CN109941364A - 一种轮履复合变形底盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮履复合变形底盘，包括机架、动力装置和执行机构，每一动力装置对应一执行机构，执行机构包括轮履变换机构和轮体，轮履变换机构用于使轮体在圆形和三角形之间转换，动力装置包括移动动力机构和变形动力机构，其中：移动动力机构包括行走电机和行走齿轮组，行走电机通过行走齿轮轴与执行机构传动连接；变形动力机构包括变形电机和变形齿轮组，变形电机通过变形齿轮组与轮履变换机构传动连接；动力装置与执行机构之间设有密封防护装置。其优点在于，本发明的动力装置保证轮履复合变形底盘的稳定性，保障轮履复合变形底盘在杂乱环境中行驶的安全性。

Description

一种轮履复合变形底盘

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及轮履复合变形底盘。

背景技术

现有爬楼梯机器人按实现原理主要分为轮式，腿式，履带式，混合式。其中，轮式底盘的结构简单，传动效率高，运动灵活且速度高，但环境适应能力差，爬楼梯能力差强人意；履带式底盘的越障和爬楼梯能力理想，但由于传动系统复杂，其速度、和传动效率都较低，灵活机动型较差；腿式移动机器人(双足和多足机器人)适用于多种路面行走，但速度低、能耗大，且保持平衡难度大，制造和控制难度大，成本高；还有混合式移动机器人，其底盘可由轮-腿式、轮-腿-履带式、关节-轮式、关节-履带式、复合轮式等多种运动方式组合而成，通过机构的调整和组合，使该种机器人具备多种运动方式，有效提高机器人运动灵活性、地面适应能力、越障稳定性和抗振抗击性能，有利于提高爬楼梯机器人底盘的综合性能。

现有市面上就有轮履结合的行走机构，也属于混合式移动机器人底盘，该种底盘将轮式结构和履带结构的优点结合在一起，将大大有利于机器人技术的发展。同时，高效的轮履变换机构和轮式结构与履带结构变换的关键技术。如何将轮履变换机构和底盘驱动结构结合，且不影响底盘的正常移动和变形，是轮履复合变形底盘的一大难点。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种轮履复合变形底盘，运动灵活，便于转换形状，适用于各种地形。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种轮履复合变形底盘，包括机架、动力装置和执行机构，每一所述动力装置对应一所述执行机构，所述执行机构包括轮履变换机构和轮体，所述轮履变换机构用于使轮体在圆形和三角形之间转换，所述动力装置包括移动动力机构和变形动力机构，其中：

所述移动动力机构包括行走电机和行走齿轮组，所述行走电机通过所述行走齿轮轴与所述执行机构传动连接；所述变形动力机构包括变形电机和变形齿轮组，所述变形电机通过所述变形齿轮组与所述轮履变换机构传动连接；所述动力装置与所述执行机构之间设有密封防护装置。

进一步地，所述执行机构包括主轴、行走外轮片、行走内轮片和履带，所述轮履变换机构位于所述行走外轮片和所述行走内轮片之间；所述移动动力机构与所述主轴传动连接；所述主轴分别与所述行走内轮片和所述行走外轮片连接，所述履带覆盖在所述行走外轮片和所述行走内轮片之上。

进一步地，所述行走齿轮组包括行走输出齿轮和传动齿轮组，所述传动齿轮组与所述主轴传动连接，包括第一传动齿轮、第二传动齿轮、第三传动齿轮、第四传动齿轮和第五传动齿轮，所述密封防护装置包括固定设置在所述行走内轮片上的内齿圈，其中：

所述第一传动齿轮与所述行走输出齿轮啮合传动，所述第二传动齿轮与所述主轴固定连接，与所述第一传动齿轮啮合传动，所述内齿圈内设有容腔，所述第三传动齿轮、所述第四传动齿轮和所述第五传动齿轮位于所述容腔中，所述第三传动齿轮与所述主轴固定连接，与所述第四传动齿轮啮合传动，所述第四传动齿轮与所述第五传动齿轮啮合传动，所述第五传动齿轮与所述内齿圈啮合传动，与带动所述行走内轮片转动；所述主轴与所述行走外轮片固定连接，所述行走外轮片与所述行走内轮片同步转动。

