CN205524547U - 一种滑动连杆越障机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滑动连杆越障机构，包括位于同侧的至少两个行动轮，在所述各行动轮的侧面分别可转动的设有一齿轮，通过一越障连杆将所述各行动轮上的齿轮相连，在所述越障连杆上横向间隔开设有若干个与所述齿轮配合的条形槽，所述各齿轮位于该越障连杆对应的条形槽内，所述齿轮与设在条形槽底面的齿条啮合，齿轮的上部嵌于设在条形槽顶面的导轨内。本机构机构简单、运动效率高、避免了卡死现象的发生。

Description

一种滑动连杆越障机构

技术领域

本实用新型涉及越障行进装置，具体为一种具有可滑动连杆的越障机构。

背景技术

随着自然灾害、核安全事故、地震救援等事件的频发以及人类对未知领域的探索的增长，人类迫切希望感知这些环境，以达到收集信息、缓解灾难、抢救伤员等目的。因此需要一种具有较强越障能力的移动机器人来帮助人们去解决这个问题。目前所使用的越障机构主要有连杆式、轮式、履带式、腿式、混合式等结构，其中，履带式机构对地压力小，在松软的地面附着能力和通过性能好，爬楼梯、越障平稳性高，但是不能避免履带笨重、功耗高和对地形的破坏等问题；腿式越障机构能够在非规整的地形下很好的行走，但具有自由度过多、运动效率过低、控制较复杂等问题；混合式越障机构综合了各种机构的优点，尽量使其适应各种地形，但是其机械结构复杂，控制难度大，效率较差。轮式机构有其自身的特点，具有承重大、结构简单、驱动和控制相对方便、行走速度快、工作效率高等特点，但它的越障效果不如前面的所述的几种。而普通圆轮与连杆相结合的连杆式越障结构相对前面几种的越障效果较好，但由于单连杆式机构自身存在“奇异点”问题，当连杆运动到水平位置时，极容易发生卡死现象，造成机构无法正常行进。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种滑动连杆越障机构，以解决现有越障机构结构复杂、运动效率低、单连杆容易发生卡死的问题。

本实用新型所述的滑动连杆越障机构，包括位于同侧的至少两个行动轮，所述行动轮前后布置并分别由动力轴驱动，在所述各行动轮的侧面分别可转动的设有一齿轮，所述各齿轮的中心轴线与动力轴相平行，且各齿轮中心到其对应行动轮中心的距离相等，通过一越障连杆将所述各行动轮上的齿轮相连，越障连杆的前后两端超出前后两端的行动轮，在所述越障连杆上横向间隔开设有若干个与所述齿轮配合的条形槽，所述各齿轮位于该越障连杆对应的条形槽内，所述齿轮与设在条形槽底面的齿条啮合，齿轮的上部嵌于设在条形槽顶面的导轨内。

优选的，所述越障连杆的前后两端分别向上翘起。

优选的，所述越障连杆的底面具有防滑齿。

优选的，所述齿轮设在靠近行动轮的边缘处。

本实用新型所述越障机构采用可滑动的连杆，避免了连杆与行动轮卡死的问题，确保了机构行进能力。本机构无需控制系统的检测与控制，具有很高的可靠性和简洁性，越障过程更加高效可靠，兼顾了轮式和偏心式结构在规整和非规整地形下的越障能力和运动效率。并且机械结构比较简单，运动速度快，控制比较简单，比较容易实现，在规整地形下运动效率较高，在非规整地形下越障效果较好。机构效率高、能耗低、应用范围广，既保证了单连杆的简洁性及越障能力，又无需多连杆的机械结构复杂性，广泛适用于工作在特殊环境中的设备，如越障移动机器人，救灾机器人，救援装置等。

附图说明

图1是第一实施例所述机构的结构示意图；

图2是第一实施例所述机构在越过障碍时的状态示意图；

图3是第二实施例所述机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细阐述，以下实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

