CN112078678B - 核应急机器人可变形复合底盘 - Google Patents
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Abstract
核应急机器人可变形复合底盘,包括底座和运动支持装置;底座的前端两侧和后端两侧分别设有用于安装运动支持装置的安装缺口;底座下端设有激光接近传感器;底座上端四角处设有倾斜传感器;运动支持装置安装在底座的前端两侧和后端两侧;运动支持装置包括液压马达A、液压马达B、伸缩套筒、支持壳体、轮带组件和驱动组件。本发明应用在核应急机器人上时,通过运动支持装置不同动作组合可极大拓展核应急机器人的适用范围,为核应急机器人提升作业稳定性、躲避地面障碍物、提升作业范围等功能的实现提供了必要的结构支持,进而提高了核应急机器人对复杂场地的适应性。
Description
技术领域
本发明涉及核应急设备技术领域,特别是一种核应急机器人可变形复合底盘。
背景技术
随着核电产业的快速发展,对核安全的要求也日益提高,对核电站应急响应机器人的研发需求也逐渐凸显。核电站应急机器人涉及的电气部件耐辐射性能、机器人系统耐辐射性能、系统可靠性及功能多样化都是应急机器人的设计重点和难点。
对核电站应急情况而言,在核辐射环境下发生的事故存在较大的辐射风险,尤其需要核应急机器人参与各项救援工作,核应急机器人可代替操作人员,针对核设施紧急情况采取措施(例如切割、焊接、钻孔作业)。由于核电站现场设施及周围环境条件复杂,从而对核应急机器人设计提出了诸多要求。
核应急机器人的设计难点如下:
1、底座地面净空高度既不能太低也不能太高,太低容易被地面上的杂物剐蹭底座,太高则不利于机器人的尺寸小型化及稳定性;
2、为适应核电站内复杂的现场设施及周围环境需求,其应具有优良的越障及爬坡能力。
一直以来,研发人员都在致力于研发满足上述需求的核应急机器人系统,其中,核应急机器人的底座结构设计是使核应急机器人满足上述要求的关键。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,而提供一种核应急机器人可变形复合底盘,它应用在核应急机器人上,为核应急机器人提升作业稳定性、躲避地面障碍物、提升作业范围等功能的实现提供了必要支持。
本发明的技术方案是:核应急机器人可变形复合底盘,包括底座和运动支持装置;底座的前端两侧和后端两侧分别设有用于安装运动支持装置的安装缺口;运动支持装置安装在底座的前端两侧和后端两侧;运动支持装置包括液压马达A、液压马达B、伸缩套筒、支持壳体、轮带组件和驱动组件;液压马达A安装在底座的安装缺口中,其转轴竖直向下伸出;液压马达B固定连接在液压马达A的转轴上,其转轴沿水平方向伸出;伸缩套筒包括前段套筒、后段套筒和液压缸F,前段套筒固接在液压马达B的转轴上,后段套筒与前段套筒活动套接,液压缸F安装在前段套筒和后段套筒之间,以驱动伸缩套筒伸长或缩短;支持壳体焊固在后段套筒上;轮带组件包括一号轮、一号轮轴、二号轮、二号轮轴和履带,一号轮固定安装在一号轮轴上,二号轮固定安装在二号轮轴上,一号轮轴和二号轮轴分别可转动的安装在支持壳体上,履带绕设在一号轮与二号轮之间;驱动组件包括电机C、齿轮A、齿轮B、齿轮C、齿轮轴A、齿轮轴B、齿轮D和齿轮E,电机C固定安装在支持壳体上,齿轮A固定安装在电机A的机轴上,齿轮B和齿轮C分别固定安装在齿轮轴A和齿轮轴B上,并位于齿轮A的两侧,并均与齿轮A啮合,齿轮D和齿轮E分别固定安装在一号轮轴和二号轮轴上,并分别与齿轮B和齿轮C啮合。
本发明进一步的技术方案是:履带内侧表面上设有防滑齿,一号轮和二号轮的外圆面中部设有一圈供履带嵌入的定位槽,定位槽内设有供防滑齿嵌入的防滑齿槽;当履带嵌入一号轮和二号轮的定位槽中时,履带外侧表面与一号轮和二号轮的外圆面齐平,履带内侧表面的防滑齿与一号轮和二号轮上的防滑齿槽啮合。
