CN210284421U - 一种可变形轮履复合式移动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可变形轮履复合式移动机构，包括主车体，主车体的首尾两端分别铰接有前臂组件和后臂组件，前臂组件和后臂组件的末端均设有轮履复合组件，轮履复合组件包括若干设于前臂组件和后臂组件上的履带轮，位于前臂组件上的履带轮和位于后臂组件上的履带轮外分别套设有履带；主车体上设有升降组件，升降组件与前臂组件和后臂组件均铰接，前臂组件和后臂组件能够在升降组件的作用下绕与主车体的铰接处在竖直面上转动，从而调整前臂组件和后臂组件末端的履带轮组件与地面的接触面积。本实用新型能够在轮式行进状态和履带式行进状态快速灵活地切换，可以适应各种不同的地形，结构简单，故障率低。

Description

一种可变形轮履复合式移动机构

技术领域

本实用新型属于移动机械设备技术领域，具体涉及一种可变形轮履复合式移动机构。

背景技术

中国专利CN103373402A公开了一种轮-履复合式模块化移动机器人行驶装置，四套履带驱动装置和四个履带摆臂结构对称的设置于车架的四个角，车架中部设置一对车轮，从而使装置同时具有了轮-履复合的行进方式，既保持机器人非常高的自适应性和通过性，又能保证其较快的行驶速度。

但是由于其履带和车轮需要分别连接动力机，且分别具有相对比较复杂的传动系统，同时其轮式行进模式与履带式行进模式之间进行转化需要涡轮蜗杆电机通过转动组件配合前后履带摆臂结构的旋转才能实现，动作复杂且故障几率高。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种可变形轮履复合式移动机构，具体方案如下：

包括主车体，所述主车体的首尾两端分别铰接有前臂组件和后臂组件，所述前臂组件和所述后臂组件的末端均设有轮履复合组件，所述轮履复合组件包括若干设于所述前臂组件和所述后臂组件上的履带轮，位于所述前臂组件上的履带轮和位于所述后臂组件上的履带轮外分别套设有履带；

所述主车体上设有升降组件，所述升降组件与所述前臂组件和所述后臂组件均铰接，所述前臂组件和所述后臂组件能够在所述升降组件的作用下绕与所述主车体的铰接处在竖直面上转动，从而调整所述前臂组件和所述后臂组件末端的轮履复合组件与地面的接触面积。

进一步地，所述主车体对应车头方向设有竖直布置的第一连接耳组，所述前臂组件包括若干一端通过轴承与所述第一连接耳组配合连接的前臂杆；所述若干前臂杆靠近另一端的部分开设有若干沿所述前臂杆布置的前轮轴孔，所述若干前轮轴孔位于同一水平面上且均与所述前臂杆垂直布置；

所述主车体对应车尾方向设有竖直布置的第二连接耳组，所述后臂组件包括若干一端通过轴承与所述第二连接耳组配合连接的后臂杆；所述若干后臂杆靠近另一端的部分开设有若干沿所述后臂杆布置的后轮轴孔，所述若干后轮轴孔位于同一水平面上且均与所述后臂杆垂直布置。

进一步地，所述履带轮通过轮轴穿设于所述前轮轴孔和所述后轮轴孔内，至少有一个履带轮传动连接有动力组件。

进一步地，所述前臂杆靠近开设所述前轮轴孔的一端成型为竖直布置的连接板，所述连接板的宽度大于所述前臂杆的高度且小于所述履带轮的直径，所述履带轮设于所述连接板的一侧，所述履带轮的轮轴穿过所述连接板且末端套设有第一伞齿轮；所述动力组件包括设于所述连接板另一侧的电机，所述电机的输出轴上套设有与所述第一伞齿轮配合的第二伞齿轮。

进一步地，所述升降组件包括底部固定连接于所述主车体顶面且竖直布置的锁紧气缸，所述锁紧气缸的活塞杆的顶部固定连接有与所述主车体平行的活动板；所述活动板与所述前臂杆之间铰接有前活动臂；所述后臂杆上设有后滑臂，所述后滑臂与所述后臂杆位于同一平面上且与所述后轮轴孔垂直，所述活动板与所述后滑臂之间铰接有后活动臂。

进一步地，所述活动板对应车头方向设有竖直布置的第三连接耳组，所述前臂杆上设有能够沿所述前臂杆运动的前滑块，所述前活动臂的两端分别铰接于所述第三连接耳组和所述前滑块上；所述活动板对应车尾方向设有竖直布置的第四连接耳组，所述后臂杆上设有能够沿所述后臂杆运动的后滑块，所述后活动臂的两端分别铰接于所述第四连接耳组和所述后滑块上。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供了一种可变形轮毂，能够在轮式行进状态和履带式行进状态快速灵活地切换，可以适应各种不同的地形，结构简单，故障率低。

