一种轮履复合用腿行走机构制造技术

一种轮履复合用腿行走机构，包括左边齿轮组件、中间齿轮组件、右边齿轮组件和履带组件，所述左边齿轮组件的第三左边齿轮(4)与中间齿轮组件的第二中间齿轮(23)相啮合，中间齿轮组件的第一中间齿轮(6)与右边齿轮组件的第三右边齿轮(9)相啮合，中间齿轮组件的第一齿轮(33)通过第一松紧皮带(17)与履带组件的第二齿轮(54)平行相联，中间齿轮组件的第三齿轮(7)通过第二松紧皮带(15)与履带组件的第四齿轮(18)平行相联；所述中间齿轮组件与履带组件之间还连有上臂关节上支架(31)和上臂关节下支架(16)。本发明专利技术具有轮子履带复合用腿、动力集中在末端和主关节是3层的轴等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轮履移动机构
，具体的说是一种轮履复合用腿行走机构。
技术介绍
轮履复合式移动机构将轮式移动和履带式移动相结合，综合利用了轮式移动方式灵活机动、工作空间小、行走速度快和工作效率高以及履带式移动方式接地比压小、具有良好的越障能力和很好的环境适应性的优点。采用复合型移动机构既能兼顾上述单一移动机构的优点，又能消除单一移动机构存在的不足，提高了机器人的环境适应能力，也使机器人具有更好地跨越障碍的能力，使得轮履复合式移动机器人在反恐排爆、灾难救援、环保清洁、农业生产以及科学研究等领域得到了广泛的应用，因而受到国内外科研人员的广泛关注。目前，关于针对特定环境下的复合型移动机构的机器人的研究，国内外已有相关的研究。例如Y.Maeda等的多功能机器人(Maeda Y Tsutani S，Hagihara S．Prototype of rnultifunctional robot vehicle．In： Proc．of Int．Conf. on Advanced Robotics, 1985：421-428)以及中科院沈阳自动化所研制的CLIMBER(王挺，王越超，赵忆文．多机构复合智能移动机器人的研制. 机器人, 2004, 26(4): 289-294)，为复合型移动机构的机器人在复杂的非结构环境下行走方面做了有益的探索，取得了一定的研究成果，但是复合式移动机构的机器人由于自由度多，结构和控制复杂，能效转化率低，而且对复杂路面自适应能力差。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现状设计一种针对复杂路面具有较好的自适应能力、结构简单和能量集中在末端的轮履复合用腿行走机构。一种轮履复合用腿行走机构，包括左边齿轮组件、中间齿轮组件、右边齿轮组件和履带组件，所述左边齿轮组件的第三左边齿轮与中间齿轮组件的第二中间齿轮相啮合，中间齿轮组件的第一中间齿轮与右边齿轮组件的第三右边齿轮相啮合，中间齿轮组件的第一齿轮通过第一松紧皮带与履带组件的第二齿轮平行相联，中间齿轮组件的第三齿轮通过第二松紧皮带与履带组件的第四齿轮平行相联；所述第一松紧皮带和第一松紧齿轮构成松紧传动装置，把动力传递给第二齿轮；所述第二松紧皮带和第二松紧齿轮构成松紧传动装置，把动力传递给第四齿轮；所述中间齿轮组件与履带组件之间还连有上臂关节上支架和上臂关节下支架。所述左边齿轮组件，包括左边马达安装在左边固定架上，左边固定架安装在底板上，左边马盘安装在左边马盘座上，第一左边齿轮同中心地安装在左边马盘的轴上，第二左边齿轮通过左边皮带和第一左边齿轮平行相联，第三左边齿轮和第二左边齿轮通过同一个圆头平键与左边马达的轴同中心地相联并实现同步转动。所述右边齿轮组件，包括右边马达安装在右边固定架上，右边固定架安装在底板上，右边马盘安装在右边马盘座上，第一右边齿轮同中心地安装在右边马盘的轴上，第一右边齿轮通过右边皮带和第二右边齿轮平行相联，第三右边齿轮和第二右边齿轮通过同一个圆头平键与右边马达的轴同中心地相联并实现同步转动。