本发明进一步的技术方案是:底座下端设有激光接近传感器,底座上端四角处设有倾斜传感器。
本发明的技术方案是:一种底盘应用方法,基于上述的核应急机器人可变形复合底盘,包括提升核应急机器人作业稳定性的方法;
提升核应急机器人作业稳定性的方法如下:
S01,将底座调整至水平状态:
将核应急机器人可变形复合底盘应用于核应急机器人,当核应急机器人作业时,通过四处倾斜传感器的检测数据综合判断底座是否水平;若已达到水平状态,则进入下一步骤;若未达到水平状态,则通过调整低洼处的运动支持装置,使底座达到水平状态;
本步骤中,调整运动支持装置的方法是:控制液压马达B启动,使运动支持装置绕液压马达B的转轴向下转动,从而局部抬升底座高度;
S02,调整核应急机器人的重心位置:
a、运动支持装置向底座外侧转动:四处运动支持装置的液压马达A启动,分别驱动四处运动支持装置绕各自液压马达A的转轴向底座外侧转动,转动完成后,四处运动支持装置呈“X”形分布,任意相邻的两个运动支持装置之间的夹角为90°;
b、运动支持装置向底座外侧伸出:四处运动支持装置的液压缸F的活塞杆伸出,分别驱动对应的伸缩套筒伸长;四处运动支持装置的电机C启动,分别驱动对应的轮带组件运转;上述两项动作同时运作,使四处运动支持装置均向远离底座的方向移动;
本步骤中,电机C启动后,电机C的动力通过齿轮A同时传递至齿轮B和齿轮C上,再通过齿轮B和齿轮C分别传递至齿轮D和齿轮E上,接着通过齿轮D和齿轮E分别传递至一号轮轴和二号轮轴上,再通过一号轮轴和二号轮轴分别驱动一号轮和二号轮同步转动,一号轮和二号轮转动的同时带动履带回转。
本发明的技术方案是:一种底盘应用方法,基于上述的核应急机器人可变形复合底盘,包括跨越地面障碍物的方法;
跨越地面障碍物的方法如下:
S01,判断是否存在地面障碍物及是否影响通行:
将核应急机器人可变形复合底盘应用于核应急机器人,当核应急机器人行进过程中,通过激光接近传感器实时检测地面上是否有高于底座地面净空高度的障碍物;
S02,根据地面障碍物的高度抬升底座地面净空高度:
当检测到有高于底座地面净空高度的障碍物时,先控制四处运动支持装置的电机C停转,使核应急机器人停止行进,再控制四处运动支持装置的液压马达B启动,使四处运动支持装置分别绕各自液压马达B的转轴向下转动,以抬升底座地面净空高度,当激光接近传感器检测到底座地面净空高度高于地面障碍物时起,底座继续抬升h高度后停止抬升,进入S03步骤;
b、若通过a分步骤将底座地面净空高度抬升至最高时,激光接近传感器检测到地面障碍物仍高于底座地面净空高度,则控制四处运动支持装置的液压缸F伸出,使四处运动支持装置的伸缩套筒伸长,以进一步抬升底座地面净空高度,当激光接近传感器检测到地面障碍物低于底座地面净空高度时起,底座继续抬升h高度后停止抬升,进入S03步骤;
c、若通过b分步骤将底座抬升至y高度时,激光接近传感器检测到地面障碍物仍高于底座地面净空高度,表示核应急机器人无法越过前方的地面障碍物,则由操作人员控制核应急机器人改变行进路线;
本步骤中,y=H-h,H为通过b分步骤所能将底座抬升的最高高度,h的取值为2~5cm;
S03,越过地面障碍物:控制四处运动支持装置的电机C启动,使核应急机器人恢复行进,越过地面障碍物;
本步骤中,电机C启动后,电机C的动力通过齿轮A同时传递至齿轮B和齿轮C上,再通过齿轮B和齿轮C分别传递至齿轮D和齿轮E上,接着通过齿轮D和齿轮E分别传递至一号轮轴和二号轮轴上,再通过一号轮轴和二号轮轴分别驱动一号轮和二号轮同步转动,一号轮和二号轮转动的同时带动履带回转。
本发明的技术方案是:一种底盘应用方法,基于上述的核应急机器人可变形复合底盘,包括提升核应急机器人作业范围的方法;
提升核应急机器人作业范围的方法如下:
S01,运动支持装置向底座外侧转动:
四处运动支持装置的液压马达A同时启动,分别驱动四处运动支持装置绕各自液压马达A的转轴向底座外侧转动,从而使四处运动支持装置同时向底座外侧转动,转动完成后,四处运动支持装置呈“X”形布置,任意相邻的两个运动支持装置的履带之间的夹角为90°;
S02,运动支持装置向底座外侧伸出:
本步骤同时进行以下两项动作:a、四处运动支持装置的液压缸F的活塞杆伸出;b、四处运动支持装置的电机C启动,分别驱动对应的轮带组件运转;a、b两项动作共同产生作用,使四处运动支持装置向远离底座的方向伸出;
本步骤中,电机C启动后,电机C的动力通过齿轮A同时传递至齿轮B和齿轮C上,再通过齿轮B和齿轮C分别传递至齿轮D和齿轮E上,接着通过齿轮D和齿轮E分别传递至一号轮轴和二号轮轴上,再通过一号轮轴和二号轮轴分别驱动一号轮和二号轮同步转动,一号轮和二号轮转动的同时带动履带回转;
S03,抬升底座地面净空高度:
控制四处运动支持装置的液压马达B启动,使四处运动支持装置分别绕各自液压马达B的转轴向下转动,以抬升底座地面净空高度。
本发明与现有技术相比具有如下优点:
1、运动支持装置安装在底座的前端两侧和后端两侧,每一处运动支持装置均可独立运行,并能实现以下动作:在液压马达A的驱动下向底盘外侧水平转动、在伸缩套筒的带动下向远离底盘的方向移动、在液压马达B的驱动下竖直向下转动、在驱动组件的驱动下带动轮带组件运转。当本发明应用在核应急机器人上时,通过运动支持装置不同动作组合可极大拓展核应急机器人的适用范围,为核应急机器人提升作业稳定性、躲避地面障碍物、提升作业范围等功能的实现提供了必要的结构支持,进而提高了核应急机器人对复杂场地的适应性。
2、运动支持装置的轮带组件将轮子与履带结合为一体,一方面,履带嵌入一号轮和二号轮上的定位槽,以避免出现轴向滑移,另一方面,履带通过防滑齿与一号轮和二号轮上的防滑齿槽相互啮合,以避免出现相对打滑。轮带组件的轮子及履带同时与地面接触,结合了车轮行进速度较快、履带越障爬坡性能较好的特点。
图例说明:底座1;安装缺口11;运动支持装置4;液压马达A41;液压马达B42;伸缩套筒43;前段套筒431;后段套筒432;液压缸F433;支持壳体44;一号轮451;一号轮轴452;二号轮453;二号轮轴454;履带455;防滑齿4551;电机C461;齿轮A462;齿轮B463;齿轮C464;齿轮轴A465;齿轮轴B466;齿轮D467;齿轮E468;激光接近传感器51;倾斜传感器52。
以下结合图和实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明在一种视角下的结构示意图;
图2为本发明在另一视角下的结构示意图;
图3为底座的结构示意图;
图4为运动支持装置的爆炸图;
图5为运动支持装置的结构示意图;
图6为本发明应用于提升核应急机器人作业稳定性时的状态图;
图7为本发明应用于跨越地面障碍物时的状态图;
图8为本发明应用于提升核应急机器人作业范围时的状态图;
图9为应用了本发明的核应急机器人的结构示意图。
图例说明:底座1;缺口11;运动支持装置4;液压马达A41;液压马达B42;伸缩套筒43;前段套筒431;后段套筒432;液压缸F433;支持壳体44;一号轮451;一号轮轴452;二号轮453;二号轮轴454;履带455;防滑齿4551;电机C461;齿轮A462;齿轮B463;齿轮C464;齿轮轴A465;齿轮轴B466;齿轮D467;齿轮E468;激光接近传感器51;倾斜传感器52。
具体实施方式
实施例1:
如图1-5所示,核应急机器人可变形复合底盘,包括底座和运动支持装置4。
底座1的前端两侧和后端两侧分别设有用于安装运动支持装置4的安装缺口11。
运动支持装置4分别安装在底座1前端两侧的安装缺口11和后端两侧的安装缺口11中。运动支持装置4包括液压马达A41、液压马达B42、伸缩套筒43、支持壳体44、轮带组件和驱动组件。
液压马达A41安装在底座1的安装缺口11中,其转轴竖直向下伸出。
液压马达B42固定连接在液压马达A41的转轴上,其转轴水平方向伸出。
伸缩套筒43包括前段套筒431、后段套筒432和液压缸F433,前段套筒431固接在液压马达B42的转轴上,后段套筒432与前段套筒431活动套接,液压缸F433安装在前段套筒431和后段套筒432之间,以驱动伸缩套筒43伸长或缩短。
支持壳体44焊固在伸缩套筒43的后段套筒432上。
轮带组件包括一号轮451、一号轮轴452、二号轮453、二号轮轴454和履带455。一号轮451固定安装在一号轮轴452上,二号轮453固定安装在二号轮轴454上,一号轮轴452和二号轮轴454分别可转动的安装在支持壳体44上,履带455绕设在一号轮451与二号轮453之间。
驱动组件包括电机C461、齿轮A462、齿轮B463、齿轮C464、齿轮轴A465、齿轮轴B466、齿轮D467和齿轮E468。电机C461固定安装在支持壳体44上,齿轮A462固定安装在电机A461的机轴上,齿轮B463和齿轮C464分别固定安装在齿轮轴A465和齿轮轴B466上,并位于齿轮A462的两侧,并均与齿轮A462啮合,齿轮D465和齿轮E466分别固定安装在一号轮轴452和二号轮轴454上,并分别与齿轮B463和齿轮C464啮合。电机C461的动力通过齿轮A462传递至齿轮B463和齿轮C464上,再通过齿轮B463和齿轮C464分别传递至齿轮D467和齿轮E468,再通过齿轮D467和齿轮E468分别传递至一号轮轴452和二号轮轴454,然后通过一号轮轴452和二号轮轴454分别带动一号轮451和二号轮453转动,一号轮451和二号轮453共同带动履带455运转。
优选,履带455内侧表面上设有防滑齿4551,一号轮451和二号轮452的外圆面中部设有一圈供履带455嵌入的定位槽,定位槽内设有供防滑齿4551嵌入的防滑齿槽。当履带455嵌入一号轮451和二号轮453的定位槽中时,履带455外侧表面与一号轮451和二号轮453的外圆面齐平,履带455内侧表面的防滑齿4551与一号轮451和二号轮453上的防滑齿槽啮合。上述结构中的定位槽可避免履带455在一号轮451和二号轮452上出现轴向滑移,上述结构中的防滑齿与防滑齿槽相啮合的结构可避免履带455在一号轮451和二号轮453上打滑。
优选,底座1上端四角处设有倾斜传感器52,底座1下端设有激光接近传感器51。
简述本发明的应用:
本发明提供的核应急机器人可变形复合底盘附带多种应用方法,包括提升核应急机器人作业稳定性的方法、跨越地面障碍物的方法和提升核应急机器人作业范围的方法,分别阐述如下。
参看图6,提升核应急机器人作业稳定性的方法如下:
S01,将底座调整至水平状态:
将核应急机器人可变形复合底盘应用于核应急机器人,当核应急机器人作业时,通过四处倾斜传感器52的检测数据综合判断底座1是否水平;若已达到水平状态,则进入下一步骤;若未达到水平状态,则通过调整低洼处的运动支持装置4,使底座1达到水平状态;
本步骤中,调整运动支持装置4的方法是:控制液压马达B42启动,使运动支持装置4绕液压马达B42的转轴向下转动,从而局部抬升底座1高度;
S02,调整核应急机器人的重心位置:
a、运动支持装置4向底座1外侧转动:四处运动支持装置4的液压马达A41启动,分别驱动四处运动支持装置4绕各自液压马达A41的转轴向底座1外侧转动,转动完成后,四处运动支持装置4呈“X”形分布,任意相邻的两个运动支持装置4之间的夹角为90°;
b、运动支持装置4向底座1外侧伸出:四处运动支持装置4的液压缸F433的活塞杆伸出,分别驱动对应的伸缩套筒43伸长;四处运动支持装置的电机C461启动,分别驱动对应的轮带组件运转;上述两项动作同时运作,使四处运动支持装置4均向远离底座1的方向移动;
本步骤中,电机C461启动后,电机C461的动力通过齿轮A462同时传递至齿轮B463和齿轮C464上,再通过齿轮B463和齿轮C464分别传递至齿轮D467和齿轮E468上,接着通过齿轮D467和齿轮E468分别传递至一号轮轴452和二号轮轴454上,再通过一号轮轴452和二号轮轴454分别驱动一号轮451和二号轮453同步转动,一号轮451和二号轮453转动的同时带动履带455回转。
完成上述操作后,纠正了因地面坑洼造成的核应急机器人倾斜状态,提升了核应急机器人的平稳性和稳定性;核应急机器人的重心得到降低且更靠近基座的中心区域,进一步提升了核应急机器人的平稳性和稳定性,较大程度上避免了核应急机器人在作业时因重心不稳而出现倾翻或倾翻趋势。
参看图7,跨越地面障碍物的方法如下:
S01,判断是否存在地面障碍物及是否影响通行:
将核应急机器人可变形复合底盘应用于核应急机器人,当核应急机器人行进过程中,通过激光接近传感器51实时检测地面上是否有高于底座地面净空高度的障碍物;
S02,根据地面障碍物的高度抬升底座地面净空高度:
当检测到有高于底座地面净空高度的障碍物时,先控制四处运动支持装置4的电机C461停转,使核应急机器人停止行进,再控制四处运动支持装置4的液压马达B42启动,使四处运动支持装置4分别绕各自液压马达B42的转轴向下转动,以抬升底座1地面净空高度,当激光接近传感器51检测到底座地面净空高度高于地面障碍物时起,底座1继续抬升h高度后停止抬升,进入S03步骤;
b、若通过a分步骤将底座地面净空高度抬升至最高时,激光接近传感器51检测到地面障碍物仍高于底座地面净空高度,则控制四处运动支持装置4的液压缸F433伸出,使四处运动支持装置4的伸缩套筒43伸长,以进一步抬升底座地面净空高度,当激光接近传感器51检测到地面障碍物低于底座地面净空高度时起,底座1继续抬升h高度后停止抬升,进入S03步骤;
c、若通过b分步骤将底座1抬升至y高度时,激光接近传感器51检测到地面障碍物仍高于底座地面净空高度,表示核应急机器人无法越过前方的地面障碍物,则由操作人员控制核应急机器人改变行进路线;
本步骤中,y=H-h,H为通过b分步骤所能将底座1抬升的最高高度,h的取值为2~5cm;
S03,越过地面障碍物:控制四处运动支持装置4的电机C461启动,使核应急机器人恢复行进,越过地面障碍物;
本步骤中,电机C461启动后,电机C461的动力通过齿轮A462同时传递至齿轮B463和齿轮C464上,再通过齿轮B463和齿轮C464分别传递至齿轮D467和齿轮E468上,接着通过齿轮D467和齿轮E468分别传递至一号轮轴452和二号轮轴454上,再通过一号轮轴452和二号轮轴454分别驱动一号轮451和二号轮453同步转动,一号轮451和二号轮453转动的同时带动履带455回转。
完成上述操作后,核应急机器人的底座地面净空高度得到抬升,有利于核应急机器人在不改变既定行进路线的前提下避开地面障碍物。
参看图8,提升核应急机器人作业范围的方法如下:
S01,运动支持装置向底座外侧转动:
