腿17另一端通过小腿旋转电机16与小腿15连接，限位连杆Ⅰ10一端通过销连接在大腿17上，另一端通过限位连杆Ⅱ14连接在小腿15上部，大减震弹簧13套装在小腿上，法兰轴承11固定在小腿15下端的通孔22一侧，足部12通过销设置在通孔中并与小腿连接；所述差速轮系装置3包括轮系27、轮系箱28，轮系箱28固定在底盘2的下表面，轮系27安装于轮系箱28内，其中轮系包括2个轮子30、2个轮轴31、2个联轴器32、4个轴承Ⅱ33、等速轴Ⅰ34、连接器35、一号电机36、锥齿轮组Ⅰ、等速轴Ⅱ38、正齿轮组Ⅰ、差速轴40、锥齿轮组Ⅱ、二号电机42、正齿轮组Ⅱ、挡油盘44，2个轮子30分别固定在2个轮轴31一端上并位于轮系箱外两侧，2个轮轴31另一端分别通过2个联轴器32与等速轴Ⅰ34、等速轴Ⅱ38连接，等速轴Ⅰ34通过连接器35与等速轴Ⅱ38连接；一号电机36固定在轮系箱，一号电机36的输出轴上固定有锥齿轮组Ⅰ的小锥齿轮Ⅰ39，锥齿轮组Ⅰ的大锥齿轮Ⅰ37设置在等速轴Ⅱ38上，并与小锥齿轮Ⅰ相互配合；安装在等速轴Ⅱ38上的正齿轮组Ⅰ的大齿轮Ⅰ45与安装在差速轴40上的正齿轮组Ⅰ的小齿轮Ⅰ46相啮合，差速轴40两端设置在轮系箱上；二号电机42的输出轴上固定有锥齿轮组Ⅱ的小锥齿轮Ⅱ43，小锥齿轮Ⅱ与安装在差速轴40上的大锥齿轮Ⅱ41相配合，安装在差速轴上的正齿轮组Ⅱ的大齿轮Ⅱ47与安装在等速轴Ⅰ34上的正齿轮组Ⅱ的小齿轮Ⅱ48相啮合；在差速轴40两端分别设置有一个轴承Ⅱ33，在等速轴Ⅱ38端部设置有一个轴承Ⅱ并位于大齿轮Ⅰ45一侧，等速轴Ⅰ34的端部设有一个轴承Ⅱ并位于小齿轮Ⅱ48一侧，4个轴承Ⅱ外侧均设置有挡油盘44。
实施例2：本装置结构同实施例1，不同在于：在轮系箱两侧设置有2个轮系端盖29且位于差速轴40两端外侧（图8）。
Claims (2)
1.一种机车行进装置，其特征在于：包括6个腿部行进装置（1）、底盘（2）、差速轮系装置（3）、前置万向轮（4），6个腿部行进装置（1）对称设置在底盘（2）两侧，差速轮系装置（3）设置在底盘（2）下表面后端，前置万向轮（4）设置在底盘（2）下表面前端；
底盘（2）两侧分别对称固定有3个连接套（25）；
所述腿部行进装置（1）包括腿部旋转电机（5）、支撑架（6）、端盖（7）、辅助杆件（8）、小减震弹簧（9）、限位连杆Ⅰ（10）、法兰轴承（11）、足部（12）、大减震弹簧（13）、限位连杆Ⅱ（14）、小腿（15）、小腿旋转电机（16）、大腿（17）、推动液压杆（18）、2个支撑液压杆（19）、轴承Ⅰ（23）、轴承卡簧（24），腿部旋转电机（5）固定在连接套（25）内，支撑架（6）套装在连接套（25）上并与腿部旋转电机两端的输出轴固连，2个支撑液压杆（19）一端固定在横杆（21）上，2个支撑液压杆（19）一端通过横杆两端的2个轴承Ⅰ（23）设置在支撑架（6）上，另一端的伸缩杆通过销设置在大腿（17）一端两端，轴承卡簧（24）设置在轴承Ⅰ外侧，2个端盖（7）通过垫片（20）固定在支撑架上并位于横杆两侧；辅助杆件（8）一端连接在支撑架（6）底端，另一端通过销设置在大腿（17）一端的弧形滑槽（26）中，小减震弹簧（9）套装在辅助杆件（8）靠近大腿的一端上，推动液压杆（18）一端的伸缩杆与支撑架（6）固连，另一端通过销与大腿（17）连接；大腿（17）另一端通过小腿旋转电机（16）与小腿（15）连接，限位连杆Ⅰ（10）一端通过销连接在大腿（17）上，另一端通过限位连杆Ⅱ（14）连接在小腿（15）上部，大减震弹簧（13）套装在小腿上，法兰轴承（11）固定在小腿（15）下端的通孔（22）一侧，足部（12）通过销设置在通孔中并与小腿连接；
所述差速轮系装置（3）包括轮系（27）、轮系箱（28），轮系箱（28）固定在底盘（2）的下表面，轮系（27）安装于轮系箱（28）内，其中轮系包括2个轮子（30）、2个轮轴（31）、2个联轴器（32）、4个轴承Ⅱ（33）、等速轴Ⅰ（34）、连接器（35）、一号电机（36）、锥齿轮组Ⅰ、等速轴Ⅱ（38）、正齿轮组Ⅰ、差速轴（40）、锥齿轮组Ⅱ、二号电机（42）、正齿轮组Ⅱ、挡油盘（44），2个轮子（30）分别固定在2个轮轴（31）一端上并位于轮系箱外两侧，2个轮轴（31）另一端分别通过2个联轴器（32）与等速轴Ⅰ（34）、等速轴Ⅱ（38）连接，等速轴Ⅰ（34）通过连接器（35）与等速轴Ⅱ（38）连接；一号电机（36）固定在轮系箱，一号电机（36）的输出轴上固定有锥齿轮组Ⅰ的小锥齿轮Ⅰ（39），锥齿轮组Ⅰ的大锥齿轮Ⅰ（37）设置在等速轴Ⅱ（38）上，并与小锥齿轮Ⅰ相互配合；安装在等速轴Ⅱ（38）上的正齿轮组Ⅰ的大齿轮Ⅰ（45）与安装在差速轴（40）上的正齿轮组Ⅰ的小齿轮Ⅰ（46）相啮合，差速轴（40）两端设置在轮系箱上；二号电机（42）的输出轴上固定有锥齿轮组Ⅱ的小锥齿轮Ⅱ（43），小锥齿轮Ⅱ与安装在差速轴（40）上的大锥齿轮Ⅱ（41）相配合，安装在差速轴上的正齿轮组Ⅱ的大齿轮Ⅱ（47）与安装在等速轴Ⅰ（34）上的正齿轮组Ⅱ的小齿轮Ⅱ（48）相啮合；在差速轴（40）两端分别设置有一个轴承Ⅱ（33），在等速轴Ⅱ（38）端部设置有一个轴承Ⅱ并位于大齿轮Ⅰ（45）一侧，等速轴Ⅰ（34）的端部设有一个轴承Ⅱ并位于小齿轮Ⅱ（48）一侧，4个轴承Ⅱ外侧均设置有挡油盘（44）。
2.根据权利要求1所述的机车行进装置，其特征在于：在轮系箱两侧设置有2个轮系端盖（29）且位于差速轴（40）两端外侧。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |