CN109533052A - 一种抛投式轮履复合机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人技术领域，提供了一种抛投式轮履复合机器人，包括机器人主体、若干个弹性轮、履带、圆性带；若干个弹性轮对称设置于机器人主体两侧；每个弹性轮中间均设置槽口；履带为柔性带，扩张后套装于弹性轮；圆形带为柔性带，扩张后套装于弹性轮的槽口内。履带内侧中间位置设置有凸台，凸台与弹性轮上的槽口相对应；弹性轮在上、下、左、右、前、后6个方向均突出机器人主体的轮廓线之外。本发明的有益效果为：便于携带，采用轮履复合结构，使用柔性履带，可以在不拆卸弹性轮的前提下，从外侧更换履带，灵活选择轮式和履带式行进方式；特殊的轮式结构设计，在抛投时保护机器人免受破坏；结构设计合理、新颖，具有广阔的应用前景。

Description

一种抛投式轮履复合机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种抛投式轮履复合机器人。

背景技术

电子侦察已经广泛用于军事及救援等领域，轮式侦察机器人可移动到相对危险的区域，将侦察信息传给后方人员。目前现有的轮式机器人车体可分为纯轮式结构和履带式结构，纯轮式机器人的机动性好，但环境通过性差，很难在沙地、雪地等松软地面行驶，履带式机器人环境适应性强，通过性较好，但机动性不如轮式结构，效率较低。

在危险的工作环境中，经常需要对机器人进行抛投操作，对机器人的结构设计提出了更高要求。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术的不足，提供了一种抛投式轮履复合机器人，采用轮履复合结构，使用柔性履带，可以在不拆卸弹性轮的前提下，从外侧更换履带，灵活选择轮式和履带式行进方式。

本发明采用如下技术方案：

一种抛投式轮履复合机器人，包括机器人主体、若干个弹性轮、履带、圆性带；若干个所述弹性轮对称设置于所述机器人主体两侧；；每个所述弹性轮中间均设置槽口；所述履带为柔性带，扩张后套装于所述弹性轮；所述圆形带为柔性带，扩张后套装于弹性轮的槽口内。

进一步的，所述履带内侧中间位置设置有凸台，所述凸台与所述弹性轮上的槽口相对应。

进一步的，所述弹性轮在上、下、左、右、前、后6个方向均突出所述机器人主体的轮廓线之外，保证在抛投时机器人以轮履着地。

进一步的，所述弹性轮数量为4个，机器人主体两侧各设置2个。

进一步的，所述机器人主体包括：主腔体组件、前封盖组件、后封盖组件、上封盖组件；

所述主腔体组件包括主控板、电池组、通信电台、驱动电机、驱动齿轮组，均安装于主腔体内部；

所述前封盖组件和主腔体连接，位于主腔体前侧，用于安装红外灯、摄像头和俯仰支架；

所述后封盖组件和主腔体连接，位于主腔体后侧，用于安装通信天线；

所述上封盖组件和主腔体连接，位于主腔体上侧，用于安装拾音器、蜂鸣器、皮卡接口、电源开关、航空外接插头。

进一步的，所述主腔体组件的具体安装方式为：通信电台安装于电池组的右侧，主控板安装于电池组上方，驱动电机支架在主腔体内左右对称布置，驱动电机分别安装于驱动电机支架上；驱动齿轮组的一个齿轮安装于驱动电机轴上，另一个齿轮和后轮轴连接。

进一步的，所述前封盖组件的具体安装方式为：红外灯安装于前封盖左右两侧；俯仰支架安装于前封盖中部；摄像头支架通过轴承和俯仰支架连接，摄像头支架可沿轴线旋转；摄像头安装于摄像头支架中部，红外二极管安装于摄像头支架两侧；摄像头、红外二极管和摄像头支架可沿轴线旋转，位置编码器和摄像头支架左侧轴连接，用于检测摄像头支架旋转的绝对角度；俯仰电机安装于俯仰支架上，俯仰齿轮组一组齿轮和摄像头支架右侧轴连接，另一组齿轮和俯仰电机轴连接；当俯仰电机工作时，通过俯仰齿轮组带动摄像头旋转。