四处运动支持装置4的液压马达A41同时启动,分别驱动四处运动支持装置4绕各自液压马达A41的转轴向底座外侧转动,从而使四处运动支持装置4同时向底座外侧转动,转动完成后,四处运动支持装置4呈“X”形布置,任意相邻的两个运动支持装置4的履带455之间的夹角为90°;
S02,运动支持装置向底座外侧伸出:
本步骤同时进行以下两项动作:a、四处运动支持装置4的液压缸F433的活塞杆伸出;b、四处运动支持装置4的电机C461启动,分别驱动对应的轮带组件运转;a、b两项动作共同产生作用,使四处运动支持装置4向远离底座1的方向伸出;
本步骤中,电机C461启动后,电机C461的动力通过齿轮A462同时传递至齿轮B463和齿轮C464上,再通过齿轮B463和齿轮C464分别传递至齿轮D467和齿轮E468上,接着通过齿轮D467和齿轮E468分别传递至一号轮轴452和二号轮轴454上,再通过一号轮轴452和二号轮轴454分别驱动一号轮451和二号轮453同步转动,一号轮451和二号轮453转动的同时带动履带455回转;
S03,抬升底座地面净空高度:
控制四处运动支持装置4的液压马达B42启动,使四处运动支持装置4分别绕各自液压马达B42的转轴向下转动,以抬升底座地面净空高度。
完成上述操作后,核应急机器人的四处支撑(运动支持装置)向底座1外侧移动,使核应急机器人的重心高度能基本保持不变,有利于保持核应急机器人的稳定性。另外,底座11高度得到抬升,有效扩大了核应急机器人的作业范围。
Claims (6)
1.核应急机器人可变形复合底盘,其特征是:包括底座和运动支持装置;底座的前端两侧和后端两侧分别设有用于安装运动支持装置的安装缺口;底座下端设有激光接近传感器;底座上端四角处设有倾斜传感器;运动支持装置安装在底座的前端两侧和后端两侧;运动支持装置包括液压马达A、液压马达B、伸缩套筒、支持壳体、轮带组件和驱动组件;液压马达A安装在底座的安装缺口中,其转轴竖直向下伸出;液压马达B固定连接在液压马达A的转轴上,其转轴沿水平方向伸出;伸缩套筒包括前段套筒、后段套筒和液压缸F,前段套筒固接在液压马达B的转轴上,后段套筒与前段套筒活动套接,液压缸F安装在前段套筒和后段套筒之间,以驱动伸缩套筒伸长或缩短;支持壳体焊固在后段套筒上;轮带组件包括一号轮、一号轮轴、二号轮、二号轮轴和履带,一号轮固定安装在一号轮轴上,二号轮固定安装在二号轮轴上,一号轮轴和二号轮轴分别可转动的安装在支持壳体上,履带绕设在一号轮与二号轮之间;驱动组件包括电机C、齿轮A、齿轮B、齿轮C、齿轮轴A、齿轮轴B、齿轮D和齿轮E,电机C固定安装在支持壳体上,齿轮A固定安装在电机A的机轴上,齿轮B和齿轮C分别固定安装在齿轮轴A和齿轮轴B上,并位于齿轮A的两侧,并均与齿轮A啮合,齿轮D和齿轮E分别固定安装在一号轮轴和二号轮轴上,并分别与齿轮B和齿轮C啮合;
所述的核应急机器人可变形复合底盘包括提升核应急机器人作业稳定性的方法;
提升核应急机器人作业稳定性的方法如下:
S01,将底座调整至水平状态:
将核应急机器人可变形复合底盘应用于核应急机器人,当核应急机器人作业时,通过四处倾斜传感器的检测数据综合判断底座是否水平;若已达到水平状态,则进入下一步骤;若未达到水平状态,则通过调整低洼处的运动支持装置,使底座达到水平状态;
本步骤中,调整运动支持装置的方法是:控制液压马达B启动,使运动支持装置绕液压马达B的转轴向下转动,从而局部抬升底座高度;
S02,调整核应急机器人的重心位置:
a、运动支持装置向底座外侧转动:四处运动支持装置的液压马达A启动,分别驱动四处运动支持装置绕各自液压马达A的转轴向底座外侧转动,转动完成后,四处运动支持装置呈“X”形分布,任意相邻的两个运动支持装置之间的夹角为90°;
