CN114802531B - 一种新型联动轮组及机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种新型联动轮组及机器人，该新型联动轮组包括：车体、前轮、驱动轮、后轮以及联动装置，其中，所述前轮和所述后轮转动连接在所述车体上，转动连接在所述车体上的联动装置还分别与所述前轮以及所述后轮转动连接。该机器人，包括所述的新型联动轮组。本申请通过采用联动装置，在越障和过坎的时候可以把驱动轮的动力直接传到从动轮(如前轮)上，在不需要改变中置左右两轮驱动的情况下，提高机器人或者小车的越障过坎能力。

Description

一种新型联动轮组及机器人

技术领域

本申请属于自行走机器人或者小车的底盘及其悬挂技术领域，具体涉及一种新型联动轮组及机器人。

背景技术

目前通常使用两轮差速自行走机器人或者小车一般在中间两侧布置驱动轮，前后则配置被动轮。当机器人或者小车前进的时候遇到坎的时候是被动轮先与坎接触，由于被动轮不具备驱动力所以常常导致不能越过一定高度的坎，即，目前自行走机器人由于各方面条件所限，越障或过坎能力有限。因此，如何在不需要改变中置左右两轮驱动的情况下的提高机器人或者小车的越障能力是亟需解决的技术问题。

发明内容

针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种新型联动轮组及机器人。

为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：

本申请提出了一种新型联动轮组，包括：车体、前轮、驱动轮、后轮以及联动装置，其中，所述前轮和所述后轮转动连接在所述车体上，转动连接在所述车体上的联动装置还分别与所述前轮以及所述后轮连接。

可选地，上述的新型联动轮组，其中，所述联动装置包括：联动机构、箱体以及弹性模组，

其中，所述联动机构安装在所述箱体内，

所述箱体转动连接在所述车体上，

所述联动机构的一侧与所述驱动轮同轴连接，所述联动机构的另一侧与所述前轮同轴连接，

所述弹性模组的一端与所述箱体转动连接，所述弹性模组的另一端与所述前轮的连接组件转动连接。

可选地，上述的新型联动轮组，其中，所述弹性模组包括弹簧，所述弹簧的一端与所述箱体转动连接，所述弹簧的另一端与所述前轮的连接组件转动连接。

可选地，上述的新型联动轮组，其中，所述联动机构包括：主动齿轮、传递齿轮以及从动齿轮，

所述主动齿轮与所述驱动轮同轴连接，

所述从动齿轮与所述前轮同轴连接，

安装在所述箱体上的所述传递齿轮还与所述主动齿轮啮合，

所述传递齿轮与所述从动齿轮啮合或分离设置。

可选地，上述的新型联动轮组，其中，所述连接组件包括：前轮摇臂，所述前轮摇臂的一侧与所述前轮连接，所述前轮摇臂的另一侧还与所述箱体转动连接。

可选地，上述的新型联动轮组，其中，所述驱动轮通过所述主动齿轮把转动传递到所述传递齿轮上，由于所述弹性模组的张紧力，所述从动齿轮与所述传递齿轮为非啮合状态，所述车体通过两侧设置的所述驱动轮实现前进、后退以及差速转向的运动。

可选地，上述的新型联动轮组，其中，当所述车体前进遇到障碍物时，所述驱动轮的驱动力被障碍物阻挡，使所述前轮获得阻力，所述阻力抵消所述弹性模组的张紧力，使所述从动齿轮和所述传递齿轮啮合而获得扭矩并通过与障碍物的压力获得跃升的驱动力，同时由于所述联动轮组可在所述车体上摆动，所述前轮向上爬升完成越障。

可选地，上述的新型联动轮组，其中，所述驱动轮由电机驱动提供动力，所述车体通过左右两侧设置的所述驱动轮的差速实现转向。

可选地，上述的新型联动轮组，其中，所述驱动轮、所述前轮以及所述联动装置形成一个模组，所述模组转动安装在所述车体上，所述模组可相对所述车体旋转一定的角度。

本申请另一方面还提出了机器人，包括所述的新型联动轮组。

与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：

本申请通过采用联动装置，在越障和过坎的时候可以把驱动轮的动力直接传到从动轮(如前轮)上，在不需要改变中置左右两轮驱动的情况下，提高机器人或者小车的越障过坎能力。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1：本申请一实施例新型联动轮组的整体结构示意图；

图2：本申请一实施例新型联动轮组的部分结构示意图；

图3：本申请一实施例中联动装置的内部结构示意图；

图4：本申请一实施例中联动越障原理图一；

图5：本申请一实施例中联动越障原理图二；

图6：本申请一实施例中联动越障效果图一；

图7：本申请一实施例中联动越障效果图二。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

如图1至图3所示，在本申请的其中一个实施例中，一种新型联动轮组，包括：车体1、前轮4、驱动轮3、后轮2以及联动装置5，其中，所述前轮4和所述后轮2转动连接在所述车体1上，转动连接在所述车体1上的联动装置5还分别与所述前轮4以及所述后轮2连接。本实施例通过采用联动装置5，在越障和过坎的时候可以把驱动轮3的动力直接传到从动轮(如前轮4)上，在不需要改变中置左右两轮驱动的情况下，提高机器人或者小车的越障过坎能力。

其中，在本实施例中，所述联动装置5包括：联动机构、箱体以及弹性模组10，

其中，所述联动机构安装在所述箱体内，

所述箱体转动连接在所述车体1上，

所述联动机构的一侧与所述驱动轮3同轴连接，所述联动机构的另一侧与所述前轮4同轴连接，

所述弹性模组10的一端与所述箱体转动连接，所述弹性模组10的另一端与所述前轮4的连接组件转动连接。

所述弹性模组10包括弹簧，所述弹簧的一端与所述箱体转动连接，所述弹簧的另一端与所述前轮4的连接组件转动连接。

通过所述联动装置5的设置，在不需要改变中置左右两轮驱动的情况下的提高机器人或者小车的越障能力。

进一步地，在本实施例中，所述联动机构包括：主动齿轮6、传递齿轮7以及从动齿轮8，

所述主动齿轮6与所述驱动轮3同轴连接，

所述从动齿轮8与所述前轮4同轴连接，

安装在所述箱体上的所述传递齿轮7还与所述主动齿轮6啮合，

所述传递齿轮7与所述从动齿轮8啮合或分离设置。

其中，为了提高所述联动机构的传动能力，优选地，所述传递齿轮7的直径大于所述主动齿轮6、所述从动齿轮8的直径。当然，还需要说明地是，如果轮距较小的情况，所述传递齿轮7的直径还可以小于所述主动齿轮6、所述从动齿轮8的直径。

在本实施例中，所述连接组件包括：前轮摇臂9，所述前轮摇臂9的一侧与前轮4连接，所述前轮摇臂9的另一侧还与所述箱体转动连接。具体地，上文所述的弹性模组10的一端与所述箱体转动连接，所述弹性模组10的另一端与所述前轮摇臂9转动连接。即，所述前轮4安装在所述前轮摇臂9上，其可绕前轮摇臂9和箱体的旋转副中心摆动一定角度，且这个摆动受限与所述弹性模组10的张紧力。

其中，还需要说明地是，在本实施例中，所述前轮4、所述后轮2以及所述驱动轮3成对设置，且按照对称方式设置在所述车体1的两侧。

进一步优选地，所述驱动轮3由电机驱动提供动力，所述车体1通过左右两侧设置的驱动轮3的差速实现转向。

其中，所述驱动轮3、所述前轮4以及所述联动装置5形成一个模组，所述模组转动安装在所述车体1上，所述模组可相对所述车体1旋转一定的角度。通过上述模组的设置，可提高安装的便捷性和控制过程的可操作性，实用性和工业化程度更高。

如图3所示，所述主动齿轮6是和所述驱动轮3固定连接的，随着所述驱动轮3同步转动；所述传递齿轮7安装在所述箱体上，通过和所述主动齿轮6的啮合获得一定传动比的转动；所述从动齿轮8和所述前轮4完全固定，同步转动，所述从动齿轮8和所述前轮4都通过旋转副安装在所述前轮摇臂9上，所述前轮摇臂9则通过另一个旋转副安装在所述箱体上；所述弹性模组10的两端都通过旋转副分别和所述前轮4摆臂以及所述箱体连接，通过其张紧力的变化自动调节所述前轮4的位置。