进一步的，轮轴套和主腔体连接，位于主腔体侧面；前轮轴通过支撑轴承和轮轴套连接，可沿轴线方向转动；前轮端盖一端和弹性轮固定，另一端和轮轴固定；后轮轴通过支撑轴承和轮轴套连接，可沿轴线方向转动，后轮端盖一端和弹性轮固定，另一端和轮轴固定；驱动电机工作时，通过驱动齿轮组带动后轮轴转动，由于后轮轴通过轮端盖和弹性轮固定为一体，故行进轮和后轮轴一起转动。

进一步的，所述通信天线固定于后封盖上。

进一步的，所述上封盖组件的具体安装方式为：拾音器固定于上封盖的左前方，用于采集音频信息；蜂鸣器固定于上封盖的右前方，用于预警提示；皮卡接口固定于上封盖的中部，用于外接任务载荷的固定；电源开光固定于上封盖的左后方；航空外接插头固定于上封盖的右后方。

本发明的有益效果为：便于携带，采用轮履复合结构，使用柔性履带，可以在不拆卸弹性轮的前提下，从外侧更换履带，灵活选择轮式和履带式行进方式；特殊的轮式结构设计，在抛投时保护机器人免受破坏；结构设计合理、新颖，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1所示为本发明实施例一种抛投式轮履复合机器人的结构示意图。

图2所示为本发明实施例的主视图。

图3所示为履带结的构示意图。

图4所示为圆形带的结构示意图。

其中：1.红外灯、2.位置编码器、3.红外二极管、4.摄像头、5.摄像头支架、6.俯仰电机、7.俯仰支架、8.俯仰齿轮组、9.通信电台、10.弹性轮、11.轮端盖、12.轮轴套、13.前轮轴、14.支撑轴承、15.后轮轴、16.驱动齿轮组、17.驱动电机支架、18.驱动电机、19.主控板、20.电池组、21.前封盖、22.拾音器、23.上封盖、24.主腔体、25.皮卡接口、26.蜂鸣器、27.航空外接插头、28.通信天线、29.后封盖、30.电源开关、31.履带、32.圆形带、33.槽口。

具体实施方式

下文将结合具体附图详细描述本发明具体实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。在下述实施例的附图中，各附图所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。

本发明实施例用于解决机器人轮履替换、抛投损坏问题。

如图1-4所示，本发明实施例采用轮履复合结构，使用柔性履带31，可以在不拆卸弹性轮10的前提下，从外侧更换履带31，灵活选择轮式和履带式行进方式。

本发明实施例一种抛投式轮履复合机器人，包括机器人主体、若干个弹性轮10、履带31、圆性带32；若干个所述弹性轮10对称设置于所述机器人主体两侧；每个所述弹性轮10中间均设置槽口33；所述履带31为柔性带，扩张后套装于所述弹性轮10；所述圆形带32为柔性带，扩张后套装于弹性轮10的槽口33内。

当需要轮式行进时，可将履带31卸下(履带31为柔性带，向外扩张即可与弹性轮10分离)，此时将圆形带32扩张后从外侧套装于弹性轮10中间的槽口33中，由此产生一定的张紧力，该张紧力及产生的摩擦力可以保证前、后弹性轮10一起转动，驱动机器人轮式行进。

当需要履带行进时，将履带31从外侧稍微张大些即可装于弹性轮10上，由此产生一定的张紧力及摩擦力，该张紧力及摩擦力可以使前、后弹性轮10一起转动，驱动机器人履式行进。

优选的，弹性轮10数量为4个，机器人主体两侧各设置2个；所述履带31内侧中间位置设置有凸台，所述凸台与所述弹性轮10上的槽口33相对应。凸台卡合于槽口33中的特殊设计，首先可以固定履带31的位置，防止履带31在行进中与弹性轮10脱离；其次，还可以增大摩擦力，更好保证前后弹性轮10的同步转动。为进一步增大摩擦力，槽口33的内表面可以做粗糙设计，比如拉毛、设置微小沟槽等。

优选的，所述弹性轮10的外形轮廓在上、下、左、右、前、后6个方向均突出所述机器人主体的轮廓线之外，该设计能够保证以各种角度抛投时机器人均以轮履着地，防止机器人在抛投时的破坏，如图3、4所示。