b、运动支持装置向底座外侧伸出:四处运动支持装置的液压缸F的活塞杆伸出,分别驱动对应的伸缩套筒伸长;四处运动支持装置的电机C启动,分别驱动对应的轮带组件运转;上述两项动作同时运作,使四处运动支持装置均向远离底座的方向移动;
本步骤中,电机C启动后,电机C的动力通过齿轮A同时传递至齿轮B和齿轮C上,再通过齿轮B和齿轮C分别传递至齿轮D和齿轮E上,接着通过齿轮D和齿轮E分别传递至一号轮轴和二号轮轴上,再通过一号轮轴和二号轮轴分别驱动一号轮和二号轮同步转动,一号轮和二号轮转动的同时带动履带回转。
2.如权利要求1所述的核应急机器人可变形复合底盘,其特征是:履带内侧表面上设有防滑齿,一号轮和二号轮的外圆面中部设有一圈供履带嵌入的定位槽,定位槽内设有供防滑齿嵌入的防滑齿槽;当履带嵌入一号轮和二号轮的定位槽中时,履带外侧表面与一号轮和二号轮的外圆面齐平,履带内侧表面的防滑齿与一号轮和二号轮上的防滑齿槽啮合。
3.核应急机器人可变形复合底盘,其特征是:包括底座和运动支持装置;底座的前端两侧和后端两侧分别设有用于安装运动支持装置的安装缺口;底座下端设有激光接近传感器;底座上端四角处设有倾斜传感器;运动支持装置安装在底座的前端两侧和后端两侧;运动支持装置包括液压马达A、液压马达B、伸缩套筒、支持壳体、轮带组件和驱动组件;液压马达A安装在底座的安装缺口中,其转轴竖直向下伸出;液压马达B固定连接在液压马达A的转轴上,其转轴沿水平方向伸出;伸缩套筒包括前段套筒、后段套筒和液压缸F,前段套筒固接在液压马达B的转轴上,后段套筒与前段套筒活动套接,液压缸F安装在前段套筒和后段套筒之间,以驱动伸缩套筒伸长或缩短;支持壳体焊固在后段套筒上;轮带组件包括一号轮、一号轮轴、二号轮、二号轮轴和履带,一号轮固定安装在一号轮轴上,二号轮固定安装在二号轮轴上,一号轮轴和二号轮轴分别可转动的安装在支持壳体上,履带绕设在一号轮与二号轮之间;驱动组件包括电机C、齿轮A、齿轮B、齿轮C、齿轮轴A、齿轮轴B、齿轮D和齿轮E,电机C固定安装在支持壳体上,齿轮A固定安装在电机A的机轴上,齿轮B和齿轮C分别固定安装在齿轮轴A和齿轮轴B上,并位于齿轮A的两侧,并均与齿轮A啮合,齿轮D和齿轮E分别固定安装在一号轮轴和二号轮轴上,并分别与齿轮B和齿轮C啮合;
所述的核应急机器人可变形复合底盘包括跨越地面障碍物的方法;
跨越地面障碍物的方法如下:
S01,判断是否存在地面障碍物及是否影响通行:
将核应急机器人可变形复合底盘应用于核应急机器人,当核应急机器人行进过程中,通过激光接近传感器实时检测地面上是否有高于底座地面净空高度的障碍物;
S02,根据地面障碍物的高度抬升底座地面净空高度:
当检测到有高于底座地面净空高度的障碍物时,先控制四处运动支持装置的电机C停转,使核应急机器人停止行进,再控制四处运动支持装置的液压马达B启动,使四处运动支持装置分别绕各自液压马达B的转轴向下转动,以抬升底座地面净空高度,当激光接近传感器检测到底座地面净空高度高于地面障碍物时起,底座继续抬升h高度后停止抬升,进入S03步骤;
b、若通过a分步骤将底座地面净空高度抬升至最高时,激光接近传感器检测到地面障碍物仍高于底座地面净空高度,则控制四处运动支持装置的液压缸F伸出,使四处运动支持装置的伸缩套筒伸长,以进一步抬升底座地面净空高度,当激光接近传感器检测到地面障碍物低于底座地面净空高度时起,底座继续抬升h高度后停止抬升,进入S03步骤;
c、若通过b分步骤将底座抬升至y高度时,激光接近传感器检测到地面障碍物仍高于底座地面净空高度,表示核应急机器人无法越过前方的地面障碍物,则由操作人员控制核应急机器人改变行进路线;
本步骤中,y=H-h,H为通过b分步骤所能将底座抬升的最高高度,h的取值为2~5cm;
S03,越过地面障碍物:控制四处运动支持装置的电机C启动,使核应急机器人恢复行进,越过地面障碍物;