进一步地，所述动力装置包括与机架固定连接的第一支撑座，所述主轴穿过所述第一支撑座并与所述第一支撑座转动连接，所述第一支撑座上设有圆台，所述容腔的直径大于所述圆台的直径，所述圆台位于所述容腔中，所述第四传动齿轮和所述第五传动齿轮与所述圆台转动连接，所述密封防护装置还包括位于所述圆台与所述容腔的内壁之间的垫圈，所述内齿圈随所述行走内轮片相对所述圆台转动。

进一步地，所述主轴上套设有副轴，所述副轴为中空结构，相对所述主轴转动连接，所述副轴上设有露出部，第三传动齿轮、第四传动齿轮和第五传动齿轮位于所述露出部中，所述副轴与所述第一支撑座密封转动连接；所述副轴与所述轮履变换机构和所述变形齿轮组相连接。

进一步地，所述密封防护装置还包括设于所述副轴两端的密封圈，所述密封圈位于所述副轴和所述主轴之间，且与所述副轴和所述主轴密封转动连接。

进一步地，所述变形齿轮组包括变形输出齿轮和副轴齿轮，所述副轴齿轮与所述副轴固定连接；所述轮履变换机构包括转动臂，所述副轴与所述转动臂固定连接，转动所述转动臂以带动所述轮履变换机构展开或收拢。

进一步地，所述轮履变换机构还包括固定架，所述副轴外侧设有固定轴，所述固定轴为中空结构，用于容纳所述主轴和所述副轴，且固定轴的一侧设有缺口，用于露出所述行走齿轮组，所述固定轴一端与所述固定架固定连接，另一端与所述机架固定连接；所述主轴和所述副轴相对所述固定轴转动。

进一步地，所述行走内轮片上设有通槽，所述固定轴与所述固定架相连接的一端位于所述通槽，且与所述行走内轮片密封连接；所述固定轴与所述副轴之间密封转动连接。

进一步地，所述动力装置还包括第二支撑座和第三支撑座，所述行走电机和所述行走输出齿轮、所述第一传动齿轮设置在所述第三支撑座上，所述主轴和所述副轴穿过所述第一支撑座和所述第二支撑座，所述变形电机和所述变形输出齿轮设置于第二支撑座上，所述副轴与所述第二支撑座密封转动连接。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

1.本发明的轮履复合变形底盘上的执行机构在动力装置的作用下移动和变形，执行机构与动力装置一一对应，有利于执行机构的差速变换，使轮履复合变形底盘便于转弯和移位；同时，动力装置中的变形动力机构与移动动力机构分开设置，互不干涉，使每个执行机构可针对性地变形成适用于地形的形状，保证轮履复合变形底盘的稳定性；

2.移动动力和变形动力均经过齿轮组传递，有利于缩小底盘的整体体积，同时保证传动的稳定性；

3.在动力装置与执行机构之间设有密封防护装置，有效防止砂石等杂物进入行走齿轮组和变形齿轮组之间，保障轮履复合变形底盘在杂乱环境中行驶的安全性。

附图说明

图1为本发明实施例的轮履复合变形底盘的结构示意图，其显示了执行机构处于圆形的状态；

图2为本发明实施例的轮履复合变形底盘的结构示意图，其显示了执行机构处于三角形的状态；

图3为本发明实施例的轮履复合变形底盘的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例的动力装置的结构示意图；

