CN201980012U - 一种可变形行走机构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型是有关于一种可变形行走机构，主要包括一对伞形轮和连接伞形轮的主框架，其中：每个伞形轮主要包括轮毂，以及与轮毂可转动连接的三个以上轮片；主框架上固定有控制轮毂转动的驱动电机，以及控制轮片开合的展开电机。本实用新型一种可变形行走机构，通过一个电机实现两个伞形轮的开合变形：伞形轮闭合时，体积减小，便于携带，并能保护机构内部设备，提高机构的整体抗震动能力，此时也可以行走，但运动能力较低；行走时，伞形轮打开，轮子尺寸变大，运动速度提高，越障能力增强，从而更适于推广使用。

Description

一种可变形行走机构
技术领域
本实用新型涉及一种机器人行走机构，特别是涉及一种可变形行走机构。
背景技术
目前大多数机器人的轮式运动机构，其轮子都是固定的、不可变形的，而运动机构的运动能力与轮子的尺寸有直接的关系：轮子尺寸小，运动速度下降，越障能力降低；轮子尺寸大，运动机构不方便携带，限制了其应用场合。这就造成了携带与运动能力的矛盾。
由此可见，上述现有的行走机构在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种能够根据需要进行变形，既能保证机器人具有较好的行走运动能力，又能根据需要缩小体积、便于携带的新型结构的可变形行走机构，实属当前本领域的重要研究课题之一。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种可变形行走机构，使其能够根据需要进行变形，既能保证机器人具有较好的行走运动能力，又能根据需要缩小体积、便于携带，从而克服现有的行走机构的不足。
为解决上述技术问题，本实用新型一种可变形行走机构，主要包括一对伞形轮和连接伞形轮的主框架，其中：每个伞形轮主要包括轮毂，以及与轮毂可转动连接的三个以上轮片；主框架上固定有控制轮毂转动的驱动电机，以及控制轮片开合的展开电机。
作为本实用新型的一种改进，所述的主框架上还设置有伸缩杆，并设有两个可沿主框架滑动的大轴承；伞形轮的轮片内端与轮毂外缘可转动连接，外端或中部通过连杆与大轴承的外圈连接；展开电机通过伸缩杆与大轴承的内圈连接。
所述的伸缩杆包括可滑动连接的展开丝杆和展开辅助导轨。
所述的展开丝杆通过两个展开丝杆轴承及其轴承座固定在主框架上，展开辅助导轨通过展开辅助导轨座固定在主框架上。
所述的展开电机的输出轴连接有小齿轮，展开丝杆上螺接有大齿轮，小齿轮与大齿轮啮合连接。
所述的大轴承的内圈通过展开螺母固定板与伸缩杆两端连接。
所述的轮毂与驱动电机的输出轴连接，并通过小轴承安装在主框架上。
所述的轮毂通过驱动轴转接座与驱动电机的输出轴连接并联动，该驱动轴转接座还与小轴承的外圈固定连接，小轴承的内圈通过小轴承座与主框架固定连接。
所述的每个伞形轮设有六个轮片；所述的驱动电机为两台，各控制一个伞形轮的轮毂转动。
所述的轮片内端通过轮片轴与轮毂外缘可转动连接，驱动电机通过驱动电机座固定在主框架上，展开电机通过展开电机座固定在主框架上。
采用这样的结构后，本实用新型一种可变形行走机构，通过一个电机实现两个伞形轮的开合变形：伞形轮闭合时，体积减小，便于携带，并能保护机构内部设备，提高机构的整体抗震动能力，此时也可以行走，但运动能力较低；行走时，伞形轮打开，轮子尺寸变大，运动速度提高，越障能力增强，从而更适于推广使用。
附图说明
上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
图1是本实用新型一种可变形行走机构的结构示意图。
图2是本实用新型一种可变形行走机构的伞形驱动轮结构示意图。
图3是本实用新型一种可变形行走机构的收缩状态结构示意图。
图4是本实用新型一种可变形行走机构的伞形驱动轮伞片结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1-4所示，本实用新型一种可变形行走机构，主要包括一对伞形轮和连接伞形轮的主框架。其中，两侧伞形轮结构相同，每个伞形轮主要包括轮毂23以及三个以上轮片1，主框架12上主要固定有驱动电机16和展开电机17。
轮毂23与一驱动轴转接座21固定连接，该驱动轴转接座21还与一小轴承26的外圈固定连接，小轴承26的内圈24通过小轴承座25与主框架12固定连接，从而将轮毂23安装在主框架12上。此外，还可在轮毂23外侧设置侧端挡板20。