第一实施例：

如图1所示的滑动连杆越障机构，包括位于同侧的两个行动轮1，所述行动轮1前后布置并分别由动力轴2驱动。

在所述两行动轮的侧面分别可转动的设有一齿轮3，所述齿轮3尽量靠近于行动轮1的边缘。所述两齿轮3的中心轴线与动力轴相平行，且各齿轮中心到其对应行动轮中心的距离相等。

通过一越障连杆4将两行动轮上的齿轮相连，越障连杆4的前后两端超出前后两行动轮1。在所述越障连杆4上横向间隔开设有两个与所述齿轮配合的条形槽5，所述各齿轮3位于该越障连杆对应的条形槽内，所述齿轮3与设在条形槽底面的齿条6啮合，齿轮3的上部嵌于设在条形槽顶面的导轨内，使得齿轮3只能在条形槽内滚动。所述条形槽和条形槽内齿条的长度需保证齿轮能够随行动轮转动至任何相位。

为了使越障连杆4更好的搭到障碍物上，所述越障连杆4的前后两端分别向上翘起，且越障连杆的底面具有防滑齿7。

上述机构在平坦地形行进时，行动轮的运动方式与现有轮式机构相同，越障连杆只绕动力轴转动，不影响正常行进。当越障连杆运动到与两行动轮轴心同一水平线上的极易产生“奇异点”的位置时，由于齿轮与条形槽的齿条间可相对滑动，使得任何情况下（如前后轮转速不一、前后轮反转等），越障连杆与行动轮间都不会被卡死，即越障机构始终能够保持正常运行。

参见图2，上述机构在非平坦地面行进时，机构自动切换为连杆与轮子联动的行走方式，在整个越障过程中，越障连杆与行动轮轮流起支撑作用，结合齿轮与齿条的相对滑动作用，在动力轴的驱动作用下驱使整个机构向前运动，最终成功越过障碍物。

第二实施例：

当要求越障机构具有更高负载能力时，可以选用数量更多的行动轮来满足要求。如图3所示，本实施例所述机构具有位于同侧的四个行动轮1，所述行动轮1前后布置并分别由动力轴驱动。

在所述四个行动轮1的侧面分别可转动的设有一齿轮3，所述齿轮3尽量靠近于行动轮的边缘。所述两齿轮3的中心轴线与动力轴相平行，且各齿轮中心到其对应行动轮中心的距离相等。

通过一越障连杆4将四个行动轮上的齿轮相连，越障连杆4的前后两端超出前后两端的行动轮。在所述越障连杆4上横向间隔开设有四个与所述齿轮配合的条形槽5，所述各齿轮3位于该越障连杆对应的条形槽5内，所述齿轮3与设在条形槽底面的齿条6啮合，齿轮的上部嵌于设在条形槽顶面的导轨内，使得齿轮只能在条形槽内滚动。所述条形槽和条形槽内齿条的长度需保证齿轮能够随行动轮转动至任何相位。

本实施例所述机构的工作原理与实施例一相同，在此不再赘述。

Claims (4)

1. 一种滑动连杆越障机构，包括位于同侧的至少两个行动轮，所述行动轮前后布置并分别由动力轴驱动，其特征在于：在所述各行动轮的侧面分别可转动的设有一齿轮，所述各齿轮的中心轴线与动力轴相平行，且各齿轮中心到其对应行动轮中心的距离相等，通过一越障连杆将所述各行动轮上的齿轮相连，越障连杆的前后两端超出前后两端的行动轮，在所述越障连杆上横向间隔开设有若干个与所述齿轮配合的条形槽，所述各齿轮位于该越障连杆对应的条形槽内，所述齿轮与设在条形槽底面的齿条啮合，齿轮的上部嵌于设在条形槽顶面的导轨内。

2. 根据权利要求1所述的滑动连杆越障机构，其特征在于：所述越障连杆的前后两端分别向上翘起。

3. 根据权利要求1或2所述的滑动连杆越障机构，其特征在于：所述越障连杆的底面具有防滑齿。

4. 根据权利要求1或2所述的滑动连杆越障机构，其特征在于：所述齿轮设在靠近行动轮的边缘处。