所述中间齿轮组件，包括中间马达安装在中间固定架上，中间固定架安装在底板上，联轴器的上端通过圆头平键与中间马达的轴同中心地相联，联轴器的下端通过圆头平键与内轴的上端同中心地相联，内轴的下端通过圆头平键和第三齿轮同中心地相联并带动第三齿轮同步转动；所述内轴外部套设有中间空心轴，中间空心轴的上端和第二中间齿轮通过螺钉和圆柱销相联并同步转动，中间空心轴的下端和第一齿轮通过螺钉和圆柱销相联并同步转动，中间空心轴外部还套设有固定架和外层空心轴；第一中间齿轮、上臂关节上支架左端以及外层空心轴的上端通过螺钉和圆柱销同中心地相联；外层空心轴的下端和上臂关节下支架的左端通过螺钉和圆柱销同中心地相联，外层空心轴、上臂关节上支架和上臂关节下支架构成上臂关节，右边马达驱动上臂关节绕着中间空心轴转动。所述履带组件，包括履带关节上盖板、履带关节下盖板、长轴、短轴、大滚轮、小滚轮、履带、第二齿轮和第四齿轮，所述履带关节上盖板和履带关节下盖板通过连接架相连，履带关节上盖板和履带关节下盖板的大端设有大滚轮，长轴一端与履带关节上盖板相连，另一端穿过大滚轮与履带关节下盖板相连；履带关节上盖板和履带关节下盖板的小端设有小滚轮，短轴一端与履带关节上盖板相连，另一端穿过小滚轮与履带关节下盖板相连；第四齿轮通过位于长轴下端的圆头平键槽中的圆头平键和长轴的下端同中心地相联，第二齿轮和履带关节下盖板的大端上的T形空心圆柱体通过螺钉和圆柱销相联，第二齿轮驱动履带关节绕着长轴转动；大滚轮通过履带带动小滚轮转动。中间空心轴内表面的下端和内轴下端第二段轴的外表面之间通过第一深沟球轴承相联，中间空心轴内表面的上端和内轴上端第二段轴的外表面之间通过第二深沟球轴承相联；中间空心轴上端空心圆柱体的外表面的下端和固定架内表面的下端之间通过第三深沟球轴承相联，中间空心轴上端空心圆柱体的外表面的上端和固定架内表面的上端之间通过第四深沟球轴承相联；中间空心轴下端空心圆柱体的外表面的下端和外层空心轴内表面的下端之间通过第五深沟球轴承相联，中间空心轴下端空心圆柱体的外表面的上端和外层空心轴内表面的上端之间通过第六深沟球轴承相联。第一深沟球轴承内圈的上端面紧贴着内轴下端的第二轴肩，第一深沟球轴承内圈的下端面紧贴着位于内轴下端的第四轴用弹性挡圈槽中的轴用弹性挡圈；第一深沟球轴承外圈的上端面紧贴着中间空心轴内表面下端的凹槽面，第一深沟球轴承外圈的下端面紧贴着第一齿轮上的环形凹槽的凹槽面。第二深沟球轴承内圈的上端面紧贴着位于内轴上端的第五轴用弹性挡圈槽中的轴用弹性挡圈，第二深沟球轴承内圈的下端面紧贴着内轴上端的第二轴肩；第二深沟球轴承外圈的上端面紧贴着位于中间空心轴内表面上端的第三轴用弹性挡圈槽中的轴用弹性挡圈，第二深沟球轴承外圈的下端面紧贴着中间空心轴内表面上端的凹槽面。第三深沟球轴承内圈的下端面紧贴着中间空心轴上的圆柱体凸台的上端面，第三深沟球轴承外圈的上端面紧贴着固定架内表面下端的凹槽面。第四深沟球轴承内圈的上端面紧贴着位于中间空心轴外表面上端中的第二轴用弹性挡圈槽中的轴用弹性挡圈，第四深沟球轴承外圈的下端面紧贴着固定架内表面上端的凹槽面。第五深沟球轴承内圈的下端面紧贴着位于中间空心轴外表面上下端的第一轴用弹性挡圈槽中的轴用弹性挡圈；第五深沟球轴承外圈的上端面紧贴着外层空心轴内表面下端的凹槽面，第五深沟球轴承外圈的下端面紧贴着第一环形挡圈的上端面。第六深沟球轴承内圈的上端面紧贴着中间空心轴上的圆柱体凸台的下端面；第六深沟球轴承外圈的上端面紧贴着第二环形挡圈的下端面，第六深沟球轴承外圈的下端面紧贴着外层空心轴内表面上端的凹槽面。