图5为本发明实施例的第一支撑座的结构示意图；

图6为本发明实施例的副轴的结构示意图；

图7为本发明实施例的固定轴的结构示意图；

图8为本发明实施例的履带的结构示意图，其显示了执行机构为三角形时的履带形状；

图9为本发明实施例的履带的结构示意图，其显示了执行机构为圆形时的履带形状。

图中：100、机架；110、第一支撑座；111、圆台；120、第二支撑座；130、第三支撑座；200、执行机构；210、履带；211、凸起部；212、弹性部；213、履带突齿；214、卡块；220、行走外轮片；221、凹槽；230、行走内轮片；231、通槽；240、主轴；250、副轴；251、露出部；260、固定轴；261、缺口；300、移动动力机构；310、行走电机；320、行走齿轮组；321、行走输出齿轮；322、第一传动齿轮；323、第二传动齿轮；324、第三传动齿轮；325、第四传动齿轮；326、第五传动齿轮；400、变形动力机构；410、变形电机；420、变形齿轮组；421、变形输出齿轮；422、副轴齿轮；500、轮履变换机构；510、转动臂；520、固定架；530、第一连杆；540、第二连杆；550、第一摆臂；560、第二摆臂；570、滚轮；571、间隙；600、密封防护装置；610、内齿圈；611、容腔；620、垫圈；630、第一密封圈；640、第二密封圈；650、第三密封圈；660、第四密封圈；670、第五密封圈。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明进行更为详细的描述，需要说明的是，下参照附图对本发明进行的描述仅是示意性的，而非限制性的。各个不同实施例之间可以进行相互组合，以构成未在以下描述中示出的其他实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

参看附图1至附图9，本发明实施例的轮履复合变形底盘将在下面的描述中被阐明，其中，动力装置解决了执行机构200的移动和变形的问题，同时利用密封防护装置600对动力装置进行防护，提高了执行机构200运行的稳定性。

如附图1和附图2所示，一种轮履复合变形底盘，包括机架100、动力装置和执行机构200，每一动力装置对应一执行机构200，执行机构200包括轮履变换机构500和轮体，轮履变换机构500用于使轮体在圆形和三角形之间转换，动力装置包括移动动力机构300和变形动力机构400，其中：

移动动力机构300包括行走电机310和行走齿轮组320，行走电机310通过行走齿轮轴与执行机构200传动连接；变形动力机构400包括变形电机410和变形齿轮组420，变形电机410通过变形齿轮组420与轮履变换机构500传动连接；动力装置与执行机构200之间设有密封防护装置600。

执行机构200与动力装置一一对应，有利于执行机构200的差速变换，使轮履复合变形底盘便于转弯和移位；执行机构200的数量可以如附图所示的两个，对应的，动力装置也为两个，执行机构200对称设置在机架100的两边，两个动力装置设置在机架100上，且与机架100固定连接；执行机构200的数量还可为3个、4个等，保证机架100和机器人稳定即可，对应的，动力装置的数量也可为3个、4个等。

本实施例采用齿轮传动，更具体地说，移动动力机构300包括行走电机310和行走齿轮组320，行走电机310通过行走齿轮轴与执行机构200传动连接；变形动力机构400包括变形电机410和变形齿轮组420，变形电机410通过变形齿轮组420与轮履变换机构500传动连接；另外，在动力装置与执行机构200之间设有密封防护装置600，避免细小碎石进入动力装置或进入动力装置与执行机构200之间。密封防护装置600的具体结构根据动力装置的结构设定，将在下面描述被阐明。

如附图1至附图3所示，本实施例的执行机构200包括轮履变换机构500、主轴240、行走外轮片220、行走内轮片230和履带210，其中，行走外轮片220、行走内轮片230和履带210构成轮体，轮履变换机构500位于行走外轮片220和行走内轮片230之间；移动动力机构300与主轴240传动连接；主轴240分别与行走内轮片230和行走外轮片220连接，履带210覆盖在行走外轮片220和行走内轮片230之上。

如附图3和附图4所示，基于执行机构200的结构，本实施例的行走齿轮组320包括行走输出齿轮321和传动齿轮组，传动齿轮组与主轴240传动连接，包括第一传动齿轮322、第二传动齿轮323、第三传动齿轮324、第四传动齿轮325和第五传动齿轮326，由传动齿轮组将行走电机310的动力传递至主轴240，进而传递至行走外轮片220和行走内轮片230。为了避免主轴240上的齿轮暴露在外，密封防护装置600包括固定设置在行走内轮片230上的内齿圈610，内齿圈610内设有容腔611，将与其啮合的齿轮包覆在内，避免暴露；更具体地说，第一传动齿轮322与行走输出齿轮321啮合传动，第二传动齿轮323与主轴240固定连接，与第一传动齿轮322啮合传动，第三传动齿轮324、第四传动齿轮325和第五传动齿轮326位于容腔611中，第三传动齿轮324与主轴240固定连接，与第四传动齿轮325啮合传动，第四传动齿轮325与第五传动齿轮326啮合传动，第五传动齿轮326与内齿圈610啮合传动，与带动行走内轮片230转动；而主轴240与行走外轮片220固定连接，行走外轮片220的转动由主轴240直接传递，同时，设置第三传动齿轮324、第四传动齿轮325、第五传动齿轮326以及内齿圈610的传动比，使得行走外轮片220与行走内轮片230同步转动；第三传动齿轮324与第四传动齿轮325之间传动比为1∶n；第四传动齿轮325与第五传动齿轮326之间的传动比为1∶1，第五传动齿轮326与内齿圈610的传动比为1∶n；经如此三级传动，行走内轮片230与主轴240转速相同且同向，从而保证了行走内轮片230和行走外轮片220同速度且同向。