本步骤中,电机C启动后,电机C的动力通过齿轮A同时传递至齿轮B和齿轮C上,再通过齿轮B和齿轮C分别传递至齿轮D和齿轮E上,接着通过齿轮D和齿轮E分别传递至一号轮轴和二号轮轴上,再通过一号轮轴和二号轮轴分别驱动一号轮和二号轮同步转动,一号轮和二号轮转动的同时带动履带回转。
4.如权利要求3所述的核应急机器人可变形复合底盘,其特征是:履带内侧表面上设有防滑齿,一号轮和二号轮的外圆面中部设有一圈供履带嵌入的定位槽,定位槽内设有供防滑齿嵌入的防滑齿槽;当履带嵌入一号轮和二号轮的定位槽中时,履带外侧表面与一号轮和二号轮的外圆面齐平,履带内侧表面的防滑齿与一号轮和二号轮上的防滑齿槽啮合。
5.核应急机器人可变形复合底盘,其特征是:包括底座和运动支持装置;底座的前端两侧和后端两侧分别设有用于安装运动支持装置的安装缺口;底座下端设有激光接近传感器;底座上端四角处设有倾斜传感器;运动支持装置安装在底座的前端两侧和后端两侧;运动支持装置包括液压马达A、液压马达B、伸缩套筒、支持壳体、轮带组件和驱动组件;液压马达A安装在底座的安装缺口中,其转轴竖直向下伸出;液压马达B固定连接在液压马达A的转轴上,其转轴沿水平方向伸出;伸缩套筒包括前段套筒、后段套筒和液压缸F,前段套筒固接在液压马达B的转轴上,后段套筒与前段套筒活动套接,液压缸F安装在前段套筒和后段套筒之间,以驱动伸缩套筒伸长或缩短;支持壳体焊固在后段套筒上;轮带组件包括一号轮、一号轮轴、二号轮、二号轮轴和履带,一号轮固定安装在一号轮轴上,二号轮固定安装在二号轮轴上,一号轮轴和二号轮轴分别可转动的安装在支持壳体上,履带绕设在一号轮与二号轮之间;驱动组件包括电机C、齿轮A、齿轮B、齿轮C、齿轮轴A、齿轮轴B、齿轮D和齿轮E,电机C固定安装在支持壳体上,齿轮A固定安装在电机A的机轴上,齿轮B和齿轮C分别固定安装在齿轮轴A和齿轮轴B上,并位于齿轮A的两侧,并均与齿轮A啮合,齿轮D和齿轮E分别固定安装在一号轮轴和二号轮轴上,并分别与齿轮B和齿轮C啮合;
所述的核应急机器人可变形复合底盘包括提升核应急机器人作业范围的方法;
提升核应急机器人作业范围的方法如下:
S01,运动支持装置向底座外侧转动:
四处运动支持装置的液压马达A同时启动,分别驱动四处运动支持装置绕各自液压马达A的转轴向底座外侧转动,从而使四处运动支持装置同时向底座外侧转动,转动完成后,四处运动支持装置呈“X”形布置,任意相邻的两个运动支持装置的履带之间的夹角为90°;
S02,运动支持装置向底座外侧伸出:
本步骤同时进行以下两项动作:a、四处运动支持装置的液压缸F的活塞杆伸出;b、四处运动支持装置的电机C启动,分别驱动对应的轮带组件运转;a、b两项动作共同产生作用,使四处运动支持装置向远离底座的方向伸出;
本步骤中,电机C启动后,电机C的动力通过齿轮A同时传递至齿轮B和齿轮C上,再通过齿轮B和齿轮C分别传递至齿轮D和齿轮E上,接着通过齿轮D和齿轮E分别传递至一号轮轴和二号轮轴上,再通过一号轮轴和二号轮轴分别驱动一号轮和二号轮同步转动,一号轮和二号轮转动的同时带动履带回转;
S03,抬升底座地面净空高度:
控制四处运动支持装置的液压马达B启动,使四处运动支持装置分别绕各自液压马达B的转轴向下转动,以抬升底座地面净空高度。
6.如权利要求5所述的核应急机器人可变形复合底盘,其特征是:履带内侧表面上设有防滑齿,一号轮和二号轮的外圆面中部设有一圈供履带嵌入的定位槽,定位槽内设有供防滑齿嵌入的防滑齿槽;当履带嵌入一号轮和二号轮的定位槽中时,履带外侧表面与一号轮和二号轮的外圆面齐平,履带内侧表面的防滑齿与一号轮和二号轮上的防滑齿槽啮合。
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