一种三行星轮机构、机器人底盘以及机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种三行星轮机构。该三行星轮机构包括：驱动齿轮，过渡齿轮，第一传动轴，第二传动轴，中心齿轮，以及支架；所述第一传动轴的一端与中心齿轮配合并空套在所述支架上；所述过渡齿轮设置在所述中心齿轮和驱动齿轮之间，并分别与所述中心齿轮和驱动齿轮外啮合；所述第二传动轴一端与所述支架固定连接；所述第一传动轴与所述第二传动轴相互空套；所述过渡齿轮与所述驱动齿轮空套在所述支架上；所述驱动齿轮，过渡齿轮分别为三个，且所述驱动齿轮，过渡齿轮绕所述中心齿轮的轴线呈等角分布。本发明专利技术还提供了一种机器人底盘以及机器人。

A Triplanetary Wheel Mechanism, Robot Chassis and Robot

The invention discloses a three-planet wheel mechanism. The three planetary gear mechanism includes: driving gear, transition gear, first transmission shaft, second transmission shaft, central gear, and support; one end of the first transmission shaft is matched with the central gear and is empty sleeved on the support; the transition gear is arranged between the central gear and the driving gear, and engages with the central gear and the driving gear separately; and the second transmission. One end of the moving shaft is fixed with the support; the first transmission shaft and the second transmission shaft are mutually empty sleeves; the transition gear and the drive gear are empty sleeves on the support; the drive gear and the transition gear are three, respectively, and the drive gear and the transition gear are equiangular distributed around the axis of the central gear. The invention also provides a robot chassis and a robot.

【技术实现步骤摘要】
一种三行星轮机构、机器人底盘以及机器人
本专利技术涉及机械领域，具体涉及一种三行星轮机构、机器人底盘以及机器人。
技术介绍
移动机器人在非结构环境中运动特性一直是机器人技术研究的热点问题。而楼梯是移动机器人在工作中最常见、最难跨越的障碍之一，所以攀爬楼梯是移动机器人适应非结构化环境所必备的功能之一。目前现有的爬楼梯机器人越过障碍的尺度有限，并且机动性、稳定性和可靠性不能很好地满足较为复杂的地形结构要求。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术存在的缺陷，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供了一种三行星轮机构，所述三行星轮机构包括：驱动齿轮，过渡齿轮，第一传动轴，第二传动轴，中心齿轮，以及支架；所述第一传动轴的一端与中心齿轮配合并空套在所述支架上；所述过渡齿轮设置在所述中心齿轮和驱动齿轮之间，并分别与所述中心齿轮和驱动齿轮外啮合；所述第二传动轴一端与所述支架固定连接；所述第一传动轴与所述第二传动轴相互空套；所述过渡齿轮与所述驱动齿轮空套在所述支架上；所述驱动齿轮，过渡齿轮分别为三个，且所述驱动齿轮和所述过渡齿轮绕所述中心齿轮的轴线呈等角分布。