CN115180043A - 一种轮腿式震后救援类机器人的行进机构 - Google Patents
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Abstract
一种轮腿式震后救援类机器人的行进机构,具有底板、两个前肢体、两个后肢体。每个前肢体具有第一避震器、第一橡胶脚垫、第一脚座、多个第一减震器、第一M3508直流无刷减速电机、三个第一GM6020直流无刷电机、第一电机安装座、第三GM6020直流无刷电机、第一上肢、第一中肢、第一下肢、第一麦克纳姆轮、第一法兰盘。每个后肢体具有第二避震器、第二橡胶脚垫、第二脚座、多个第二减震器、第二M3508直流无刷减速电机、三个第二GM6020直流无刷电机、第二电机安装座、第四GM6020直流无刷电机、第二上肢、第二中肢、第二下肢、第二麦克纳姆轮、第二法兰盘。本发明能自动完成轮式和腿式运动方式的切换,以适应地震发生后的复杂地形,它工作可靠,工作效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种震后救援类机器人,特别与震后救援类机器人的行进机构有关,具体是一种轮腿式震后救援类机器人的行进机构。
背景技术
轮腿式震后救援类机器人的行进机构是一种应用于震后救援类机器人的底盘行进结构,现有的防震救灾机器人多为轮式和履带式运动。轮式运动速度快、效率高,运动时噪声低,但它的越障能力、地形适应能力差,同时轮式机器人转弯效率相对较低。履带式机器人的越障能力和地形适应能力强,运动时可原地旋转,但履带式机器人的运动速度相对较低、效率低,同时它的运动噪声也比较大。
相关专利文献:CN108482509A公开了一种轮腿行进式机器人,包括机身、设置在所述机身上的多个轮腿和用于驱动所述轮腿转动的驱动电机;所述轮腿包括链条结构的变形腿和用于驱动所述变形腿变形的变形机构;所述变形腿包括依次铰接的多个变形节,所述变形节具有沿变形腿纵向设置的弧形滑槽;所述变形机构包括由多个弧形滑块依次铰接形成的滑块链以及用于驱动所述滑块链在变形腿的弧形滑槽内往复滑动的气缸;相邻两所述变形节之间设有用于使变形腿保持直形的扭簧。CN105667622A公开了一种具有三段机体的六轮足式移动机器人,前段机体后端通过前机体铰接关节与中段机体前端转动连接,中段机体后端通过后机体铰接关节与后段机体前端转动连接;左前腿和右前腿分布在前段机体的左右两侧,左前腿和右前腿均与前段机体转动连接;左中腿和右中腿分布在中段机体的左右两侧,左中腿和右中腿均与中段机体转动连接;左后腿和右后腿分布在后段机体的左右两侧,左后腿和右后腿均与后段机体转动连接。机器人腿部采用轮足复合式设计,采用平面四杆机构实现了足式和轮式运动的切换。CN203237312U公开了一种弹性足与轮式运动机构结合的复合变形移动机器人,包括足-轮复合移动变形机器人的空间机体框架单元、主动轮驱动单元、从动轮随动单元、四条模块化腿单元、控制传感系统单元、密封壳体以及电源。该机器人用弹性足代替传统的刚性足,增加机器人的运动稳定性,减少机器人的震动性与冲击力,并与轮式移动方式复合。
以上技术对于如何使震后救援类机器人的行进机构能自动完成轮式和腿式运动方式的切换,以适应地震发生后的复杂地形,工作效率高,并未给出具体的指导方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轮腿式震后救援类机器人的行进机构,它能自动完成轮式和腿式运动方式的切换,以适应地震发生后的复杂地形,同时它工作可靠,工作效率高。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:
一种轮腿式震后救援类机器人的行进机构,具有底板(底板也称作底盘)、设于底板前侧的呈左右对称设置的两个前肢体、设于底板后侧的呈左右对称设置的两个后肢体,两个前肢体和两个后肢体合在一起沿底板的四个端角分布,其技术方案在于:每个所述前肢体具有第一避震器、第一橡胶脚垫、第一脚座、多个第一减震器、第一M3508直流无刷减速电机、三个第一GM6020直流无刷电机、第一电机安装座、第三GM6020直流无刷电机、第一上肢、第一中肢、第一下肢、第一麦克纳姆轮、第一法兰盘。第一GM6020直流无刷电机上表面和下表面各有3个螺纹孔,螺纹孔用于通过螺栓将该电机与各肢体固定在一起。每个所述后肢体具有第二避震器、第二橡胶脚垫、第二脚座、多个第二减震器、第二M3508直流无刷减速电机、三个第二GM6020直流无刷电机、第二电机安装座、第四GM6020直流无刷电机、第二上肢、第二中肢、第二下肢、第二麦克纳姆轮、第二法兰盘。每个所述第一电机安装座各通过一个第三GM6020直流无刷电机与底板相连接,每个所述第二电机安装座各通过一个第四GM6020直流无刷电机与底板相连接。
每个所述前肢体中,第一橡胶脚垫的下表面具有多个凸起,第一橡胶脚垫的上表面为平面,第一橡胶脚垫与第一脚座固定在一起;第一脚座的上部具有用于连接第一下肢的球冠形腔体,每个所述第一减震器的上端与第一下肢铰接,每个所述第一减震器的下端与第一脚座铰接,每个所述第一避震器的上端与底板固定连接,每个所述第一避震器的下端为粗糙平面(摩擦力较大的平面);第一上肢、第一中肢、第一下肢通过三个第一GM6020直流无刷电机连接在一起。所述第一M3508直流无刷减速电机安装于第一中肢上,第一M3508直流无刷减速电机的转轴与第一法兰盘固定连接,第一法兰盘与第一麦克纳姆轮的轮毂固定在一起。每个所述后肢体中,第二橡胶脚垫的下表面具有多个凸起,第二橡胶脚垫的上表面为平面,第二橡胶脚垫与第二脚座固定在一起;第二脚座的上部与第一脚座的上部相同,也具有用于连接第二下肢的球冠形腔体,每个所述第二减震器的上端与第二下肢铰接,每个所述第二减震器的下端与第二脚座铰接,每个所述第二避震器的上端与底板固定连接,每个所述第二避震器的下端为粗糙平面(摩擦力较大的平面);第二上肢、第二中肢、第二下肢通过三个第二GM6020直流无刷电机连接在一起。所述第二M3508直流无刷减速电机安装于第二中肢上,第二M3508直流无刷减速电机的转轴与第二法兰盘固定连接,第二法兰盘与第二麦克纳姆轮的轮毂固定在一起。
上述技术方案中,优选的技术方案可以是,底板可以呈长方体形(或者呈近似长方体形或者呈其它形状),所述第一避震器与第二避震器最好相同(此“相同”及以下的“相同”指结构相同),所述第一橡胶脚垫与第二橡胶脚垫相同,所述第一脚座与第二脚座相同,每个所述第一减震器与每个所述第二减震器相同,所述第一M3508直流无刷减速电机与第二M3508直流无刷减速电机相同,第一GM6020直流无刷电机与第二GM6020直流无刷电机、第三GM6020直流无刷电机、第四GM6020直流无刷电机都相同,第一下肢与第二下肢相同,第一法兰盘与第二法兰盘相同,第一麦克纳姆轮、第二麦克纳姆轮共构成四个麦克纳姆轮,两个左旋轮,两个右旋轮,四个一组使用,其安装方法为已有技术(呈对角设置的两个麦克纳姆轮旋向一致)。本发明中,在底板的左侧的第一麦克纳姆轮为麦克纳姆轮左,在底板的左侧的第二麦克纳姆轮为麦克纳姆轮右,在底板的右侧的第一麦克纳姆轮为麦克纳姆轮右,在底板的右侧的第二麦克纳姆轮为麦克纳姆轮左。所述第一上肢具有第一连接体、位于第一连接体上端的电机旋转体第一安装孔(即电机驱动体安装孔,深孔)、位于第一连接体下端的电机底座第一安装孔(浅孔)、位于电机底座第一安装孔的右侧壁用于电机的电源线穿过的一段第一缺口。第一中肢分第一左中肢、第一右中肢,第一左中肢、第一右中肢皆具有V形第一连接件、位于该第一连接件一端的电机旋转体第二安装孔(即电机驱动体安装孔,深孔)、位于第一连接件另一端的电机底座第二安装孔(浅孔)、位于第一连接件中间的电机第一安装孔、位于电机底座第二安装孔的一侧壁用于电机的电源线穿过的一段第二缺口,所述V形第一连接件中构成V形的两个支臂的夹角为125°~135°(该夹角优选130°),第一左中肢、第一右中肢呈左右对称结构;对于第一左中肢,电机旋转体第二安装孔位于第一连接件的左端,电机底座第二安装孔位于第一连接件的右端,第二缺口位于电机底座第二安装孔的右侧壁;对于第一右中肢,电机旋转体第二安装孔位于第一连接件的右端,电机底座第二安装孔位于第一连接件的左端,第二缺口位于电机底座第二安装孔的左侧壁。第一下肢、第二下肢皆具有连接主体(即连杆体)、位于连接主体上端的电机旋转体第三安装孔、位于连接主体下端的球冠。