本实施例的执行机构200的动力传动方式如下，当需要移动机器人时，行走电机310转动，动力经行走输出齿轮321传递到第一传动齿轮322，进而传递至第二传动齿轮323和主轴240，主轴240直接带动行走外轮片220转动，同时，主轴240转动带动第三传动齿轮324转动，从而带动第四传动齿轮325，第四传动齿轮325带动第五传动齿轮326转动，而后第五传动齿轮326与内齿圈610啮合，带动内齿圈610转动，内齿圈610与行走内轮片230固接，行走内轮片230随内齿圈610转动，最后实现行走内轮片230和行走外轮片220的同步转动。

如附图4所示，为了缩小内齿圈610的直径，本实施例的第四传动齿轮325采用同轴的大齿轮和小齿轮的组合型齿轮，使第三传动齿轮324和第五传动齿轮326可前后设置，同时保证了三级传动的传动比；第四传动齿轮325与小齿轮啮合，第五传动齿轮326与大齿轮啮合。

另外，实现第四传动齿轮325和第五传动齿轮326的固定，以及内齿圈610上容腔611的密封，动力装置包括与机架100固定连接的第一支撑座110，主轴240穿过第一支撑座110并与第一支撑座110转动连接，第一支撑座110上设有圆台111，容腔611的直径大于圆台111的直径，圆台111位于容腔611中，第四传动齿轮325和第五传动齿轮326与圆台111转动连接，密封防护装置600还包括位于圆台111与容腔611的内壁之间的垫圈620，内齿圈610随行走内轮片230相对圆台111转动。密封防护装置600还包括圆台111以及第一支撑座110朝向内齿圈610的侧面，第一支撑座110与内齿圈610上的容腔611形成一个密封空间，第三传动齿轮324、第四传动齿轮325和第五传动齿轮326均位于该密封空间中，保证传动的稳定和安全。

另外，本实施例的执行机构中轮体的变形依靠轮履变换机构500和变形动力机构400，变形动力机构400通过副轴250与轮履变换机构500传动连接，更具体地说，如附图2和附图3所示，主轴240上套设有副轴250，副轴250为中空结构，相对主轴240转动连接，副轴250上设有露出部251，第三传动齿轮324、第四传动齿轮325和第五传动齿轮326位于露出部251中，副轴250与第一支撑座110密封转动连接；副轴250与轮履变换机构500和变形齿轮组420相连接；变形齿轮组420包括变形输出齿轮421和副轴齿轮422，副轴齿轮422与副轴250固定连接；轮履变换机构500包括转动臂510，副轴250与转动臂510固定连接，转动转动臂510以带动轮履变换机构500展开或收拢。为了减轻重量，本实施例的变形输出齿轮421为半圆形齿轮。

本实施例的轮履变换机构500包括转动臂510、固定架520、第一连杆530、第二连杆540、第一摆臂550和第二摆臂560，固定架520相对机架100静止，第一连杆530和第二连杆540关于转动臂510的轴心中心对称，第一连杆530和第二连杆540分别与转动臂510转动连接，第一摆臂550分别与第一连杆530和固定架520转动连接；第二摆臂560分别与第二连杆540和固定架520转动连接；第一摆臂550和第二摆臂560具有收拢位置和展开位置。

当底盘遭遇楼梯或其他适宜于履带式行走的路况时，变形电机410启动，动力经变形输出齿轮421传递至副轴齿轮422，副轴齿轮422与副轴250固定连接，因此副轴250随副轴齿轮422转动，而副轴250与转动臂510固定连接，从而带动转动臂510转动，第一连杆530和第二连杆540随转动臂510转动，由于第一摆臂550和第二摆臂560的末端分别与固定架520连接，因此在第一连杆530和第二连杆540运动后，以与固定架520的连接点为圆心摆动，从而实现第一摆臂550和第二摆臂560的展开和收拢，同时第一摆臂550和第二摆臂560撑开履带，使轮体变为三角形履带模式，从而行走电机310继续工作，驱动三角形的执行机构200继续转动，使底盘获得前进、上爬、或下坡的动力。