在一些实施例中，所述支架为车轮支架。在一些实施例中，所述第一传动轴所述第二传动轴通过轴承相互空套。在一些实施例中，所述第二传动轴通过螺栓与所述支架固定连接。在一些实施例中，所述第一传动轴通过轴承空套在所述支架上。在一些实施例中，所述过渡齿轮，驱动齿轮分别通过轴承空套在车轮支架上。本专利技术还提供了一种机器人底盘。所述机器人底盘包括：底盘本体，车轮，第一驱动电机，皮带，带轮，第二驱动电机，检测判断模块以及如前所述的三行星轮机构；所述三行星轮机构设置在所述底盘本体上，且所述三行星轮机构的驱动齿轮分别与所述车轮固定连接；所述三行星轮机构的第一传动轴的一端与中心齿轮配合并空套在所述支架上；所述三行星轮机构的第一传动轴的另外一端与第二驱动电机配合；所述三行星轮机构的第二传动轴一端与所述支架固定连接；另一端与所述带轮实现配合，所述带轮通过皮带与第一驱动电机连接；所述检测判断模块设置在所述底盘本体上，并用于判断机器人是否处于爬楼梯状态，是否应该转弯。在一些实施例中，所述检测判断模块包括超声波模块和陀螺仪；所述陀螺仪用于判断机器人是否处于爬楼梯状态；所述超声波模块用于判断机器人是否应该转弯。在一些实施例中，所述第一驱动电机与第二驱动电机都为直流无刷电机。本专利技术还提供了一种机器人。所述机器人包括如前所述的机器人底盘。本专利技术的技术效果：本专利技术提供的三行星轮机构结构稳定，可靠性高；机器人底盘采用每个星轮设置两个电机的设计，使得机器人底盘的可负重能力增大、运动灵活，皮带轮的设计使得机器人底盘可以连续运动，不容易因挑针而导致底盘运动不连续；本专利技术提供的三行星轮机构、机器人底盘及机器人可以很好的实现机器人翻越楼梯的困难，提升机器人在复杂地形下的运动能力。附图说明图1为根据本专利技术一个实施例的三行星轮机构结构示意图；图2为根据本专利技术一个实施例的机器人底盘结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，而不构成对本专利技术的限制。下面结合具体的实施例对本专利技术提供的三行星轮机构，机器人底盘及机器人进行说明。参考图1所示，是本专利技术提供的一种三行星轮机构15。所述三行星轮机构15包括：驱动齿轮2，过渡齿轮3，第一传动轴4，第二传动轴5，中心齿轮6，以及支架7；所述第一传动轴4的一端与中心齿轮6配合并空套在所述支架7上；所述过渡齿轮3设置在所述中心齿轮6和驱动齿轮2之间，并分别与所述中心齿轮6和驱动齿轮2外啮合；所述第二传动轴5一端与所述支架7固定连接；所述第一传动轴4与所述第二传动轴5相互空套；所述过渡齿轮3与所述驱动齿轮2空套在所述支架7上；所述驱动齿轮2，过渡齿轮3分别为三个，且所述驱动齿轮2和所述过渡齿轮3绕所述中心齿轮6的轴线呈等角分布。在一些实施例中，所述支架7为车轮支架。在一些实施例中，所述第一传动轴4所述第二传动轴5通过轴承相互空套。在一些实施例中，所述第二传动轴5通过螺栓与所述支架7固定连接。在一些实施例中，所述第一传动轴4通过轴承空套在所述支架7上。在一些实施例中，所述过渡齿轮3，驱动齿轮2分别通过轴承空套在车轮支架7上。参考图2所示，是本专利技术提供的一种机器人底盘。所述机器人底盘包括：底盘本体11，车轮1，第一驱动电机12，皮带13，带轮14，第二驱动电机16，检测判断模块以及如前所述的三行星轮机构15；所述三行星轮机构15设置在所述底盘本体11上，且所述三行星轮机构15的驱动齿轮2分别与所述车轮1固定连接；所述三行星轮机构15的第一传动轴4的一端与中心齿轮6配合并空套在所述支架7上；所述三行星轮机构15的第一传动轴4的另外一端与第二驱动电机16配合；所述三行星轮机构15的第二传动轴5一端与所述支架7固定连接；另一端与所述带轮14实现配合，所述带轮14通过皮带13与第一驱动电机12连接；所述检测判断模块设置在所述底盘本体11上，并用于判断机器人是否处于爬楼梯状态，是否应该转弯。