上述技术方案中,优选的技术方案还可以是,第二上肢具有第二连接体、位于第二连接体上端的电机旋转体第四安装孔(即电机驱动体安装孔,深孔)、位于第二连接体下端的电机底座第三安装孔(浅孔)、位于电机底座第三安装孔的左侧壁用于电机的电源线穿过的一段第三缺口。第二中肢分第二左中肢、第二右中肢,第二左中肢、第二右中肢皆具有V形第二连接件、位于该第二连接件一端的电机旋转体第五安装孔(即电机驱动体安装孔,深孔)、位于第二连接件另一端的电机底座第四安装孔(浅孔)、位于第二连接件中间的电机第二安装孔、位于电机底座第四安装孔的一侧壁用于电机的电源线穿过的一段第四缺口,所述V形第二连接件中构成V形的两个支臂的夹角为125°~135°(该夹角优选130°),第二左中肢、第二右中肢呈左右对称结构;对于第二左中肢,电机旋转体第五安装孔位于第二连接件的左端,电机底座第四安装孔位于第二连接件的右端,第四缺口位于电机底座第四安装孔的右侧壁;对于第二右中肢,电机旋转体第五安装孔位于第二连接件的右端,电机底座第四安装孔位于第二连接件的左端,第四缺口位于电机底座第四安装孔的左侧壁。所述V形第一连接件中构成V形的两个支臂的夹角为125°~135°,V形第二连接件中构成V形的两个支臂的夹角也为125°~135°,在所述夹角下,前、后肢体受力合理、均匀,前、后肢体使用寿命延长了10%以上。第一电机安装座具有纵向板、横向板,纵向板上具有电机底座第五安装孔、位于电机底座第五安装孔的一侧壁(可以是左侧壁或右侧壁)上用于电机的电源线穿过的一段第五缺口,第一电机安装座的横向板与第三GM6020直流无刷电机的旋转体的端面通过三个螺栓固定在一起,第三GM6020直流无刷电机的底座与底板相连接。第二电机安装座具有纵向板体、横向板体,纵向板体上具有电机底座第六安装孔、位于电机底座第六安装孔的一侧壁(可以是右侧壁)上用于电机的电源线穿过的一段第六缺口,第二电机安装座的横向板体与第四GM6020直流无刷电机的旋转体的端面通过三个螺栓固定在一起,第四GM6020直流无刷电机的底座与底板相连接。第一电机安装座与第二电机安装座的结构相近似。
上述技术方案中,优选的技术方案还可以是,第一上肢、第一中肢、第一下肢通过三个第一GM6020直流无刷电机连接在一起的结构(即第一上肢、第一中肢、第一下肢相连接的结构以及三个第一GM6020直流无刷电机的安装位置)是,第一上肢中电机旋转体第一安装孔内、第一中肢中电机旋转体第二安装孔内、第一下肢中电机旋转体第三安装孔内各安装一个第一GM6020直流无刷电机,其中,位于所述电机旋转体第一安装孔内的第一GM6020直流无刷电机,它的旋转体的端面与所述电机旋转体第一安装孔的底壁通过三个螺栓固定在一起,它的底座安装于第一电机安装座中的电机底座第五安装孔内且该底座通过三个螺栓与电机底座第五安装孔的底壁固定在一起;位于所述电机旋转体第二安装孔内的第一GM6020直流无刷电机,它的旋转体的端面与所述电机旋转体第二安装孔的底壁通过三个螺栓固定在一起,它的底座安装于电机底座第一安装孔内且该底座通过三个螺栓与电机底座第一安装孔的底壁固定在一起;位于所述电机旋转体第三安装孔内的第一GM6020直流无刷电机,它的旋转体的端面与所述电机旋转体第三安装孔的底壁通过三个螺栓固定在一起,它的底座安装于电机底座第二安装孔内且该底座通过三个螺栓与电机底座第二安装孔的底壁固定在一起。所述第一M3508直流无刷减速电机安装于第一中肢的电机第一安装孔中且第一M3508直流无刷减速电机的前侧壁(表面)通过四个螺栓与所述电机第一安装孔的底壁固定在一起,第一M3508直流无刷减速电机的转轴插入第一法兰盘的轴孔中而固定连接在一起,具体是第一M3508直流无刷减速电机的转轴上、第一法兰盘的轴上皆具有螺纹通孔,该螺纹通孔用于螺栓将第一法兰盘与第一M3508直流无刷减速电机固定在一起;第一法兰盘与第一麦克纳姆轮的轮毂通过螺栓和螺母的连接件固定在一起(第一法兰盘带有6个通孔)。
上述技术方案中,优选的技术方案还可以是,第二上肢、第二中肢、第二下肢通过三个第二GM6020直流无刷电机连接在一起的结构(即第二上肢、第二中肢、第二下肢相连接的结构以及三个第二GM6020直流无刷电机的安装位置)是,第二上肢中电机旋转体第四安装孔内、第二中肢中电机旋转体第五安装孔内、第二下肢中电机旋转体第三安装孔内各安装一个第二GM6020直流无刷电机,其中,位于所述电机旋转体第四安装孔内的第二GM6020直流无刷电机,它的旋转体的端面与所述电机旋转体第四安装孔的底壁通过三个螺栓固定在一起,它的底座安装于第二电机安装座中的电机底座第六安装孔内且该底座通过三个螺栓与电机底座第六安装孔的底壁固定在一起。位于所述电机旋转体第五安装孔内的第二GM6020直流无刷电机,它的旋转体的端面与所述电机旋转体第五安装孔的底壁通过三个螺栓固定在一起,它的底座安装于电机底座第三安装孔内且该底座通过三个螺栓与电机底座第三安装孔的底壁固定在一起;位于第二下肢中所述电机旋转体第三安装孔内的第二GM6020直流无刷电机,它的旋转体的端面与所述电机旋转体第三安装孔的底壁通过三个螺栓固定在一起,它的底座安装于第二中肢中电机底座第四安装孔内且该底座通过三个螺栓与电机底座第四安装孔的底壁固定在一起。所述第二M3508直流无刷减速电机安装于第二中肢的电机第二安装孔中且第二M3508直流无刷减速电机的前侧壁(表面)通过四个螺栓与所述电机第二安装孔的底壁固定在一起,第二M3508直流无刷减速电机的转轴插入第二法兰盘的轴孔中而固定连接在一起,具体是第二M3508直流无刷减速电机的转轴上、第二法兰盘的轴上皆具有螺纹通孔,该螺纹通孔用于螺栓将第二法兰盘与第二M3508直流无刷减速电机固定在一起;第二法兰盘与第二麦克纳姆轮的轮毂通过螺栓和螺母的连接件固定在一起(第二法兰盘带有6个通孔)。
上述技术方案中,优选的技术方案还可以是,每个所述前肢体中,第一橡胶脚垫的下表面的多个凸起最好皆为半球型凸起,第一橡胶脚垫可以通过强力胶与第一脚座固定粘连在一起;每个所述后肢体中,第二橡胶脚垫的下表面的多个凸起最好皆为半球型凸起,第二橡胶脚垫可以通过强力胶与第二脚座固定粘连在一起。
上述底板可以呈长方体形,底板的上端面最好安装有用于连接第一避震器和第二避震器的四个第一座体,底板的上端面最好还设置有用于连接电机底座的四个第二座体(每个第二座体可以是固定安装在底板上;也可以是与底板呈一体式设置,每个第二座体可以通过冲压或铸造得到),四个第二座体沿底板的四个端角分布,位于底板的前侧的两个所述第二座体之间设有两个所述第一座体,位于底板的后侧的两个所述第二座体之间设有另外两个所述第一座体,每个所述第一座体上具有四对耳板体(用于连接第一避震器和第二避震器)。上述第三GM6020直流无刷电机的底座与底板相连接、第四GM6020直流无刷电机的底座与底板相连接的结构是,每个所述第三GM6020直流无刷电机的底座、每个所述第四GM6020直流无刷电机的底座分别设置在与其相对应的一个第二座体的纵向孔中,且每个所述底座通过多个螺栓与其相对应的一个第二座体固定连接(每个第二座体可以用三个螺栓连接,电机底座通过螺栓固定在第二座体的纵向孔底壁上)。这样,借助第三、四GM6020直流无刷电机的转动,与第一上肢相连接的第一电机安装座、与第二上肢相连接的第二电机安装座可以实现360°转动。
上述技术方案中,优选的技术方案还可以是,每个所述第一减震器的上端与第一下肢铰接、每个所述第一减震器的下端与第一脚座铰接的结构可以是,每个所述第一减震器的上部具有与第一下肢相连接的螺栓连接孔,每个所述第一减震器的下部具有与第一脚座相连接的螺栓连接孔,第一减震器的数量为3个,第一脚座由板体、柱体构成,柱体位于板体端面并与板体固定连接,用于连接第一下肢的球冠形腔体位于柱体上(即第一下肢与第一脚座之间采用万向球式方式连接),第一脚座从中间断开分为两部分(两部分近似对称),第一脚座的板体上共有5个螺栓连接座,第一脚座的柱体上共有4个通孔,5个螺栓连接座中3个螺栓连接座用于通过螺栓和螺母将第一脚座与第一减震器的下端连接在一起,余下的2个螺栓连接座和柱体上所述4个通孔用于通过螺栓和螺母将第一脚座的两部分固定在一起,每个所述第一减震器的上部与第一下肢的连接主体铰接。每个所述第二减震器的上端与第二下肢铰接、每个所述第二减震器的下端与第二脚座铰接的结构可以是,每个所述第二减震器的上部具有与第二下肢相连接的螺栓连接孔,每个所述第二减震器的下部具有与第二脚座相连接的螺栓连接孔,第二连接主体铰接。减震器的数量为3个,第二脚座与第一脚座的结构相同,第二脚座也由板体、柱体构成,柱体位于板体端面并与板体固定连接,用于连接第二下肢的球冠形腔体位于柱体上(即第二下肢与第二脚座之间采用万向球式方式连接),第二脚座从中间断开分为两部分(两部分近似对称),第二脚座的板体上共有5个螺栓连接座,第二脚座的柱体上共有4个通孔,5个螺栓连接座中3个螺栓连接座用于通过螺栓和螺母将第二脚座与第二减震器的下端连接在一起,余下的2个螺栓连接座和柱体上所述4个通孔用于通过螺栓和螺母将第二脚座的两部分固定在一起,每个所述第二减震器的上部与第二下肢的连接主体铰接。每个所述第一避震器、每个所述第二避震器最好皆具有下支座、上支座、连接下支座和上支座的连接杆、套装在连接杆上由下支座和上支座限位的压簧,每个所述第一避震器的上端与底板固定连接、每个所述第二避震器的上端与底板固定连接的结构可以是,上支座的上端具有4个耳板,每个所述耳板具有一个螺栓连接孔,每个所述第一避震器中的4个耳板、每个所述第二避震器中的4个耳板分别纵向穿过与其相对应的一个第一座体,每对耳板体之间具有1个耳板,每对耳板体与其之间的1个耳板通过螺栓和螺母连接件连接在一起,每个所述第一避震器的下支座的底面为粗糙平面(摩擦力较大的平面),每个所述第二避震器的下支座的底面为粗糙平面(摩擦力较大的平面)。所述第一、二上肢的长度(高度)可以为120mm。所述第一、二中肢的长度(高度)可以为181.26mm。所述第一、二下肢的长度(高度)可以为151.18mm。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)本发明设置有多个GM6020直流无刷电机,通过控制不同电机的转动可实现空间多方位灵活运动。
(2)本发明下肢装配体(即第一下肢、第一脚座、多个第一减震器相连接的装配体以及第二下肢、第二脚座、多个第二减震器相连接的装配体)设计有多个缓冲装置(多个第一、二减震器),下肢下部(第一下肢下部球冠与第一脚座的球冠形腔体处、第二下肢下部球冠与第二脚座的球冠形腔体处)可实现定压力压缩,同时与减震器搭配实现缓冲作用,可以减少运动对机器人腿部的损害,机器人的使用寿命延长了35%以上。
(3)本发明设计有脚座(第一脚座、第二脚座),结构简单,一定程度上提高了着地时的平稳性,所用部件易于制造。
(4)本发明设计有轮式和腿式两种运动方式,可以降低轮子的磨损程度,同时还能够适应地震发生后复杂地形的变化,工作效率高。
综上所述,本发明提供了一种轮腿式震后救援类机器人的行进机构,其结构特点以及工作过程是,第一、二上肢的上部分别通过第一、二GM6020直流无刷电机与第一、二电机安装座连接,与第一上肢相连接的第一电机安装座、与第二上肢相连接的第二电机安装座可以实现360°转动,因此,前肢体、后肢体可以实现360°转动。第一、二中肢的中部分别安装有第一、二M3508直流无刷减速电机和第一、二麦克纳姆轮,第一、二下肢分别与第一、二脚座采用万向球式方式连接,下肢下部(第一下肢下部球冠与第一脚座的球冠形腔体处、第二下肢下部球冠与第二脚座的球冠形腔体处)可实现定压力压缩,实现缓冲作用;上肢(即第一二上肢)、中肢(即第一二中肢)和下肢(即第一二下肢)采用GM6020直流无刷电机连接在一起,实现上肢带动中肢和下肢运动或中肢带动下肢运动。本发明由多个转动副、上肢、中肢、下肢组成肢体部分(大体部分),是一种全地形移动机器人行进机构,它能通过自身携带的控制器控制第一、二M3508直流无刷减速电机和第一、二、三、四GM6020直流无刷电机的转动,自动完成轮式和腿式运动方式的切换,实现轮式运动和腿式运动自由切换(自由转换),以适应地震发生后的复杂地形,满足了平地上轮式行进的快速移动要求,又能在复杂地形下,采用腿式运动行进,机动性和越障功能良好。同时它工作可靠(行进不易受阻),工作效率高。经试验,与已有的救援类机器人的行进机构相比,本发明的工作效率提高了20%以上,故障率降低了25%以上,再者,本发明的使用效果好,可靠性强,制造成本低,制造成本降低了15%以上。
附图说明
图1为本发明的结构示意图(整装配轮式运动立体图)。
图2为本发明的结构示意图(整装配轮式运动主视图)。
图3、图4皆为本发明的结构示意图(整装配腿式运动立体图,这两个图表示的行进状态不同)。
图5为本发明中第一上肢与第一GM6020直流无刷电机相连接的结构示意图(立体图,分解图)。
图6为本发明中第一中肢(第一左中肢)的结构示意图(立体图),图6中(a)为第一左中肢的结构示意图(正面结构图),图6中(b)为第一左中肢的结构示意图[从图6(a)后面看得到]。
图7为本发明中第一下肢的结构示意图(立体图)。
图8为本发明中第二上肢与第二GM6020直流无刷电机相连接的结构示意图(立体图,分解图)。
图9为本发明中第二中肢(第二左中肢)的结构示意图(立体图)
图10为本发明中第一下肢、第一脚座、多个第一减震器、第一橡胶脚垫相连接的结构示意图(立体图)。
图11为本发明中一个第一橡胶脚垫的结构示意图(立体图)。
图12为本发明中第一脚座从中间断开分为两部分、其中一部分的结构示意图(立体图)。
图13为本发明中第一电机安装座的结构示意图(立体图)。
图14为本发明中第二电机安装座的结构示意图(立体图)。
图15为本发明中第一避震器的结构示意图(立体图)。
图16为本发明中第一法兰盘与第一M3508直流无刷减速电机、第一麦克纳姆轮相连接的结构示意图(立体图,分解图)。
图17为本发明的分解图(立体图)。
具体实施方式
为使本发明的发明目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而非全部实施例。基于下面的实施例,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。
实施例1:如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16、图17所示,本发明的轮腿式震后救援类机器人的行进机构,具有底板1(底板也称作底盘)、设于底板前侧的呈左右对称设置的两个前肢体2、设于底板后侧的呈左右对称设置的两个后肢体3。底板可以呈长方体形(或者呈近似长方体形或者呈其它形状),两个前肢体2和两个后肢体3合在一起沿底板1的四个端角分布,从图1、图2看,底板前侧面对着看图者,其技术方案在于:每个所述前肢体2具有第一避震器201、第一橡胶脚垫202、第一脚座203、多个第一减震器204、第一M3508直流无刷减速电机200、三个第一GM6020直流无刷电机210、第一电机安装座209、第一上肢208、第一中肢207、第一下肢205、第一麦克纳姆轮206、第一法兰盘212。第一GM6020直流无刷电机上表面和下表面各有3个螺纹孔,螺纹孔用于通过螺栓将该电机与各肢体固定在一起。每个所述后肢体3具有第二避震器301、第二橡胶脚垫302、第二脚座303、多个第二减震器304、第二M3508直流无刷减速电机300、三个第二GM6020直流无刷电机310、第二电机安装座309、第二上肢308、第二中肢307、第二下肢305、第二麦克纳姆轮306、第二法兰盘。每个所述第一电机安装座209各通过一个第三GM6020直流无刷电机211与底板1相连接,每个所述第二电机安装座309各通过一个第四GM6020直流无刷电机311与底板1相连接。
每个所述前肢体2中,第一橡胶脚垫202的下表面具有多个凸起,第一橡胶脚垫202的上表面为平面,第一橡胶脚垫202与第一脚座203固定在一起;第一脚座203的上部具有用于连接第一下肢的球冠形腔体2030,每个所述第一减震器204的上端与第一下肢205铰接,每个所述第一减震器204的下端与第一脚座203铰接,每个所述第一避震器201的上端与底板1固定连接,每个所述第一避震器201的下端为粗糙平面(摩擦力较大的平面)。第一上肢208、第一中肢207、第一下肢205通过三个第一GM6020直流无刷电机210连接在一起。所述第一M3508直流无刷减速电机200安装于第一中肢207上,第一M3508直流无刷减速电机200的转轴与第一法兰盘212固定连接,第一法兰盘212与第一麦克纳姆轮206的轮毂固定在一起。每个所述后肢体3中,第二橡胶脚垫302的下表面具有多个凸起,第二橡胶脚垫302的上表面为平面,第二橡胶脚垫302与第二脚座303固定在一起;第二脚座303的上部与第一脚座203的上部相同,也具有用于连接第二下肢的球冠形腔体,每个所述第二减震器304的上端与第二下肢205铰接,每个所述第二减震器304的下端与第二脚座303铰接,每个所述第二避震器301的上端与底板1固定连接,每个所述第二避震器301的下端为粗糙平面(摩擦力较大的平面);第二上肢308、第二中肢307、第二下肢305通过三个第二GM6020直流无刷电机310连接在一起。所述第二M3508直流无刷减速电机300安装于第二中肢307上,第二M3508直流无刷减速电机300的转轴与第二法兰盘固定连接,第二法兰盘与第二麦克纳姆轮306的轮毂固定在一起。
上述第一避震器201与第二避震器301最好相同(以下“相同”指结构相同),所述第一橡胶脚垫202与第二橡胶脚垫302相同,所述第一脚座203与第二脚座303相同,每个所述第一减震器204与每个所述第二减震器304相同,所述第一M3508直流无刷减速电机200与第二M3508直流无刷减速电机300相同,第一GM6020直流无刷电机210与第二GM6020直流无刷电机310相同、第三GM6020直流无刷电机211、第四GM6020直流无刷电机311相同,第一下肢205与第二下肢305相同,第一法兰盘212与第二法兰盘相同。第一麦克纳姆轮206、第二麦克纳姆轮306共构成四个麦克纳姆轮,两个左旋轮,两个右旋轮,四个一组使用,其安装方法为已有技术(呈对角设置的两个麦克纳姆轮旋向一致)。本发明中,在底板的左侧的第一麦克纳姆轮206为麦克纳姆轮左,在底板的左侧的第二麦克纳姆轮306为麦克纳姆轮右,在底板的右侧的第一麦克纳姆轮206为麦克纳姆轮右,在底板的右侧的第二麦克纳姆轮306为麦克纳姆轮左。上述第一、二M3508直流无刷减速电机和第一、二、三、四GM6020直流无刷电机皆可以由救援类机器人本体上的蓄电池(或者底板1上面安装的蓄电池)供电。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16所示,所述第一上肢208具有第一连接体2081、位于第一连接体上端的电机旋转体第一安装孔2082、位于第一连接体下端的电机底座第一安装孔2083、位于电机底座第一安装孔的右侧壁用于电机的电源线穿过的一段第一缺口2084。第一中肢207分第一左中肢、第一右中肢,第一左中肢、第一右中肢皆具有V形第一连接件2071、位于该第一连接件一端的电机旋转体第二安装孔2072、位于第一连接件另一端的电机底座第二安装孔2073、位于第一连接件中间的电机第一安装孔2070、位于电机底座第二安装孔的一侧壁用于电机的电源线穿过的一段第二缺口2074。所述V形第一连接件2071中构成V形的两个支臂的夹角为125°~135°(该夹角选用130°),第一左中肢、第一右中肢呈左右对称结构。对于第一左中肢,电机旋转体第二安装孔2072位于第一连接件的左端,电机底座第二安装孔2073位于第一连接件的右端,第二缺口2074位于电机底座第二安装孔的右侧壁。对于第一右中肢,电机旋转体第二安装孔2072位于第一连接件的右端,电机底座第二安装孔2073位于第一连接件的左端,第二缺口2074位于电机底座第二安装孔的左侧壁。第一下肢205、第二下肢305皆具有连接主体2051(连接主体即连杆体)、位于连接主体上端的电机旋转体第三安装孔2052、位于连接主体下端的球冠2053。
所述第二上肢308具有第二连接体3081、位于第二连接体上端的电机旋转体第四安装孔3082、位于第二连接体下端的电机底座第三安装孔3083、位于电机底座第三安装孔的左侧壁用于电机的电源线穿过的一段第三缺口3084。第二中肢307分第二左中肢、第二右中肢,第二左中肢、第二右中肢皆具有V形第二连接件3071、位于该第二连接件一端的电机旋转体第五安装孔3072、位于第二连接件另一端的电机底座第四安装孔3073、位于第二连接件中间的电机第二安装孔3070、位于电机底座第四安装孔的一侧壁用于电机的电源线穿过的一段第四缺口3074,所述V形第二连接件3071中构成V形的两个支臂的夹角为125°~135°(该夹角选用130°),第二左中肢、第二右中肢呈左右对称结构。对于第二左中肢,电机旋转体第五安装孔3072位于第二连接件的左端,电机底座第四安装孔3073位于第二连接件的右端,第四缺口3074位于电机底座第四安装孔的右侧壁;对于第二右中肢,电机旋转体第五安装孔3072位于第二连接件的右端,电机底座第四安装孔3073位于第二连接件的左端,第四缺口3074位于电机底座第四安装孔的左侧壁。所述V形第一连接件2071中构成V形的两个支臂的夹角为125°~135°,V形第二连接件3071中构成V形的两个支臂的夹角也为125°~135°,在所述夹角下,前、后肢体受力合理、均匀,前、后肢体使用寿命延长了10%以上。
所述第一电机安装座209具有纵向板2091、横向板2092,纵向板2091上具有电机底座第五安装孔2093、位于电机底座第五安装孔的一侧壁(可以是左侧壁或右侧壁)上用于电机的电源线穿过的一段第五缺口2094,第一电机安装座的横向板2092与第三GM6020直流无刷电机211的旋转体的端面通过三个螺栓固定在一起,第三GM6020直流无刷电机211的底座与底板1相连接。第二电机安装座309具有纵向板体3091、横向板体3092,纵向板体3091上具有电机底座第六安装孔3093、位于电机底座第六安装孔的一侧壁(可以是右侧壁)上用于电机的电源线穿过的一段第六缺口3094,第二电机安装座309的横向板体3092与第四GM6020直流无刷电机311的旋转体的端面通过三个螺栓固定在一起,第四GM6020直流无刷电机311的底座与底板1相连接。第一电机安装座与第二电机安装座的结构相近似。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16所示,第一上肢208、第一中肢207、第一下肢205通过三个第一GM6020直流无刷电机210连接在一起的结构(即第一上肢、第一中肢、第一下肢相连接的结构以及三个第一GM6020直流无刷电机的安装位置)是,第一上肢中电机旋转体第一安装孔2082内、第一中肢中电机旋转体第二安装孔2072内、第一下肢中电机旋转体第三安装孔2052内各安装一个第一GM6020直流无刷电机210。其中,位于所述电机旋转体第一安装孔2082内的第一GM6020直流无刷电机210,它的旋转体的端面与所述电机旋转体第一安装孔2082的底壁通过三个螺栓固定在一起,它的底座安装于第一电机安装座209中的电机底座第五安装孔2093内且该底座通过三个螺栓与电机底座第五安装孔2093的底壁固定在一起。位于所述电机旋转体第二安装孔2072内的第一GM6020直流无刷电机210,它的旋转体的端面与所述电机旋转体第二安装孔2072的底壁通过三个螺栓固定在一起,它的底座安装于电机底座第一安装孔2083内且该底座通过三个螺栓与电机底座第一安装孔2083的底壁固定在一起。位于所述电机旋转体第三安装孔2052内的第一GM6020直流无刷电机210,它的旋转体的端面与所述电机旋转体第三安装孔2052的底壁通过三个螺栓固定在一起,它的底座安装于电机底座第二安装孔2073内且该底座通过三个螺栓与电机底座第二安装孔2073的底壁固定在一起。所述第一M3508直流无刷减速电机200安装于第一中肢207的电机第一安装孔2070中且第一M3508直流无刷减速电机200的前侧壁(表面)通过四个螺栓与所述电机第一安装孔2070的底壁固定在一起,第一M3508直流无刷减速电机200的转轴插入第一法兰盘212的轴孔中而固定连接在一起,具体是第一M3508直流无刷减速电机的转轴上、第一法兰盘的轴上皆具有螺纹通孔,该螺纹通孔用于螺栓将第一法兰盘与第一M3508直流无刷减速电机固定在一起。第一法兰盘212与第一麦克纳姆轮206的轮毂通过螺栓和螺母的连接件固定在一起(第一法兰盘带有6个通孔)。
所述第二上肢308、第二中肢307、第二下肢305通过三个第二GM6020直流无刷电机310连接在一起的结构(即第二上肢、第二中肢、第二下肢相连接的结构以及三个第二GM6020直流无刷电机的安装位置)是,第二上肢中电机旋转体第四安装孔3082内、第二中肢中电机旋转体第五安装孔3072内、第二下肢中电机旋转体第三安装孔2052内各安装一个第二GM6020直流无刷电机210。其中,位于所述电机旋转体第四安装孔3082内的第二GM6020直流无刷电机310,它的旋转体的端面与所述电机旋转体第四安装孔3082的底壁通过三个螺栓固定在一起,它的底座安装于第二电机安装座309中的电机底座第六安装孔3093内且该底座通过三个螺栓与电机底座第六安装孔3093的底壁固定在一起。
位于所述电机旋转体第五安装孔3072内的第二GM6020直流无刷电机310,它的旋转体的端面与所述电机旋转体第五安装孔3072的底壁通过三个螺栓固定在一起,它的底座安装于电机底座第三安装孔3083内且该底座通过三个螺栓与电机底座第三安装孔3083的底壁固定在一起。位于第二下肢中所述电机旋转体第三安装孔2052内的第二GM6020直流无刷电机310,它的旋转体的端面与所述电机旋转体第三安装孔2052的底壁通过三个螺栓固定在一起,它的底座安装于第二中肢中电机底座第四安装孔3073内且该底座通过三个螺栓与电机底座第四安装孔3073的底壁固定在一起。所述第二M3508直流无刷减速电机300安装于第二中肢307的电机第二安装孔3070中且第二M3508直流无刷减速电机300的前侧壁(表面)通过四个螺栓与所述电机第二安装孔3070的底壁固定在一起,第二M3508直流无刷减速电机300的转轴插入第二法兰盘的轴孔中而固定连接在一起,具体是第二M3508直流无刷减速电机的转轴上、第二法兰盘的轴上皆具有螺纹通孔,该螺纹通孔用于螺栓将第二法兰盘与第二M3508直流无刷减速电机固定在一起;第二法兰盘与第二麦克纳姆轮306的轮毂通过螺栓和螺母的连接件固定在一起(第二法兰盘带有6个通孔)。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16所示,每个所述前肢体2中,第一橡胶脚垫202的下表面的多个凸起最好皆为半球型凸起,第一橡胶脚垫202可以通过强力胶与第一脚座203固定粘连在一起。每个所述后肢体3中,第二橡胶脚垫302的下表面的多个凸起最好皆为半球型凸起,第二橡胶脚垫302可以通过强力胶与第二脚座303固定粘连在一起。上述底板1可以呈长方体形,底板1的上端面最好安装有用于连接第一避震器201和第二避震器301的四个第一座体101,底板1的上端面最好还设置有用于连接电机底座的四个第二座体102(每个第二座体可以是固定安装在底板上;也可以是与底板呈一体式设置,每个第二座体可以通过冲压或铸造得到),四个第二座体102沿底板1的四个端角分布,位于底板1的前侧的两个所述第二座体102之间设有两个所述第一座体101,位于底板1的后侧的两个所述第二座体102之间设有另外两个所述第一座体101,每个所述第一座体101上具有四对耳板体(用于连接第一避震器和第二避震器)。上述第三GM6020直流无刷电机211的底座与底板1相连接、第四GM6020直流无刷电机311的底座与底板1相连接的结构是,每个所述第三GM6020直流无刷电机211的底座、每个所述第四GM6020直流无刷电机211的底座分别设置在与其相对应的一个第二座体102的纵向孔中,且每个所述底座通过多个螺栓与其相对应的一个第二座体102固定连接(每个第二座体可以用三个螺栓连接,电机底座通过螺栓固定在第二座体的纵向孔底壁上)。这样,借助第三、四GM6020直流无刷电机的转动,与第一上肢相连接的第一电机安装座、与第二上肢相连接的第二电机安装座可以实现360°转动。
每个所述第一减震器204的上端与第一下肢205铰接、每个所述第一减震器204的下端与第一脚座203铰接的结构可以是,每个所述第一减震器204的上部具有与第一下肢相连接的螺栓连接孔,每个所述第一减震器204的下部具有与第一脚座相连接的螺栓连接孔,第一减震器204的数量为3个,第一脚座203由板体2031、柱体2032构成,柱体位于板体端面并与板体固定连接,用于连接第一下肢的球冠形腔体2030位于柱体2031上(即第一下肢与第一脚座之间采用万向球式方式连接),第一脚座203从中间断开分为两部分(两部分近似对称),第一脚座的板体2031上共有5个螺栓连接座,第一脚座的柱体2032上共有4个通孔,5个螺栓连接座中3个螺栓连接座用于通过螺栓和螺母将第一脚座与第一减震器204的下端连接在一起,余下的2个螺栓连接座和柱体上所述4个通孔用于通过螺栓和螺母将第一脚座203的两部分固定在一起,每个所述第一减震器204的上部与第一下肢的连接主体2051铰接。
每个所述第二减震器304的上端与第二下肢305铰接、每个所述第二减震器304的下端与第二脚座303铰接的结构可以是,每个所述第二减震器304的上部具有与第二下肢相连接的螺栓连接孔,每个所述第二减震器304的下部具有与第二脚座相连接的螺栓连接孔,第二连接主体2051铰接。减震器304的数量为3个,第二脚座303与第一脚座203的结构相同,第二脚座也由板体、柱体构成,柱体位于板体端面并与板体固定连接,用于连接第二下肢的球冠形腔体位于柱体上(即第二下肢与第二脚座之间采用万向球式方式连接),第二脚座303从中间断开分为两部分(两部分近似对称),第二脚座的板体上共有5个螺栓连接座,第二脚座的柱体上共有4个通孔,5个螺栓连接座中3个螺栓连接座用于通过螺栓和螺母将第二脚座与第二减震器204的下端连接在一起,余下的2个螺栓连接座和柱体上所述4个通孔用于通过螺栓和螺母将第二脚座303的两部分固定在一起,每个所述第二减震器304的上部与第二下肢的连接主体2051铰接。每个所述第一避震器201、每个所述第二避震器301最好皆具有下支座2013、上支座2011、连接下支座和上支座的连接杆2014、套装在连接杆上由下支座和上支座限位的压簧2012。每个所述第一避震器201的上端与底板1固定连接、每个所述第二避震器301的上端与底板1固定连接的结构可以是,上支座2011的上端具有4个耳板2015,每个所述耳板2015具有一个螺栓连接孔,每个所述第一避震器201中的4个耳板、每个所述第二避震器301中的4个耳板分别纵向穿过与其相对应的一个第一座体101,每对耳板体之间具有1个耳板,每对耳板体与其之间的1个耳板通过螺栓和螺母连接件连接在一起,每个所述第一避震器201的下支座2013的底面为粗糙平面(摩擦力较大的平面),每个所述第二避震器301的下支座2013的底面为粗糙平面(摩擦力较大的平面)。所述第一、二上肢的长度(高度)可以为120mm。所述第一、二中肢的长度(高度)可以为181.26mm。所述第一、二下肢的长度(高度)可以为151.18mm。
上述第一、二M3508直流无刷减速电机为市售商品,皆为ROBOMASTER萝马集市M3508 P19直流无刷减速电机。第一、二、三、四GM6020直流无刷电机为市售商品,皆为ROBOMASTER萝马集市GM6020直流无刷电机。以上商品通过爱采购网购买。第一、二麦克纳姆轮为市售商品,第一麦克纳姆轮、第二麦克纳姆轮共构成四个麦克纳姆轮,两个左旋轮(100mm的麦克纳姆轮左),两个右旋轮(100mm的麦克纳姆轮右),四个一组(安装)使用,其安装方法为已有技术(呈对角设置的两个麦克纳姆轮旋向一致)。上述底板可以由钢板制成(也可以铸造而成),第一上肢、第一中肢、第一下肢、第二上肢、第二中肢、第一下肢、第一脚座皆可以由钢板、型钢(如圆钢)加工而成。
综上所述,本发明的以上实施例提供了一种轮腿式震后救援类机器人的行进机构,其结构特点以及工作过程是,第一、二上肢的上部分别通过第一、二GM6020直流无刷电机与第一、二电机安装座连接,与第一上肢相连接的第一电机安装座、与第二上肢相连接的第二电机安装座可以实现360°转动,因此,前肢体、后肢体可以实现360°转动。第一、二中肢的中部分别安装有第一、二M3508直流无刷减速电机和第一、二麦克纳姆轮,第一、二下肢分别与第一、二脚座采用万向球式方式连接,下肢下部(第一下肢下部球冠与第一脚座的球冠形腔体处、第二下肢下部球冠与第二脚座的球冠形腔体处)可实现定压力压缩,实现缓冲作用;上肢(即第一二上肢)、中肢(即第一二中肢)和下肢(即第一二下肢)采用GM6020直流无刷电机连接在一起,实现上肢带动中肢和下肢运动或中肢带动下肢运动。本发明由多个转动副、上肢、中肢、下肢组成肢体部分(大体部分),是一种全地形移动机器人行进机构,它能通过自身携带的控制器控制第一、二M3508直流无刷减速电机和第一、二、三、四GM6020直流无刷电机的转动,自动完成轮式和腿式运动方式的切换,具体是采用机器人控制系统控制第一、二M3508直流无刷减速电机和第一、二GM6020直流无刷电机的转动,自动完成轮式和腿式运动方式的切换,机器人控制系统主要包括电源、传感器、从传感器到微处理器(无线)的输入信号、(编程以及)从微处理器返回的输出命令信号到末端执行器,末端执行器即第一、二M3508直流无刷减速电机和第一、二GM6020直流无刷电机,从而实现轮式运动和腿式运动自由切换,以适应地震发生后的复杂地形,满足了平地上轮式行进的快速移动要求,又能在复杂地形下,采用腿式运动行进,机动性和越障功能良好。同时它工作可靠(行进不易受阻),工作效率高。经试验,与已有的救援类机器人的行进机构相比,本发明的工作效率提高了20%以上,故障率降低了25%以上,再者,本发明的使用效果好,可靠性强,制造成本低,制造成本降低了15%以上。
Claims (10)
1.一种轮腿式震后救援类机器人的行进机构,具有底板(1)、设于底板前侧的呈左右对称设置的两个前肢体(2)、设于底板后侧的呈左右对称设置的两个后肢体(3),两个前肢体(2)和两个后肢体(3)合在一起沿底板(1)的四个端角分布,其特征在于:
每个所述前肢体(2)具有第一避震器(201)、第一橡胶脚垫(202)、第一脚座(203)、多个第一减震器(204)、第一M3508直流无刷减速电机(200)、三个第一GM6020直流无刷电机(210)、第一电机安装座(209)、第三GM6020直流无刷电机(211)、第一上肢(208)、第一中肢(207)、第一下肢(205)、第一麦克纳姆轮(206)、第一法兰盘(212);
每个所述后肢体(3)具有第二避震器(301)、第二橡胶脚垫(302)、第二脚座(303)、多个第二减震器(304)、第二M3508直流无刷减速电机(300)、三个第二GM6020直流无刷电机(310)、第二电机安装座(309)、第四GM6020直流无刷电机(311)、第二上肢(308)、第二中肢(307)、第二下肢(305)、第二麦克纳姆轮(306)、第二法兰盘;
每个所述第一电机安装座(209)各通过一个第三GM6020直流无刷电机(211)与底板(1)相连接,每个所述第二电机安装座(309)各通过一个第四GM6020直流无刷电机(311)与底板(1)相连接;