下面的优选实施例为说明本发明机器人的整体结构，不应以之为本发明保护范围的限定。

该抛投式轮履复合机器人包括：红外灯1、位置编码器2、红外二极管3、摄像头4、摄像头支架5、俯仰电机6、俯仰支架7、俯仰齿轮组8、通信电台9、弹性轮10、轮端盖11、轮轴套12、前轮轴13、支撑轴承14、后轮轴15、驱动齿轮组16、驱动电机支架17、驱动电机18、主控板19、电池组20、前封盖21、拾音器22、上封盖23、主腔体24、皮卡接口25、蜂鸣器26、航空外接插头27、通信天线28、后封盖29、电源开关30、履带31、圆形带32。

所述机器人主体包括：前封盖组件、主腔体组件、后封盖组件、上封盖组件和轮系，所述轮系和主腔体24连接，位于主腔体24两侧，所述前封盖组件和主腔体连接，位于主腔体24前侧，主要安装红外灯1、摄像头4和俯仰支架，所述主腔体组件主要安装内部器件，如主控板19、电池组20和通信电台9等，所述后封盖组件和主腔体24连接，位于主腔体24后侧，主要安装通信天线28，所述上封盖组件和主腔体24连接，位于主腔体24上侧，主要安装拾音器22、蜂鸣器26、皮卡接口25、电源开关30、航空外接插头27等。

所述红外灯1安装在前封盖21左右两侧，所述俯仰支架7安装于前封盖21中部，摄像头支架5通过轴承和俯仰支架7连接，可以沿轴线旋转，所述摄像头4安装于摄像头支架5中部，红外二极管3安装于摄像头支架5两侧，摄像头和红外二极管和摄像头支架可沿轴线旋转，所述位置编码器2和摄像头支架5左侧轴连接，用于检测摄像头支架旋转的绝对角度，所述俯仰电机6安装于俯仰支架7上，俯仰齿轮组8一组齿轮和摄像头支架5右侧轴连接，另一组齿轮和俯仰电机轴连接，当俯仰电机工作时，通过俯仰齿轮组带动摄像头旋转，上述构成机器人的前封盖组件。

所述电池组20安装于主腔体24内部，所述通信电台9安装于主腔体24内部，电池组的右侧，所述主控板19安装于主腔体24内侧，电池组的上方，所述驱动电机支架17安装于主腔体24内侧，左右对称放置，驱动电机18分别安装于驱动电机支架17上，驱动齿轮组16的一个齿轮安装于驱动电机轴上，另一个齿轮和后轮轴连接，上述构成机器人的主腔体组件。

所述轮轴套12和主腔体24连接，位于主腔体24侧面，所述前轮轴13通过支撑轴承14和轮轴套12连接，可沿轴线方向转动，轮端盖11一端和弹性轮10固定，另一端和轮轴固定，所述后轮轴15通过支撑轴承14和轮轴套12连接，可沿轴线方向转动，轮端盖11一端和弹性轮10固定，另一端和轮轴固定，所述弹性轮10中间有槽口，履带内侧有凸台，当使用履带31作业时，履带内侧凸台位于弹性轮的槽口内，行驶过程中不会脱落，所述驱动电机18工作时，通过驱动齿轮组16带动后轮轴15转动，由于后轮轴15通过轮端盖11和弹性轮10固定为一体，故行进轮将和后轮轴一起转动，上述构成机器人的轮系结构。

所述履带31为柔性带，履带31可从外侧稍微张大些即可装于弹性轮10上，由此产生一定的张紧力，该张紧力正好可以带动前面的弹性轮一起转动，当不使用履带式，可以更换为圆形带32，该圆形带32也为柔性带，也可以从外侧安装于弹性轮10上，同样会产生一定的张紧力。

所述通信天线28固定于后封盖29上，上述构成机器人的后封盖组件。

所述拾音器22固定于上封盖23，位于上封盖的左前方，用于采集音频信息，所述蜂鸣器26固定于上封盖，位于上封盖23的右前方，用于预警提示，所述皮卡接口25固定于上封盖23，位于上封盖的中部，用于外接任务载荷的固定，所述电源开光30固定于上封盖23，位于上封盖的左后方，所述航空外接插头27固定于上封盖23，位于上封盖的右后方，上述构成机器人的上封盖组件。

