CN108994814A - 一种适应复杂的地形机器人移动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人技术领域，且公开了一种适应复杂的地形机器人移动装置，包括安装板，安装板的下端四角处均固定连接有固定块，且固定块的侧壁均通过第一滚动轴承转动连接有转轴，其中位于前侧的两个转轴相对的一端通过传动机构连接，转轴远离传动机构的一端轴壁穿过第一滚动轴承固定连接有第一辊筒，转轴远离传动机构的一端通过减震机构横向连接有支撑板，支撑板的一侧开设有圆柱槽，圆柱槽内滑动连接有丝杆，丝杆的一端延伸至圆柱槽的外部并转动连接有第二辊筒，丝杆的杆壁上螺纹连接有螺纹套筒。该适应复杂的地形机器人移动装置，可以实现机器人具备较强的通过性，适用于不同的地形，还可以在使用时具备良好的减震效果。

Description

一种适应复杂的地形机器人移动装置

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体为一种适应复杂的地形机器人移动装置。

背景技术

机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。在研究和开发未知及不确定环境下作业的机器人的过程中，人们逐步认识到机器人技术的本质是感知、决策、行动和交互技术的结合。随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深，机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。结合这些领域的应用特点，人们发展了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器，对不同任务和特殊环境的适应性，也是机器人与一般自动化装备的重要区别。这些机器人从外观上已远远脱离了最初仿人型机器人和工业机器人所具有的形状，更加符合各种不同应用领域的特殊要求，其功能和智能程度也大大增强，从而为机器人技术开辟出更加广阔的发展空间。

目前，机器人的应用愈来愈广泛，不仅仅局限于在固定范围内工作，在户外使用时也能够代替人工执行特殊的勘察等工作，但是在遇到特别的地形时，机器人的行进路线会受到阻碍，使得机器人不能够顺利的通过障碍物，影响了机器人的工作进度。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种适应复杂的地形机器人移动装置，具备较强的通过性能，在野外复杂地形下工作时具备良好的减震功能等优点，解决了现有的机器人移动装置通过性不强，移动时不具备减震功能的问题。

(二)技术方案

为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：一种适应复杂的地形机器人移动装置，包括安装板，所述安装板的下端四角处均固定连接有固定块，且固定块的侧壁均通过第一滚动轴承转动连接有转轴，其中位于前侧的两个所述转轴相对的一端通过传动机构连接，所述转轴远离传动机构的一端轴壁穿过第一滚动轴承固定连接有第一辊筒，所述转轴远离传动机构的一端通过减震机构横向连接有支撑板，所述支撑板的一侧开设有圆柱槽，所述圆柱槽内滑动连接有丝杆，所述丝杆的一端延伸至圆柱槽的外部并转动连接有第二辊筒，所述丝杆的杆壁上螺纹连接有螺纹套筒，所述螺纹套筒的一侧与支撑板的侧壁接触连接，所述支撑板远离圆柱槽的一侧开设有安装槽，所述安装槽相对的两侧通过轴销转动连接有支撑筒，所述支撑筒内设有第一弹簧，所述第一弹簧的一端通过固定杆与支撑筒的内侧固定连接，所述第一弹簧的另一端固定连接有支撑杆，所述支撑杆远离第一弹簧的一端延伸至支撑筒的外部并转动连接有第三辊筒，所述第一辊筒、第二辊筒和第三辊筒的侧壁共同绕接有橡胶履带，所述支撑筒的侧壁通过缓冲机构与减震机构连接。