本实施例的履带210为一体式弹性履带，可随执行机构200变化而变化。更具体地说，如附图8和附图9所示，本实施例的履带210包括环状主体，环状主体包括若干凸起部211和弹性部212，其中，凸起部211均匀分布在环状主体的内表面，用于与行走内、外轮片啮合传动；弹性部212连接相邻的凸起部211，弹性部212由弹性材料制成，具有收缩状态和展开状态。弹性部212展开后的长度可满足三角形的轮体的周长要求，且凸起部211始终与轮体的行走内轮片230和行走外轮片220啮合；而当轮体变为圆形时，弹性部212收缩，使相邻凸起部211之间的距离缩短，从而使履带的周长与轮体的周长相适配。

更具体地说，行走外轮片220和行走内轮片230的轮廓边上设有凹槽221，凹槽221与凸起部211相适配，且通过设置弹性部212展开后的长度，使弹性部212展开后，凸起部211也与凹槽221对应嵌合。凸起部211为长条形结构，横截面为半圆形，对应的，凹槽221也为横截面为半圆形的槽，使凸起部211可更流畅的嵌入或脱离凹槽221。由于轮体呈圆形时，凹槽221与凸起部211为一一对应，每个凹槽221中均嵌有凸起部211，轮体呈三角形时，相邻凸起部211之间的距离变大，因此部分凹槽221中嵌有凸起部211，两个凸起部211之间的凹槽221中没有凸起部211，因此在变型履带轮由圆形转换为三角形的过程中，为了方便凸起部211与凹槽221啮合，需要一边转动主轴240使履带转动，同时转动副轴250使履带展开，在履带转动的过程，使凸起部211逐步与对应凹槽221啮合。此时，为了避免转动的副轴250干扰主轴240上的传动齿轮组与内齿圈610的啮合，副轴250上的露出部251的面积较大，一般占副轴250的侧面面积三分之二或以上。副轴250带动转动臂510一定角度，使第一摆臂550和第二摆臂560展开。

为了增大执行机构200的抓地力，环状主体的外表面上均匀设有履带突齿213，且履带突齿213与凸起部211对应设置在环状主体的内外表面，便于弹性件收缩和展开。同时，为了方便加工，履带突齿213与凸起部211、弹性部212采用弹性材料一体成型。优选地，将弹性部212加工成初始状态为波浪形，展开状态为平面形，波浪形的弹性部212的弹性更大，且不高出于履带突齿213的外表面，不会影响执行机构200呈圆形轮时的正常移动，保证底盘运行的平稳。

同时，为了避免履带与轮片分离，第一摆臂550和第二摆臂560朝向弹性履带的一端上设有滚轮570，滚轮570与凸起部211接触；滚轮570的中部设有间隙571，凸起部211的中部设有卡块214，卡块214与间隙571相适配，始终位于间隙571中。

轮履变换机构运行原理如下：轮履变换机构500的转动臂510仅在副轴齿轮422的作用下转动，副轴齿轮422与副轴250固定连接，因此，在变形电机410不工作时，副轴250不转动，转动臂510也不转动，轮履变换机构500相对机架100保持静止，而轮履变换机构500设置在行走内轮片230和行走外轮片220之间，行走内轮片230和行走外轮片220在行走时需要转动，固定架520及轮履变换机构500的其他部件不随行走内轮片230和行走外轮片220转动，因此，副轴250外侧设有固定轴260，固定轴260一端与固定架520固定连接，另一端与机架100固定连接；主轴240和副轴250与固定轴260转动连接，固定轴260为中空结构，用于容纳主轴240和副轴250，且固定轴260的一侧设有缺口261，用于露出行走齿轮组320。由于固定轴260套设在主轴240和副轴250的外侧，为了避免固定轴260干涉到第三传动齿轮324、第四传动齿轮325和第五传动齿轮326与内齿圈610的啮合传动，固定轴260的一侧设有缺口261，缺口261的朝向与副轴250的露出部251的朝向一致，可以朝向任一角度设置，只要保证第五传动齿轮326与内齿圈610的啮合传动即可。如附图所示的，本实施例的缺口261和露出部251均朝上设置，缺口261位于固定轴260的上部，露出部251也位于副轴250的上部。