每个所述前肢体(2)中,第一橡胶脚垫(202)的下表面具有多个凸起,第一橡胶脚垫(202)的上表面为平面,第一橡胶脚垫(202)与第一脚座(203)固定在一起;第一脚座(203)的上部具有用于连接第一下肢的球冠形腔体(2030),每个所述第一减震器(204)的上端与第一下肢(205)铰接,每个所述第一减震器(204)的下端与第一脚座(203)铰接,每个所述第一避震器(201)的上端与底板(1)固定连接,每个所述第一避震器(201)的下端为粗糙平面;第一上肢(208)、第一中肢(207)、第一下肢(205)通过三个第一GM6020直流无刷电机(210)连接在一起;
所述第一M3508直流无刷减速电机(200)安装于第一中肢(207)上,第一M3508直流无刷减速电机(200)的转轴与第一法兰盘(212)固定连接,第一法兰盘(212)与第一麦克纳姆轮(206)的轮毂固定在一起;
每个所述后肢体(3)中,第二橡胶脚垫(302)的下表面具有多个凸起,第二橡胶脚垫(302)的上表面为平面,第二橡胶脚垫(302)与第二脚座(303)固定在一起;第二脚座(303)的上部与第一脚座(203)的上部相同,每个所述第二减震器(304)的上端与第二下肢(305)铰接,每个所述第二减震器(304)的下端与第二脚座(303)铰接,每个所述第二避震器(301)的上端与底板(1)固定连接,每个所述第二避震器(301)的下端为粗糙平面;第二上肢(308)、第二中肢(307)、第二下肢(305)通过三个第二GM6020直流无刷电机(310)连接在一起;
所述第二M3508直流无刷减速电机(300)安装于第二中肢(307)上,第二M3508直流无刷减速电机(300)的转轴与第二法兰盘固定连接,第二法兰盘与第二麦克纳姆轮(306)的轮毂固定在一起。
2.根据权利要求1所述的轮腿式震后救援类机器人的行进机构,其特征在于:上述第一避震器(201)与第二避震器(301)相同,所述第一橡胶脚垫(202)与第二橡胶脚垫(302)相同,所述第一脚座(203)与第二脚座(303)相同,每个所述第一减震器(204)与每个所述第二减震器(304)相同,所述第一M3508直流无刷减速电机(200)与第二M3508直流无刷减速电机(300)相同,第一GM6020直流无刷电机(210)与第二GM6020直流无刷电机(310)、第三GM6020直流无刷电机(211)、第四GM6020直流无刷电机(311)相同,第一下肢(205)与第二下肢(305)相同,第一法兰盘(212)与第二法兰盘相同,第一麦克纳姆轮(206)、第二麦克纳姆轮(306)共构成四个麦克纳姆轮,两个左旋轮,两个右旋轮,四个一组使用;
所述第一上肢(208)具有第一连接体(2081)、位于第一连接体上端的电机旋转体第一安装孔(2082)、位于第一连接体下端的电机底座第一安装孔(2083)、位于电机底座第一安装孔的右侧壁用于电机的电源线穿过的一段第一缺口(2084);
第一中肢(207)分第一左中肢、第一右中肢,第一左中肢、第一右中肢皆具有V形第一连接件(2071)、位于该第一连接件一端的电机旋转体第二安装孔(2072)、位于第一连接件另一端的电机底座第二安装孔(2073)、位于第一连接件中间的电机第一安装孔(2070)、位于电机底座第二安装孔的一侧壁用于电机的电源线穿过的一段第二缺口(2074),所述V形第一连接件(2071)中构成V形的两个支臂的夹角为125°~135°,第一左中肢、第一右中肢呈左右对称结构;对于第一左中肢,电机旋转体第二安装孔(2072)位于第一连接件的左端,电机底座第二安装孔(2073)位于第一连接件的右端,第二缺口(2074)位于电机底座第二安装孔的右侧壁;对于第一右中肢,电机旋转体第二安装孔(2072)位于第一连接件的右端,电机底座第二安装孔(2073)位于第一连接件的左端,第二缺口(2074)位于电机底座第二安装孔的左侧壁;
第一下肢(205)、第二下肢(305)皆具有连接主体(2051)、位于连接主体上端的电机旋转体第三安装孔(2052)、位于连接主体下端的球冠(2053);
第二上肢(308)具有第二连接体(3081)、位于第二连接体上端的电机旋转体第四安装孔(3082)、位于第二连接体下端的电机底座第三安装孔(3083)、位于电机底座第三安装孔的左侧壁用于电机的电源线穿过的一段第三缺口(3084);
第二中肢(307)分第二左中肢、第二右中肢,第二左中肢、第二右中肢皆具有V形第二连接件(3071)、位于该第二连接件一端的电机旋转体第五安装孔(3072)、位于第二连接件另一端的电机底座第四安装孔(3073)、位于第二连接件中间的电机第二安装孔(3070)、位于电机底座第四安装孔的一侧壁用于电机的电源线穿过的一段第四缺口(3074),所述V形第二连接件(3071)中构成V形的两个支臂的夹角为125°~135°,第二左中肢、第二右中肢呈左右对称结构;对于第二左中肢,电机旋转体第五安装孔(3072)位于第二连接件的左端,电机底座第四安装孔(3073)位于第二连接件的右端,第四缺口(3074)位于电机底座第四安装孔的右侧壁;对于第二右中肢,电机旋转体第五安装孔(3072)位于第二连接件的右端,电机底座第四安装孔(3073)位于第二连接件的左端,第四缺口(3074)位于电机底座第四安装孔的左侧壁;
第一电机安装座(209)具有纵向板(2091)、横向板(2092),纵向板(2091)上具有电机底座第五安装孔(2093)、位于电机底座第五安装孔的一侧壁上用于电机的电源线穿过的一段第五缺口(2094),第一电机安装座的横向板(2092)与第三GM6020直流无刷电机(211)的旋转体的端面通过三个螺栓固定在一起,第三GM6020直流无刷电机(211)的底座与底板(1)相连接;
第二电机安装座(309)具有纵向板体(3091)、横向板体(3092),纵向板体(3091)上具有电机底座第六安装孔(3093)、位于电机底座第六安装孔的一侧壁上用于电机的电源线穿过的一段第六缺口(3094),第二电机安装座(309)的横向板体(3092)与第四GM6020直流无刷电机(311)的旋转体的端面通过三个螺栓固定在一起,第四GM6020直流无刷电机(311)的底座与底板(1)相连接。
3.根据权利要求2所述的轮腿式震后救援类机器人的行进机构,其特征在于:第一上肢(208)、第一中肢(207)、第一下肢(205)通过三个第一GM6020直流无刷电机(210)连接在一起的结构是,第一上肢中电机旋转体第一安装孔(2082)内、第一中肢中电机旋转体第二安装孔(2072)内、第一下肢中电机旋转体第三安装孔(2052)内各安装一个第一GM6020直流无刷电机(210),其中,位于所述电机旋转体第一安装孔(2082)内的第一GM6020直流无刷电机(210),它的旋转体的端面与所述电机旋转体第一安装孔(2082)的底壁通过三个螺栓固定在一起,它的底座安装于第一电机安装座(209)中的电机底座第五安装孔(2093)内且该底座通过三个螺栓与电机底座第五安装孔(2093)的底壁固定在一起;位于所述电机旋转体第二安装孔(2072)内的第一GM6020直流无刷电机(210),它的旋转体的端面与所述电机旋转体第二安装孔(2072)的底壁通过三个螺栓固定在一起,它的底座安装于电机底座第一安装孔(2083)内且该底座通过三个螺栓与电机底座第一安装孔(2083)的底壁固定在一起;位于所述电机旋转体第三安装孔(2052)内的第一GM6020直流无刷电机(210),它的旋转体的端面与所述电机旋转体第三安装孔(2052)的底壁通过三个螺栓固定在一起,它的底座安装于电机底座第二安装孔(2073)内且该底座通过三个螺栓与电机底座第二安装孔(2073)的底壁固定在一起;