优选的，所述传动机构包括设置在安装板下端的安装箱，所述安装箱的左右两端上侧均固定连接有连接杆，两个所述连接杆远离安装箱的一端均分别与安装板的侧壁固定连接，所述安装箱的左右两侧均通过第三滚动轴承与转轴的轴壁转动连接，两个所述转轴相对的一端均贯穿第三滚动轴承并固定连接有第一锥齿轮，其中一个所述转轴的轴壁上通过第四滚动轴承转动连接有从动齿轮，所述从动齿轮的右侧固定连接有两个位置对应的固定板，两个所述固定板远离从动齿轮的一侧共同固定连接有旋转轴，所述旋转轴的轴壁上通过第五滚动轴承转动连接有两个第二锥齿轮，两个所述第一锥齿轮的上下两侧均分别与两个第二锥齿轮的左右两侧啮合，所述安装箱的上端固定连接有电机，所述电机的输出端贯穿安装箱的侧壁并固定连接有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合。

优选的，所述减震机构包括通过第六滚动轴承转动连接在转轴上的两个传动杆，且两个传动杆呈八字形分布，其中一个所述传动杆远离转轴的一端通过铰链与支撑板的上端左侧铰接，另一个所述传动杆远离转轴的一端通过转动杆转动连接有T型滑块，所述支撑板的上端右侧开设有T型滑槽，所述T型滑槽与T型滑块相配合，两个所述传动杆之间横向设有第二弹簧，所述第二弹簧的左右两端分别与两个传动杆的杆壁固定连接。

优选的，所述缓冲机构包括设置在支撑筒上方的伸缩杆，所述伸缩杆的一端通过第一连接轴与支撑筒的侧壁转动连接，所述伸缩杆的另一端通过第二连接轴与传动杆的杆壁转动连接，所述伸缩杆的杆壁上活动套接有第三弹簧，所述第三弹簧的一端与传动杆的杆壁固定连接，所述第三弹簧的另一端与支撑筒的侧壁固定连接。

优选的，所述支撑杆的杆壁上活动套接有环形固定块，所述环形固定块的一侧与支撑筒的开口边沿处固定连接，所述环形固定块的内侧固定连接有两个对称分布的限位滑块，所述支撑杆的侧壁开设有两个对称分布的限位滑槽，两个所述限位滑槽均分别与两个限位滑块相配合。

优选的，所述丝杆的杆壁上固定连接有两个对称分布的滑块，所述圆柱槽的侧壁开设有两个对称分布的滑槽，两个所述滑槽均分别与两个滑块相配合。

优选的，所述支撑板的下端固定连接有多个均匀分布的第一滚轮，多个所述第一滚轮均分别与橡胶履带的内侧接触来连接，所述支撑筒的侧壁固定连接有多个均匀分布的第二滚轮，多个所述第二滚轮均分别与橡胶履带的内侧接触连接。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种适应复杂的地形机器人移动装置，具备以下有益效果：

1、该适应复杂的地形机器人移动装置，通过设置在支撑筒内部的支撑杆，当第三辊筒受力时，第三辊筒挤压支撑杆，支撑杆移动挤压第一弹簧，第一弹簧受力收缩同时给到支撑杆一个反向的力，从而能够实现第一弹簧第三辊筒进行减震，同时也能够张紧橡胶履带，当第三辊筒受力时，支撑筒挤压第三弹簧，第三弹簧受力收缩并挤压传动杆，传动杆受力移动挤压第二弹簧，第二弹簧受力收缩同时给到传动杆一个反向的力，从而能够在移动时对安装板上的机器人进行减震。

2、该适应复杂的地形机器人移动装置，通过设置在安装箱上的电机，电机转动带动主动齿轮使从动齿轮转动，从动齿轮转动带动固定板使旋转轴转动，旋转轴转动两个第二锥齿轮使两个第一锥齿轮转动，第一锥齿轮转动带动转轴使第一辊筒转动，第一滚动转动带动橡胶履带使第二辊筒和第三辊筒转动，从而能够有效提高机器人移动时的通过性，适用于各种复杂的地形。