轮片1的数量优选为如图所示的六个，轮片1的内端通过轮片基座2连接一轮片轴3，轮片轴3通过轮片轴座4和锁定螺栓5安装在轮毂23的外缘处，从而实现轮片1与轮毂23的可转动连接。轮片1的外端或中部通过轮片基座6、轮片轴7与一连杆8的一端可转动连接，连杆8的另一端与一大轴承28的外圈9连接。此外，驱动轴转接座21还可通过大轴承座29与大轴承28的外圈连接，更利于轮毂23与轮片1的同步转动。
驱动电机16优选为两台，分别通过一驱动电机座27安装在主框架12上，各控制一个伞形轮的轮毂23转动。具体来说，驱动电机16的输出轴穿过驱动轴转接座21的中心孔，并通过锁紧螺孔22连接并带动轮毂23转动。
展开电机17通过展开电机座14安装在主框架12上，通过伸缩杆和大轴承28控制轮片1的开合。
大轴承28的内圈与一展开螺母固定板10固定连接，伸缩杆两端通过螺母11安装在展开螺母固定板10上，展开螺母固定板10在伸缩杆驱动下能够沿主框架左右滑动，从而带动轮片1开合。
伸缩杆可以由可滑动连接的展开丝杆35和展开辅助导轨30组成。展开丝杆35通过两个展开丝杆轴承32、33及其轴承座13、19支撑并安装在主框架12上，展开辅助导轨30通过展开辅助导轨座31固定在主框架12上。
展开电机17的输出轴上安装有小齿轮18，展开丝杆35上螺接有大齿轮15，小齿轮18与大齿轮15啮合连接。
本实用新型主要有两种工作状态：开合变形和行走。当开合变形时，展开电机17工作，通过小齿轮18、大齿轮15将旋转运动传递到展开丝杆35上，将旋转运动变为直线运动，驱动展开螺母固定板10左右运动。展开辅助导轨30起运动导向作用，防止展开螺母固定板10旋转。展开螺母固定板10带动连杆8实现对轮片1的推拉，而轮片1的下端与轮毂23连接，在轴向上保持不动，从而实现伞形轮的开合变形。
行走时，伞形轮通过小轴承26、大轴承28与主框架12进行旋转隔离，此时驱动电机16工作，并通过驱动轴转接座21及轮毂23将旋转运动传递到伞形轮上，实现伞形轮运动。当两侧驱动电机16旋转方向及转速一致时，本实用新型向前直线运动；当两驱动电机16旋转方向或转速不同时，即实现转弯。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可变形行走机构，其特征在于主要包括一对伞形轮和连接伞形轮的主框架，其中：
每个伞形轮主要包括轮毂，以及与轮毂可转动连接的三个以上轮片；
主框架上固定有控制轮毂转动的驱动电机，以及控制轮片开合的展开电机。
2.根据权利要求1所述的一种可变形行走机构，其特征在于：
所述的主框架上还设置有伸缩杆，并设有两个可沿主框架滑动的大轴承；
伞形轮的轮片内端与轮毂外缘可转动连接，外端或中部通过连杆与大轴承的外圈连接；
展开电机通过伸缩杆与大轴承的内圈连接。
3.根据权利要求2所述的一种可变形行走机构，其特征在于所述的伸缩杆包括可滑动连接的展开丝杆和展开辅助导轨。
4.根据权利要求3所述的一种可变形行走机构，其特征在于所述的展开丝杆通过两个展开丝杆轴承及其轴承座固定在主框架上，展开辅助导轨通过展开辅助导轨座固定在主框架上。
5.根据权利要求3所述的一种可变形行走机构，其特征在于所述的展开电机的输出轴连接有小齿轮，展开丝杆上螺接有大齿轮，小齿轮与大齿轮啮合连接。
6.根据权利要求2所述的一种可变形行走机构，其特征在于所述的大轴承的内圈通过展开螺母固定板与伸缩杆两端连接。
7.根据权利要求1所述的一种可变形行走机构，其特征在于所述的轮毂与驱动电机的输出轴连接，并通过小轴承安装在主框架上。
8.根据权利要求7所述的一种可变形行走机构，其特征在于所述的轮毂通过驱动轴转接座与驱动电机的输出轴连接并联动，该驱动轴转接座还与小轴承的外圈固定连接，小轴承的内圈通过小轴承座与主框架固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种可变形行走机构，其特征在于所述的每个伞形轮设有六个轮片；所述的驱动电机为两台，各控制一个伞形轮的轮毂转动。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种可变形行走机构，其特征在于所述的轮片内端通过轮片轴与轮毂外缘可转动连接，驱动电机通过驱动电机座固定在主框架上，展开电机通过展开电机座固定在主框架上。
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