如图4至图7所示，本实施例的工作原理如下所示：

具体地，所述驱动轮3通过所述主动齿轮6把转动传递到所述传递齿轮7上，由于所述弹性模组10的张紧力，所述从动齿轮8与所述传递齿轮7为非啮合状态，所述车体1通过两侧设置的所述驱动轮3实现前进、后退以及差速转向的运动。

当所述车体1前进遇到障碍物时，所述驱动轮3的驱动力被障碍物阻挡，使所述前轮4获得阻力，所述阻力抵消所述弹性模组10的张紧力，使所述从动齿轮8和所述传递齿轮7啮合而获得扭矩并通过与障碍物的压力获得跃升的驱动力，同时由于所述联动轮组可在所述车体1上摆动，所述前轮4向上爬升完成越障。

其中，在本实施例涉及到的转动连接包括但不限于：通过旋转副实现转动连接。

本实施例另一方面还提出了机器人，包括所述的新型联动轮组。其中，涉及的所述新型联动轮组的技术方案见上文描述，这里不再赘述。

本申请通过采用联动装置5，在越障和过坎的时候可以把驱动轮3的动力直接传到从动轮(如前轮4)上，在不需要改变中置左右两轮驱动的情况下，提高机器人或者小车的越障过坎能力。因此，本申请具有良好的市场应用前景。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限定，参照较佳实施例对本申请进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围，均应涵盖在本申请的权利要求范围内。

Claims (5)

1.一种联动轮组，其特征在于，包括：车体、前轮、驱动轮、后轮以及联动装置，其中，所述前轮和所述后轮转动连接在所述车体上，转动连接在所述车体上的联动装置还分别与所述前轮以及所述后轮连接；

所述联动装置包括：联动机构、箱体以及弹性模组，

其中，所述联动机构安装在所述箱体内，所述联动机构包括：主动齿轮、传递齿轮以及从动齿轮，所述主动齿轮与所述驱动轮同轴连接，所述从动齿轮与所述前轮同轴连接，安装在所述箱体上的所述传递齿轮还与所述主动齿轮啮合，所述传递齿轮与所述从动齿轮啮合或分离设置；

所述箱体转动连接在所述车体上，

所述联动机构的一侧与所述驱动轮同轴连接，所述联动机构的另一侧与所述前轮同轴连接，

所述弹性模组的一端与所述箱体转动连接，所述弹性模组的另一端与所述前轮的连接组件转动连接；

所述连接组件包括：前轮摇臂，所述前轮摇臂的一侧与前轮连接，所述前轮摇臂的另一侧还与所述箱体转动连接；

所述驱动轮通过所述主动齿轮把转动传递到所述传递齿轮上，由于所述弹性模组的张紧力，所述从动齿轮与所述传递齿轮为非啮合状态，所述车体通过两侧设置的所述驱动轮实现前进、后退以及差速转向的运动；

当所述车体前进遇到障碍物时，所述驱动轮的驱动力被障碍物阻挡，使所述前轮获得阻力，所述阻力抵消所述弹性模组的张紧力，使所述从动齿轮和所述传递齿轮啮合而获得扭矩并通过与障碍物的压力获得跃升的驱动力，同时由于所述联动轮组可在所述车体上摆动，所述前轮向上爬升完成越障。

2.根据权利要求1所述的联动轮组，其特征在于，所述弹性模组包括弹簧，所述弹簧的一端与所述箱体转动连接，所述弹簧的另一端与所述前轮的连接组件转动连接。

3.根据权利要求1所述的联动轮组，其特征在于，所述驱动轮由电机驱动提供动力，所述车体通过左右两侧设置的驱动轮的差速实现转向。

4.根据权利要求1所述的联动轮组，其特征在于，所述驱动轮、所述前轮以及所述联动装置形成一个模组，所述模组转动安装在所述车体上，所述模组可相对所述车体旋转一定的角度。

5.机器人，其特征在于，包括如权利要求1至4任一项所述的联动轮组。