附图说明

图1为本发明提出的一种适应复杂的地形机器人移动装置结构示意图；

图2为本发明提出的一种适应复杂的地形机器人移动装置图1的左视图；

图3为本发明提出的一种适应复杂的地形机器人移动装置图1中安装箱的内部结构示意图；

图4为本发明提出的一种适应复杂的地形机器人移动装置图1中A处的局部结构放大图；

图5为本发明提出的一种适应复杂的地形机器人移动装置图1中B处的局部结构放大图。

图中：1第二辊筒、2橡胶履带、3传动杆、4第一辊筒、5安装板、6固定块、7第三辊筒、8支撑杆、9T型滑块、10T型滑槽、11支撑板、12第二弹簧、13转轴、14安装箱、15连接杆、16电机、17丝杆、18滑块、19滑槽、20第一滚轮、21螺纹套筒、22伸缩杆、23支撑筒、24限位滑块、25环形固定块、26限位滑槽、27从动齿轮、28第二滚轮、29第一弹簧、30第三弹簧、31主动齿轮、32固定板、33旋转轴、34第一锥齿轮、35第二锥齿轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种适应复杂的地形机器人移动装置，包括安装板5，安装板5的下端四角处均固定连接有固定块6，且固定块6的侧壁均通过第一滚动轴承转动连接有转轴13，其中位于前侧的两个转轴13相对的一端通过传动机构连接，传动机构包括设置在安装板5下端的安装箱14，安装箱14的左右两端上侧均固定连接有连接杆15，两个连接杆15远离安装箱14的一端均分别与安装板5的侧壁固定连接，安装箱14的左右两侧均通过第三滚动轴承与转轴13的轴壁转动连接，两个转轴13相对的一端均贯穿第三滚动轴承并固定连接有第一锥齿轮34，其中一个转轴13的轴壁上通过第四滚动轴承转动连接有从动齿轮27，从动齿轮27的右侧固定连接有两个位置对应的固定板32，两个固定板32远离从动齿轮27的一侧共同固定连接有旋转轴33，旋转轴33的轴壁上通过第五滚动轴承转动连接有两个第二锥齿轮35，两个第一锥齿轮34的上下两侧均分别与两个第二锥齿轮35的左右两侧啮合，安装箱14的上端固定连接有电机16，电机16的电力输入端通过导线和控制开关与外部电源电性连接，电机16的输出端贯穿安装箱14的侧壁并固定连接有主动齿轮31，主动齿轮31与从动齿轮27啮合，转轴13远离传动机构的一端轴壁穿过第一滚动轴承固定连接有第一辊筒4，转轴13远离传动机构的一端通过减震机构横向连接有支撑板11，减震机构包括通过第六滚动轴承转动连接在转轴13上的两个传动杆3，且两个传动杆3呈八字形分布，其中一个传动杆3远离转轴13的一端通过铰链与支撑板11的上端左侧铰接，另一个传动杆3远离转轴13的一端通过转动杆转动连接有T型滑块9，支撑板11的上端右侧开设有T型滑槽10，T型滑槽10与T型滑块9相配合，两个传动杆3之间横向设有第二弹簧12，第二弹簧12的左右两端分别与两个传动杆3的杆壁固定连接，支撑板11的一侧开设有圆柱槽，圆柱槽内滑动连接有丝杆17，丝杆17的杆壁上固定连接有两个对称分布的滑块18，圆柱槽的侧壁开设有两个对称分布的滑槽19，两个滑槽19均分别与两个滑块18相配合，丝杆17的一端延伸至圆柱槽的外部并转动连接有第二辊筒1，丝杆17的杆壁上螺纹连接有螺纹套筒21，螺纹套筒21的一侧与支撑板11的侧壁接触连接，支撑板11远离圆柱槽的一侧开设有安装槽，安装槽相对的两侧通过轴销转动连接有支撑筒23，支撑筒23内设有第一弹簧29，第一弹簧29的一端通过固定杆与支撑筒23的内侧固定连接，第一弹簧29的另一端固定连接有支撑杆8，支撑杆8的杆壁上活动套接有环形固定块25，环形固定块25的一侧与支撑筒23的开口边沿处固定连接，环形固定块25的内侧固定连接有两个对称分布的限位滑块24，支撑杆8的侧壁开设有两个对称分布的限位滑槽26，两个限位滑槽26均分别与两个限位滑块24相配合，支撑杆8远离第一弹簧29的一端延伸至支撑筒23的外部并转动连接有第三辊筒7，第一辊筒4、第二辊筒1和第三辊筒7的侧壁共同绕接有橡胶履带2，支撑筒23的侧壁通过缓冲机构与减震机构连接，缓冲机构包括设置在支撑筒23上方的伸缩杆22，伸缩杆22的一端通过第一连接轴与支撑筒23的侧壁转动连接，伸缩杆22的另一端通过第二连接轴与传动杆3的杆壁转动连接，伸缩杆22的杆壁上活动套接有第三弹簧30，第三弹簧30的一端与传动杆3的杆壁固定连接，第三弹簧30的另一端与支撑筒23的侧壁固定连接，支撑板11的下端固定连接有多个均匀分布的第一滚轮20，多个第一滚轮20均分别与橡胶履带2的内侧接触来连接，支撑筒23的侧壁固定连接有多个均匀分布的第二滚轮28，多个第二滚轮28均分别与橡胶履带2的内侧接触连接。