而固定轴260与固定架520的连接关系如下，固定轴260部分位于内齿圈610中，且与第一支撑座110上的圆台111固定连接，同时，行走内轮片230上设有通槽231，固定轴260与固定架520相连接的一端位于通槽231，且与行走内轮片230密封连接；固定轴260与副轴250之间密封转动连接。行走内轮片230与固定轴260转动连接，而与固定轴260固定连接的固定架520相对机架100静止，从而使轮履变换机构500在变形电机410不工作相对机架100静止。固定架520和转动臂510均套设在副轴250上，转动臂510与副轴250固定连接，在副轴250转动时，转动臂510随副轴250转动，而固定架520静止，从而使与转动臂510连接的第一连杆530和第二连杆540展开第一摆臂550和第二摆臂560。

密封防护装置基于上述结构设计，更具体地说，密封防护装置600不仅包括位于圆台111与容腔611的内壁之间的垫圈620，还包括设置动力装置和执行机构200各处的密封圈。为了方便描述，现将设于副轴250两端的密封圈定为第一密封圈630，第一密封圈630位于副轴250和主轴240之间，且与副轴250和主轴240密封转动连接；第一密封圈630的设置除了密封作用，还可使主轴240和副轴250允许存在一定空隙，使主轴240和副轴250的接触面更小，避免主轴240转动时与副轴250之间的摩擦力过大，导致主轴240和副轴250损坏。由于副轴250套设在主轴240外侧，副轴250穿过第一支撑座110，因此为实现副轴250与第一支撑座110密封转动连接，副轴250与第一支撑座110之间设有第二密封圈640。动力装置还包括第二支撑座120和第三支撑座130，行走电机310和行走输出齿轮321、第一传动齿轮322设置在所述第三支撑座130上，第一支撑座110的侧面延伸出一支撑块，第一传动齿轮322的转轴穿过第一支撑座110和第三支撑座130，第一传动齿轮322与第一支撑座110和第三支撑座130转动连接；同时，变形电机410和变形输出齿轮421设置于第二支撑座120上，主轴240和副轴250穿过第二支撑座120，副轴250套设在主轴240外侧，因此，副轴250与第二支撑座120之间设有第三密封圈650，以实现副轴250与第二支撑座120之间的密封转动连接。另外，固定轴260套设在副轴250外侧，为了实现固定轴260与副轴250的密封连接，且使固定轴260与副轴250之间存在一定空隙，副轴250与固定轴260之间设有第四密封圈660，以实现副轴250与固定轴260的密封转动连接，同时避免固定轴260和副轴250过度摩擦。行走内轮片230相对固定轴260转动，因此，行走内轮片230和固定轴260之间设有第五密封圈670，以实现固定轴260与行走内轮片230的密封转动连接。垫圈620、第一密封圈630、第二密封圈640、第三密封圈650、第四密封圈660和第五密封圈670可采用弹性橡胶材料制成。

另外，密封防护装置600还包括罩设在机架100上的罩盖(未画出)，用于实现对行走电机310、变形电机410等部件的密封，如附图所示，动力装置集中设置在机架上，便于罩盖罩住动力装置，罩盖与机架100密封固定连接，还可与第一支撑座110上的圆台111密封固定连接，由于内齿圈610的设置，使动力装置全部处于密封状态，有效避免底盘在移动过程中碎石杂物进入动力装置，保证了动力装置运行的稳定。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种轮履复合变形底盘，其特征在于，包括机架、动力装置和执行机构，每一所述动力装置对应一所述执行机构，所述执行机构包括轮履变换机构和轮体，用于使轮体在圆形和三角形之间转换，所述动力装置包括移动动力机构和变形动力机构，其中：

所述移动动力机构包括行走电机和行走齿轮组，所述行走电机通过所述行走齿轮轴与所述执行机构传动连接；所述变形动力机构包括变形电机和变形齿轮组，所述变形电机通过所述变形齿轮组与所述轮履变换机构传动连接；所述动力装置与所述执行机构之间设有密封防护装置。