在一些实施例中，所述检测判断模块包括超声波模块和陀螺仪18；机器人底盘通过陀螺仪18和超声波模块作为辅助判断模块来实现机器人底盘的自主攀爬。机器人底盘行驶时，所述陀螺仪18用于判断机器人是否处于爬楼梯状态；所述超声波模块用于判断机器人是否应该转弯，从而实现机器人底盘自主上楼梯。具体地，机器人底盘处于水平面(未上楼梯)时，陀螺仪18判断出当前机器人底盘角度信息(假设为0°)并暂存起来用于与后面作对比，当机器人底盘开始上楼梯时会产生明显的角度偏差(假设为45°)，此时即可记作机器人底盘已开始上楼梯。同理当机器人底盘上到楼梯之间的平面地段时，机器人底盘角度又会变回水平面角度(0°)，与之前(45°)产生明显的角度差(相差45°)，记为机器人底盘已到达两段楼梯之间的平面地段。本专利技术的一个实施例中，分别安置四个高精度的超声波模块在机器人的前(2个)、左、右端。当机器人底盘爬升到楼梯时，系统启动超声波检测，机器人底盘上到(楼梯)平面后，降低行走速度，并同时通过3个超声波判断机器人底盘与左、右边墙壁以及前面墙壁的距离来实现机器人底盘自主转弯；在转弯过程中，判断前面两个超声波测到的数据是否大致相同，如果数据差值很小，则认为机器人底盘不需要再转弯，否则机器人底盘继续转弯，直到数据差值足够小。机器人底盘在完成两个转弯后，已经到达楼梯的底部，此时关闭超声波检测，机器人底盘继续攀爬楼梯。在一些实施例中，所述第一驱动电机12与第二驱动电机16都为直流无刷电机。在一些实施例中，所述底盘本体整体呈矩形，所述三行星轮机构15为4个，并分别分布在所述底盘本体11的4端。本专利技术还提供了一种机器人。所述机器人包括如前所述的机器人底盘。由于车架，过渡齿轮，驱动齿轮(包括车轮)都是空套在相应的轴上，因此驱动轮系包含三个结构完全相同的差动轮系，这三个差动轮系共用中心轮和车架，并且沿周向对称分布，增设过渡齿轮，可以保证同时着地的两个车轮具有和中心齿轮相同的旋向，朝同一方向滚动前进。机器人主要通过陀螺仪和超声波模块作为辅助判断模块来实现机器人本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三行星轮机构，其特征在于，包括：驱动齿轮、过渡齿轮、第一传动轴、第二传动轴、中心齿轮、以及支架；所述第一传动轴的一端与所述中心齿轮配合并空套在所述支架上；所述过渡齿轮设置在所述中心齿轮和驱动齿轮之间，并分别与所述中心齿轮和驱动齿轮外啮合；所述第二传动轴一端与所述支架固定连接；所述第一传动轴与所述第二传动轴相互空套；所述过渡齿轮与所述驱动齿轮空套在所述支架上；所述驱动齿轮、过渡齿轮分别为三个，且所述驱动齿轮和所述过渡齿轮绕所述中心齿轮的轴线呈等角分布。

【技术特征摘要】
1.一种三行星轮机构，其特征在于，包括：驱动齿轮、过渡齿轮、第一传动轴、第二传动轴、中心齿轮、以及支架；所述第一传动轴的一端与所述中心齿轮配合并空套在所述支架上；所述过渡齿轮设置在所述中心齿轮和驱动齿轮之间，并分别与所述中心齿轮和驱动齿轮外啮合；所述第二传动轴一端与所述支架固定连接；所述第一传动轴与所述第二传动轴相互空套；所述过渡齿轮与所述驱动齿轮空套在所述支架上；所述驱动齿轮、过渡齿轮分别为三个，且所述驱动齿轮和所述过渡齿轮绕所述中心齿轮的轴线呈等角分布。2.根据权利要求1所述的三行星轮机构，其特征在于，所述支架为车轮支架。3.根据权利要求1所述的三行星轮机构，其特征在于，所述第一传动轴所述第二传动轴通过轴承相互空套。4.根据权利要求1所述的三行星轮机构，其特征在于，所述第二传动轴通过螺栓与所述支架固定连接。5.根据权利要求1所述的三行星轮机构，其特征在于，所述第一传动轴通过轴承空套在所述支架上。6.根据权利要求1所述的三行星轮机构，其特征在于，所述过渡齿轮、驱动齿轮分别通过轴承空套在车轮支架上。7.一种机器人底盘，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：任涛林，王宏玉，徐方，邹风山，杨奇峰，边弘晔，
申请(专利权)人：沈阳新松机器人自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21