综上所述，该适应复杂的地形机器人移动装置，使用时，第三辊筒7受力，第三辊筒7挤压支撑杆8，支撑杆8移动挤压第一弹簧29，第一弹簧29受力收缩同时给到支撑杆8一个反向的力，从而能够实现第一弹簧29第三辊筒7进行减震，同时也能够张紧橡胶履带2，当第三辊筒7受力时，支撑筒23挤压第三弹簧30，第三弹簧30受力收缩并挤压传动杆3，传动杆3受力移动挤压第二弹簧12，第二弹簧12受力收缩同时给到传动杆3一个反向的力，从而能够在移动时对安装板5上的机器人进行减震,行走时，电机16转动带动主动齿轮31使从动齿轮27转动，从动齿轮27转动带动固定板32使旋转轴33转动，旋转轴33转动带动两个第二锥齿轮35使两个第一锥齿轮34转动，第一锥齿轮34转动带动转轴13使第一辊筒4转动，第一辊筒4转动带动橡胶履带2使第二辊筒1和第三辊筒7转动，从而能够有效提高机器人移动时的通过性，适用于较为复杂的地形实用。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种适应复杂的地形机器人移动装置，包括安装板(5)，其特征在于：所述安装板(5)的下端四角处均固定连接有固定块(6)，且固定块(6)的侧壁均通过第一滚动轴承转动连接有转轴(13)，其中位于前侧的两个所述转轴(13)相对的一端通过传动机构连接，所述转轴(13)远离传动机构的一端轴壁穿过第一滚动轴承固定连接有第一辊筒(4)，所述转轴(13)远离传动机构的一端通过减震机构横向连接有支撑板(11)，所述支撑板(11)的一侧开设有圆柱槽，所述圆柱槽内滑动连接有丝杆(17)，所述丝杆(17)的一端延伸至圆柱槽的外部并转动连接有第二辊筒(1)，所述丝杆(17)的杆壁上螺纹连接有螺纹套筒(21)，所述螺纹套筒(21)的一侧与支撑板(11)的侧壁接触连接，所述支撑板(11)远离圆柱槽的一侧开设有安装槽，所述安装槽相对的两侧通过轴销转动连接有支撑筒(23)，所述支撑筒(23)内设有第一弹簧(29)，所述第一弹簧(29)的一端通过固定杆与支撑筒(23)的内侧固定连接，所述第一弹簧(29)的另一端固定连接有支撑杆(8)，所述支撑杆(8)远离第一弹簧(29)的一端延伸至支撑筒(23)的外部并转动连接有第三辊筒(7)，所述第一辊筒(4)、第二辊筒(1)和第三辊筒(7)的侧壁共同绕接有橡胶履带(2)，所述支撑筒(23)的侧壁通过缓冲机构与减震机构连接。