2.如权利要求1所述的轮履复合变形底盘，其特征在于：所述执行机构包括主轴、行走外轮片、行走内轮片和履带，所述轮履变换机构位于所述行走外轮片和所述行走内轮片之间；所述移动动力机构与所述主轴传动连接；所述主轴分别与所述行走内轮片和所述行走外轮片连接，所述履带覆盖在所述行走外轮片和所述行走内轮片之上。

3.如权利要求2所述的轮履复合变形底盘，其特征在于：所述行走齿轮组包括行走输出齿轮和传动齿轮组，所述传动齿轮组与所述主轴传动连接，包括第一传动齿轮、第二传动齿轮、第三传动齿轮、第四传动齿轮和第五传动齿轮，所述密封防护装置包括固定设置在所述行走内轮片上的内齿圈，其中：

所述第一传动齿轮与所述行走输出齿轮啮合传动，所述第二传动齿轮与所述主轴固定连接，与所述第一传动齿轮啮合传动，所述内齿圈内设有容腔，所述第三传动齿轮、所述第四传动齿轮和所述第五传动齿轮位于所述容腔中，所述第三传动齿轮与所述主轴固定连接，与所述第四传动齿轮啮合传动，所述第四传动齿轮与所述第五传动齿轮啮合传动，所述第五传动齿轮与所述内齿圈啮合传动，与带动所述行走内轮片转动；所述主轴与所述行走外轮片固定连接，所述行走外轮片与所述行走内轮片同步转动。

4.如权利要求3所述的轮履复合变形底盘，其特征在于：所述动力装置包括与机架固定连接的第一支撑座，所述主轴穿过所述第一支撑座并与所述第一支撑座转动连接，所述第一支撑座上设有圆台，所述容腔的直径大于所述圆台的直径，所述圆台位于所述容腔中，所述第四传动齿轮和所述第五传动齿轮与所述圆台转动连接，所述密封防护装置还包括位于所述圆台与所述容腔的内壁之间的垫圈，所述内齿圈随所述行走内轮片相对所述圆台转动。

5.如权利要求4所述的轮履复合变形底盘，其特征在于：所述主轴上套设有副轴，所述副轴为中空结构，相对所述主轴转动连接，所述副轴上设有露出部，第三传动齿轮、第四传动齿轮和第五传动齿轮位于所述露出部中，所述副轴与所述第一支撑座密封转动连接；所述副轴与所述轮履变换机构和所述变形齿轮组相连接。

6.如权利要求5所述的轮履复合变形底盘，其特征在于：所述密封防护装置还包括设于所述副轴两端的密封圈，所述密封圈位于所述副轴和所述主轴之间，且与所述副轴和所述主轴密封转动连接。

7.如权利要求5所述的轮履复合变形底盘，其特征在于：所述变形齿轮组包括变形输出齿轮和副轴齿轮，所述副轴齿轮与所述副轴固定连接；所述轮履变换机构包括转动臂，所述副轴与所述转动臂固定连接，转动所述转动臂以带动所述轮履变换机构展开或收拢。

8.如权利要求7所述的轮履复合变形底盘，其特征在于：所述轮履变换机构还包括固定架，所述副轴外侧设有固定轴，所述固定轴为中空结构，用于容纳所述主轴和所述副轴，且固定轴的一侧设有缺口，用于露出所述行走齿轮组，所述固定轴一端与所述固定架固定连接，另一端与所述机架固定连接；所述主轴和所述副轴与所述固定轴转动连接。

9.如权利要求8所述的轮履复合变形底盘，其特征在于：所述行走内轮片上设有通槽，所述固定轴与所述固定架相连接的一端位于所述通槽，且与所述行走内轮片密封连接；所述固定轴与所述副轴之间密封转动连接。

10.如权利要求7所述的轮履复合变形底盘，其特征在于：所述动力装置还包括第二支撑座和第三支撑座，所述行走电机和所述行走输出齿轮、所述第一传动齿轮设置在所述第三支撑座上，所述主轴和所述副轴穿过所述第一支撑座和所述第二支撑座，所述变形电机和所述变形输出齿轮设置于第二支撑座上，所述副轴与所述第二支撑座密封转动连接。