所述第一M3508直流无刷减速电机(200)安装于第一中肢(207)的电机第一安装孔(2070)中且第一M3508直流无刷减速电机(200)的前侧壁通过螺栓与所述电机第一安装孔(2070)的底壁固定在一起,第一M3508直流无刷减速电机(200)的转轴插入第一法兰盘(212)的轴孔中而固定连接在一起,第一法兰盘(212)与第一麦克纳姆轮(206)的轮毂通过螺栓和螺母的连接件固定在一起。
4.根据权利要求2所述的轮腿式震后救援类机器人的行进机构,其特征在于:第二上肢(308)、第二中肢(307)、第二下肢(305)通过三个第二GM6020直流无刷电机(310)连接在一起的结构是,第二上肢中电机旋转体第四安装孔(3082)内、第二中肢中电机旋转体第五安装孔(3072)内、第二下肢中电机旋转体第三安装孔(2052)内各安装一个第二GM6020直流无刷电机(210),其中,位于所述电机旋转体第四安装孔(3082)内的第二GM6020直流无刷电机(310),它的旋转体的端面与所述电机旋转体第四安装孔(3082)的底壁通过三个螺栓固定在一起,它的底座安装于第二电机安装座(309)中的电机底座第六安装孔(3093)内且该底座通过三个螺栓与电机底座第六安装孔(3093)的底壁固定在一起;
位于所述电机旋转体第五安装孔(3072)内的第二GM6020直流无刷电机(310),它的旋转体的端面与所述电机旋转体第五安装孔(3072)的底壁通过三个螺栓固定在一起,它的底座安装于电机底座第三安装孔(3083)内且该底座通过三个螺栓与电机底座第三安装孔(3083)的底壁固定在一起;位于第二下肢中所述电机旋转体第三安装孔(2052)内的第二GM6020直流无刷电机(310),它的旋转体的端面与所述电机旋转体第三安装孔(2052)的底壁通过三个螺栓固定在一起,它的底座安装于第二中肢中电机底座第四安装孔(3073)内且该底座通过三个螺栓与电机底座第四安装孔(3073)的底壁固定在一起;
所述第二M3508直流无刷减速电机(300)安装于第二中肢(307)的电机第二安装孔(3070)中且第二M3508直流无刷减速电机(300)的前侧壁通过螺栓与所述电机第二安装孔(3070)的底壁固定在一起,第二M3508直流无刷减速电机(300)的转轴插入第二法兰盘的轴孔中而固定连接在一起,第二法兰盘与第二麦克纳姆轮(306)的轮毂通过螺栓和螺母的连接件固定在一起。
5.根据权利要求1所述的轮腿式震后救援类机器人的行进机构,其特征在于:每个所述前肢体(2)中,第一橡胶脚垫(202)的下表面的多个凸起皆为半球型凸起,第一橡胶脚垫(202)通过强力胶与第一脚座(203)固定粘连在一起;每个所述后肢体(3)中,第二橡胶脚垫(302)的下表面的多个凸起皆为半球型凸起,第二橡胶脚垫(302)通过强力胶与第二脚座(303)固定粘连在一起。
6.根据权利要求2所述的轮腿式震后救援类机器人的行进机构,其特征在于:上述底板(1)呈长方体形,底板(1)的上端面安装有用于连接第一避震器(201)和第二避震器(301)的四个第一座体(101),底板(1)的上端面还设置有用于连接电机底座的四个第二座体(102),四个第二座体(102)沿底板(1)的四个端角分布,位于底板(1)的前侧的两个所述第二座体(102)之间设有两个所述第一座体(101),位于底板(1)的后侧的两个所述第二座体(102)之间设有另外两个所述第一座体(101),每个所述第一座体(101)上具有四对耳板体;
上述第三GM6020直流无刷电机(211)的底座与底板(1)相连接、第四GM6020直流无刷电机(311)的底座与底板(1)相连接的结构是,每个所述第三GM6020直流无刷电机(211)的底座、每个所述第四GM6020直流无刷电机(211)的底座分别设置在与其相对应的一个第二座体(102)的纵向孔中,且每个所述底座通过多个螺栓与其相对应的一个第二座体(102)固定连接。
7.根据权利要求2所述的轮腿式震后救援类机器人的行进机构,其特征在于:每个所述第一减震器(204)的上端与第一下肢(205)铰接、每个所述第一减震器(204)的下端与第一脚座(203)铰接的结构是,每个所述第一减震器(204)的上部具有与第一下肢相连接的螺栓连接孔,每个所述第一减震器(204)的下部具有与第一脚座相连接的螺栓连接孔,第一减震器(204)的数量为3个,第一脚座(203)由板体(2031)、柱体(2032)构成,柱体位于板体端面并与板体固定连接,用于连接第一下肢的球冠形腔体(2030)位于柱体(2031)上,第一脚座(203)从中间断开分为两部分,第一脚座的板体(2031)上共有5个螺栓连接座,第一脚座的柱体(2032)上共有4个通孔,5个螺栓连接座中3个螺栓连接座用于通过螺栓和螺母将第一脚座与第一减震器(204)的下端连接在一起,余下的2个螺栓连接座和柱体上所述4个通孔用于通过螺栓和螺母将第一脚座(203)的两部分固定在一起,每个所述第一减震器(204)的上部与第一下肢的连接主体(2051)铰接。
8.根据权利要求2所述的轮腿式震后救援类机器人的行进机构,其特征在于:每个所述第二减震器(304)的上端与第二下肢(305)铰接、每个所述第二减震器(304)的下端与第二脚座(303)铰接的结构是,每个所述第二减震器(304)的上部具有与第二下肢相连接的螺栓连接孔,每个所述第二减震器(304)的下部具有与第二脚座相连接的螺栓连接孔,第二减震器(304)的数量为3个,第二脚座(303)与第一脚座(203)的结构相同,第二脚座也由板体、柱体构成,柱体位于板体端面并与板体固定连接,用于连接第二下肢的球冠形腔体位于柱体上,第二脚座(303)从中间断开分为两部分,第二脚座的板体上共有5个螺栓连接座,第二脚座的柱体上共有4个通孔,5个螺栓连接座中3个螺栓连接座用于通过螺栓和螺母将第二脚座与第二减震器(204)的下端连接在一起,余下的2个螺栓连接座和柱体上所述4个通孔用于通过螺栓和螺母将第二脚座(303)的两部分固定在一起,每个所述第二减震器(304)的上部与第二下肢的连接主体(2051)铰接。
9.根据权利要求6所述的轮腿式震后救援类机器人的行进机构,其特征在于:每个所述第一避震器(201)、每个所述第二避震器(301)皆具有下支座(2013)、上支座(2011)、连接下支座和上支座的连接杆(2014)、套装在连接杆上由下支座和上支座限位的压簧(2012),每个所述第一避震器(201)的上端与底板(1)固定连接、每个所述第二避震器(301)的上端与底板(1)固定连接的结构是,上支座(2011)的上端具有4个耳板(2015),每个所述耳板(2015)具有一个螺栓连接孔,每个所述第一避震器(201)中的4个耳板、每个所述第二避震器(301)中的4个耳板分别纵向穿过与其相对应的一个第一座体(101),每对耳板体之间具有1个耳板,每对耳板体与其之间的1个耳板通过螺栓和螺母连接件连接在一起,每个所述第一避震器(201)的下支座(2013)的底面为粗糙平面,每个所述第二避震器(301)的下支座(2013)的底面为粗糙平面。
10.根据权利要求1所述的轮腿式震后救援类机器人的行进机构,其特征在于:上述底板(1)呈长方体形。
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