本发明可以在轮、履之间切换，切换时不需要拆卸弹性轮，操作简便；弹性轮的轮廓尺寸覆盖机器人主体，防止了机器人在抛投时的可能损坏；前封盖组件、主腔体组件、后封盖组件、上封盖组件和轮系的整体设计紧凑流畅，模块化设计更能保证机器人在抛投时结构的稳定性；结构简单新颖，具有广阔应用前景。

本文虽然已经给出了本发明的几个实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本发明权利范围的限定。

Claims (10)

1.一种抛投式轮履复合机器人，其特征在于，包括机器人主体、若干个弹性轮、履带、圆性带；若干个所述弹性轮对称设置于所述机器人主体两侧；每个所述弹性轮中间均设置槽口；所述履带为柔性带，扩张后套装于所述弹性轮；所述圆形带为柔性带，扩张后套装于弹性轮的槽口内。

2.如权利要求1所述的抛投式轮履复合机器人，其特征在于，所述履带内侧中间位置设置有凸台，所述凸台与所述弹性轮上的槽口相对应。

3.如权利要求1所述的抛投式轮履复合机器人，其特征在于，所述弹性轮在上、下、左、右、前、后6个方向均突出所述机器人主体的轮廓线之外，保证在抛投时机器人以轮履着地。

4.如权利要求1所述的抛投式轮履复合机器人，其特征在于，所述弹性轮数量为4个，机器人主体两侧各设置2个。

5.如权利要求1-4任一项所述的抛投式轮履复合机器人，其特征在于，所述机器人主体包括：主腔体组件、前封盖组件、后封盖组件、上封盖组件；

所述主腔体组件包括主控板、电池组、通信电台、驱动电机、驱动齿轮组，均安装于主腔体内部；

所述前封盖组件和主腔体连接，位于主腔体前侧，用于安装红外灯、摄像头和俯仰支架；

所述后封盖组件和主腔体连接，位于主腔体后侧，用于安装通信天线；

所述上封盖组件和主腔体连接，位于主腔体上侧，用于安装拾音器、蜂鸣器、皮卡接口、电源开关、航空外接插头。

6.如权利要求5所述的抛投式轮履复合机器人，其特征在于，所述主腔体组件的具体安装方式为：通信电台安装于电池组的右侧，主控板安装于电池组上方，驱动电机支架在主腔体内左右对称布置，驱动电机分别安装于驱动电机支架上；驱动齿轮组的一个齿轮安装于驱动电机轴上，另一个齿轮和后轮轴连接。

7.如权利要求5所述的抛投式轮履复合机器人，其特征在于，所述前封盖组件的具体安装方式为：红外灯安装于前封盖左右两侧；俯仰支架安装于前封盖中部；摄像头支架通过轴承和俯仰支架连接，摄像头支架可沿轴线旋转；摄像头安装于摄像头支架中部，红外二极管安装于摄像头支架两侧；摄像头、红外二极管和摄像头支架可沿轴线旋转，位置编码器和摄像头支架左侧轴连接，用于检测摄像头支架旋转的绝对角度；俯仰电机安装于俯仰支架上，俯仰齿轮组一组齿轮和摄像头支架右侧轴连接，另一组齿轮和俯仰电机轴连接；当俯仰电机工作时，通过俯仰齿轮组带动摄像头旋转。

8.如权利要求5所述的抛投式轮履复合机器人，其特征在于，轮轴套和主腔体连接，位于主腔体侧面；前轮轴通过支撑轴承和轮轴套连接，可沿轴线方向转动；前轮端盖一端和弹性轮固定，另一端和轮轴固定；后轮轴通过支撑轴承和轮轴套连接，可沿轴线方向转动，后轮端盖一端和弹性轮固定，另一端和轮轴固定；驱动电机工作时，通过驱动齿轮组带动后轮轴转动，由于后轮轴通过轮端盖和弹性轮固定为一体，故行进轮和后轮轴一起转动。

9.如权利要求5所述的抛投式轮履复合机器人，其特征在于，所述通信天线固定于后封盖上。

10.如权利要求5-9任一项所述的抛投式轮履复合机器人，其特征在于，所述上封盖组件的具体安装方式为：拾音器固定于上封盖的左前方，用于采集音频信息；蜂鸣器固定于上封盖的右前方，用于预警提示；皮卡接口固定于上封盖的中部，用于外接任务载荷的固定；电源开光固定于上封盖的左后方；航空外接插头固定于上封盖的右后方。