附图说明

图1.本实用新型的结构立体图，

图2.本实用新型的结构主视图，

图3.本实用新型的结构俯视图，

图4.本实用新型前臂组件的结构示意图，

图5.本实用新型后臂组件的结构示意图，

图6.本实用新型履带式行进状态示意图，

图7.本实用新型轮式行进状态示意图。

附图序号及名称：1、主车体，2、前臂组件，201、前臂杆，202、前轮轴孔，203、连接板，3、后臂组件，301、后臂杆，302、后轮轴孔，4、轮履复合组件，401、履带轮，402、履带，403、第一伞齿轮， 5、升降组件，501、锁紧气缸，502、活动板，503、前活动臂，504、后活动臂，505、后滑臂，6、第一连接耳组，7、第二连接耳组，8、动力组件，801、电机，802、第二伞齿轮，9、第三连接耳组，10、前滑块，11、第四连接耳组，12、后滑块。

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描述，下列实施例仅用于解释本实用新型的实用新型内容，不用于限定本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“竖直”、“水平”、“底”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型保护范围的限制。

参照图1-图5，一种可变形轮履复合式移动机构，包括主车体1，主车体1的首尾两端分别铰接有前臂组件2和后臂组件3，前臂组件2 和后臂组件3的末端均设有轮履复合组件4，轮履复合组件4包括若干设于前臂组件2和后臂组件3上的履带轮401，位于前臂组件2上的履带轮401和位于后臂组件3上的履带轮401外分别套设有履带402；主车体1上设有升降组件5，升降组件5与前臂组件2和后臂组件3均铰接，前臂组件2和后臂组件3能够在升降组件5的作用下绕与主车体1 的铰接处在竖直面上转动，从而调整前臂组件2和后臂组件3末端的轮履复合组件4与地面的接触面积。

主车体1对应车头方向设有竖直布置的第一连接耳组6，前臂组件 2包括一根一端通过轴承与第一连接耳组6配合连接的前臂杆201；前臂杆201靠近另一端的部分开设有两个沿前臂杆201布置的前轮轴孔 202，两个前轮轴孔202位于同一水平面上且均与前臂杆201垂直布置；主车体1对应车尾方向设有竖直布置的第二连接耳组7，后臂组件3 包括两根后臂杆301，两根后臂杆的同一端向内弯折连接到一起后通过轴承与第二连接耳组7配合连接；两根后臂杆301靠近另一端的部分开设有两个沿后臂杆301布置的后轮轴孔302，两个后轮轴孔302位于同一水平面上且均与后臂杆301垂直布置。履带轮401通过轮轴穿设于前轮轴孔202和后轮轴孔302内。

参照图3和图4，前臂杆201靠近开设前轮轴孔202的一端成型为竖直布置的连接板203，连接板203的宽度大于前臂杆201的高度且小于履带轮401的直径，履带轮401设于连接板203的一侧，履带轮401 的轮轴穿过连接板203且末端套设有第一伞齿轮403；连接板203上设有动力组件，动力组件8包括设于连接板203另一侧的电机801，电机 801的输出轴上套设有与第一伞齿轮403配合的第二伞齿轮802。

结合图1、图2和图4，升降组件5包括底部固定连接于主车体1 顶面且竖直布置的锁紧气缸501，锁紧气缸501的活塞杆的顶部固定连接有与主车体1平行的活动板502；活动板502对应车头方向设有竖直布置的第三连接耳组9，前臂杆201上设有能够沿前臂杆201运动的前滑块10，第三连接耳组9和前滑块10之间铰接有前活动臂503。

结合图1、图2和图5，活动板502对应车尾方向设有竖直布置的第四连接耳组11，两根后臂杆301之间设有后滑臂505，后滑臂505 与后臂杆301位于同一平面上且与后轮轴孔302垂直，后滑臂505上设有能够沿后滑臂505运动的后滑块12，第四连接耳组11与后滑块12之间铰接有后活动臂504。

为了保证前滑块在前臂杆、后滑块在后滑臂上滑动的流畅性，可以在前臂杆和后滑臂上开设轴向的滑槽，前滑块和后滑块上设有与滑槽配合的凸起，同时在滑槽内对应滑块的极限运动位置设置挡板，增加整个结构的稳定性。

本实施例的工作原理如下：

履带式行进：锁紧气缸向外伸出至极限位置，使活动板与主车体之间的距离最大，此时前臂杆和后臂杆处于水平状态(参照图6)；该状态下履带与地面为面面接触，接触面的面积为履带的宽度乘以两个履带轮之间的间距。