2.根据权利要求1所述的一种适应复杂的地形机器人移动装置，其特征在于：所述传动机构包括设置在安装板(5)下端的安装箱(14)，所述安装箱(14)的左右两端上侧均固定连接有连接杆(15)，两个所述连接杆(15)远离安装箱(14)的一端均分别与安装板(5)的侧壁固定连接，所述安装箱(14)的左右两侧均通过第三滚动轴承与转轴(13)的轴壁转动连接，两个所述转轴(13)相对的一端均贯穿第三滚动轴承并固定连接有第一锥齿轮(34)，其中一个所述转轴(13)的轴壁上通过第四滚动轴承转动连接有从动齿轮(27)，所述从动齿轮(27)的右侧固定连接有两个位置对应的固定板(32)，两个所述固定板(32)远离从动齿轮(27)的一侧共同固定连接有旋转轴(33)，所述旋转轴(33)的轴壁上通过第五滚动轴承转动连接有两个第二锥齿轮(35)，两个所述第一锥齿轮(34)的上下两侧均分别与两个第二锥齿轮(35)的左右两侧啮合，所述安装箱(14)的上端固定连接有电机(16)，所述电机(16)的输出端贯穿安装箱(14)的侧壁并固定连接有主动齿轮(31)，所述主动齿轮(31)与从动齿轮(27)啮合。

3.根据权利要求1所述的一种适应复杂的地形机器人移动装置，其特征在于：所述减震机构包括通过第六滚动轴承转动连接在转轴(13)上的两个传动杆(3)，且两个传动杆(3)呈八字形分布，其中一个所述传动杆(3)远离转轴(13)的一端通过铰链与支撑板(11)的上端左侧铰接，另一个所述传动杆(3)远离转轴(13)的一端通过转动杆转动连接有T型滑块(9)，所述支撑板(11)的上端右侧开设有T型滑槽(10)，所述T型滑槽(10)与T型滑块(9)相配合，两个所述传动杆(3)之间横向设有第二弹簧(12)，所述第二弹簧(12)的左右两端分别与两个传动杆(3)的杆壁固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种适应复杂的地形机器人移动装置，其特征在于：所述缓冲机构包括设置在支撑筒(23)上方的伸缩杆(22)，所述伸缩杆(22)的一端通过第一连接轴与支撑筒(23)的侧壁转动连接，所述伸缩杆(22)的另一端通过第二连接轴与传动杆(3)的杆壁转动连接，所述伸缩杆(22)的杆壁上活动套接有第三弹簧(30)，所述第三弹簧(30)的一端与传动杆(3)的杆壁固定连接，所述第三弹簧(30)的另一端与支撑筒(23)的侧壁固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种适应复杂的地形机器人移动装置，其特征在于：所述支撑杆(8)的杆壁上活动套接有环形固定块(25)，所述环形固定块(25)的一侧与支撑筒(23)的开口边沿处固定连接，所述环形固定块(25)的内侧固定连接有两个对称分布的限位滑块(24)，所述支撑杆(8)的侧壁开设有两个对称分布的限位滑槽(26)，两个所述限位滑槽(26)均分别与两个限位滑块(24)相配合。

6.根据权利要求1所述的一种适应复杂的地形机器人移动装置，其特征在于：所述丝杆(17)的杆壁上固定连接有两个对称分布的滑块(18)，所述圆柱槽的侧壁开设有两个对称分布的滑槽(19)，两个所述滑槽(19)均分别与两个滑块(18)相配合。

7.根据权利要求6所述的一种适应复杂的地形机器人移动装置，其特征在于：所述支撑板(11)的下端固定连接有多个均匀分布的第一滚轮(20)，多个所述第一滚轮(20)均分别与橡胶履带(2)的内侧接触来连接，所述支撑筒(23)的侧壁固定连接有多个均匀分布的第二滚轮(28)，多个所述第二滚轮(28)均分别与橡胶履带(2)的内侧接触连接。