轮式行进：锁紧气缸向内收缩至极限位置，使活动板与主车体之间的间距最小，此时前臂杆和后臂杆与水平面存在夹角(参照图7)；该状态下履带与地面为线面接触，接触的面积为靠下端履带轮的轮宽。

综上，仅为本实用新型之较佳实施例，不以此限定本实用新型的保护范围，凡依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆为本实用新型专利涵盖的范围之内。

Claims (6)

1.一种可变形轮履复合式移动机构，其特征在于：包括主车体(1)，所述主车体(1)的首尾两端分别铰接有前臂组件(2)和后臂组件(3)，所述前臂组件(2)和所述后臂组件(3)的末端均设有轮履复合组件(4)，所述轮履复合组件(4)包括若干设于所述前臂组件(2)和所述后臂组件(3)上的履带轮(401)，位于所述前臂组件(2)上的履带轮(401)和位于所述后臂组件(3)上的履带轮(401)外分别套设有履带(402)；

所述主车体(1)上设有升降组件(5)，所述升降组件(5)与所述前臂组件(2)和所述后臂组件(3)均铰接，所述前臂组件(2)和所述后臂组件(3)能够在所述升降组件(5)的作用下绕与所述主车体(1)的铰接处在竖直面上转动，从而调整所述前臂组件(2)和所述后臂组件(3)末端的轮履复合组件(4)与地面的接触面积。

2.根据权利要求1所述的一种可变形轮履复合式移动机构，其特征在于：所述主车体(1)对应车头方向设有竖直布置的第一连接耳组(6)，所述前臂组件(2)包括若干一端通过轴承与所述第一连接耳组(6)配合连接的前臂杆(201)；所述若干前臂杆(201)靠近另一端的部分开设有若干沿所述前臂杆(201)布置的前轮轴孔(202)，所述若干前轮轴孔(202)位于同一水平面上且均与所述前臂杆(201)垂直布置；

所述主车体(1)对应车尾方向设有竖直布置的第二连接耳组(7)，所述后臂组件(3)包括若干一端通过轴承与所述第二连接耳组(7)配合连接的后臂杆(301)；所述若干后臂杆(301)靠近另一端的部分开设有若干沿所述后臂杆(301)布置的后轮轴孔(302)，所述若干后轮轴孔(302)位于同一水平面上且均与所述后臂杆(301)垂直布置。

3.根据权利要求2所述的一种可变形轮履复合式移动机构，其特征在于：所述履带轮(401)通过轮轴穿设于所述前轮轴孔(202)和所述后轮轴孔(302)内，至少有一个履带轮(401)传动连接有动力组件(8)。

4.根据权利要求3所述的一种可变形轮履复合式移动机构，其特征在于：所述前臂杆(201)靠近开设所述前轮轴孔(202)的一端成型为竖直布置的连接板(203)，所述连接板(203)的宽度大于所述前臂杆(201)的高度且小于所述履带轮(401)的直径，所述履带轮(401)设于所述连接板(203)的一侧，所述履带轮(401)的轮轴穿过所述连接板(203)且末端套设有第一伞齿轮(403)；所述动力组件(8)包括设于所述连接板(203)另一侧的电机(801)，所述电机(801)的输出轴上套设有与所述第一伞齿轮(403)配合的第二伞齿轮(802)。

5.根据权利要求2所述的一种可变形轮履复合式移动机构，其特征在于：所述升降组件(5)包括底部固定连接于所述主车体(1)顶面且竖直布置的锁紧气缸(501)，所述锁紧气缸(501)的活塞杆的顶部固定连接有与所述主车体(1)平行的活动板(502)；所述活动板(502)与所述前臂杆(201)之间铰接有前活动臂(503)；所述后臂杆(301)上设有后滑臂(505)，所述后滑臂(505)与所述后臂杆(301)位于同一平面上且与所述后轮轴孔(302)垂直，所述活动板(502)与所述后滑臂(505)之间铰接有后活动臂(504)。

6.根据权利要求5所述的一种可变形轮履复合式移动机构，其特征在于：所述活动板(502)对应车头方向设有竖直布置的第三连接耳组(9)，所述前臂杆(201)上设有能够沿所述前臂杆(201)运动的前滑块(10)，所述前活动臂(503)的两端分别铰接于所述第三连接耳组(9)和所述前滑块(10)上；所述活动板(502)对应车尾方向设有竖直布置的第四连接耳组(11)，所述后滑臂(505)上设有能够沿所述后滑臂(505)运动的后滑块(12)，所述后活动臂(504)的两端分别铰接于所述第四连接耳组(11)和所述后滑块(12)上。

Images