长轴下端的第二段轴的外表面和履带关节下盖板上的T形空心圆柱体的内表面之间通过第七深沟球轴承相联，第七深沟球轴承内圈的上端面紧贴着长轴下端的第二个轴肩，第七深沟球轴承外圈的下端面紧贴着位于履带关节下盖板上的T形空心圆柱体的内表面中的第六轴用弹性挡圈槽中的轴用弹性挡圈；长轴上端的第一段轴的外表面和履带关节上盖板之间通过第八深沟球轴承相联，第八深沟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮履复合用腿行走机构，其特征在于：包括左边齿轮组件、中间齿轮组件、右边齿轮组件和履带组件，所述左边齿轮组件的第三左边齿轮(4)与中间齿轮组件的第二中间齿轮(23)相啮合，中间齿轮组件的第一中间齿轮(6)与右边齿轮组件的第三右边齿轮(9)相啮合，中间齿轮组件的第一齿轮(33)通过第一松紧皮带(17)与履带组件的第二齿轮(54)平行相联，中间齿轮组件的第三齿轮(7)通过第二松紧皮带(15)与履带组件的第四齿轮(18)平行相联；所述第一松紧皮带(17)和第一松紧齿轮(19)构成松紧传动装置，把动力传递给第二齿轮(54)；所述第二松紧皮带(15)和第二松紧齿轮(14)构成松紧传动装置，把动力传递给第四齿轮(18)；所述中间齿轮组件与履带组件之间还连有上臂关节上支架(31)和上臂关节下支架(16)；所述左边齿轮组件，包括左边马达(22)安装在左边固定架(5)上，左边固定架(5)安装在底板(13)上，左边马盘(45)安装在左边马盘座(1)上，第一左边齿轮(3)同中心地安装在左边马盘(45)的轴上；第二左边齿轮(46)通过左边皮带(2)和第一左边齿轮(3)平行相联，第三左边齿轮(4)和第二左边齿轮(46)通过同一个圆头平键与左边马达(22)的轴同中心地相联并实现同步转动；所述右边齿轮组件，包括右边马达(28)安装在右边固定架(8)上，右边固定架(8)安装在底板(13)上，右边马盘(29)安装在右边马盘座(10)上，第一右边齿轮(12)同中心地安装在右边马盘(29)的轴上，第一右边齿轮(12)通过右边皮带(11)和第二右边齿轮(30)平行相联，第三右边齿轮(9)和第二右边齿轮(30)通过同一个圆头平键与右边马达(28)的轴同中心地相联并实现同步转动；所述中间齿轮组件，包括中间马达(24)安装在中间固定架(25)上，中间固定架(25)安装在底板(13)上，联轴器(26)的上端通过圆头平键与中间马达(24)的轴同中心地相联，联轴器(26)的下端通过圆头平键与内轴(35)的上端同中心地相联，内轴(35)的下端通过圆头平键和第三齿轮(7)同中心地相联并带动第三齿轮(7)同步转动；所述内轴(35)外部套设有中间空心轴(38)，中间空心轴(38)的上端和第二中间齿轮(23)通过螺钉和圆柱销相联并同步转动，中间空心轴(38)的下端和第一齿轮(33)通过螺钉和圆柱销相联并同步转动，中间空心轴(38)外部还套设有固定架(43)和外层空心轴(39)；第一中间齿轮(6)、上臂关节上支架(31)左端以及外层空心轴(39)的上端通过螺钉和圆柱销同中心地相联；外层空心轴(39)的下端和上臂关节下支架(16)的左端通过螺钉和圆柱销同中心地相联，外层空心轴(39)、上臂关节上支架(31)和上臂关节下支架(16)构成上臂关节，右边马达(28)驱动上臂关节绕着中间空心轴(38)转动；所述履带组件，包括履带关节上盖板(32)、履带关节下盖板(21)、长轴(51)、短轴(48)、大滚轮(52)、小滚轮(57)、履带(20)、第二齿轮(54)和第四齿轮(18)，所述履带关节上盖板(32)和履带关节下盖板(21)通过连接架(56)相连，履带关节上盖板(32)和履带关节下盖板(21)的大端设有大滚轮(52)，长轴(51)一端与履带关节上盖板(32)相连，另一端穿过大滚轮(52)与履带关节下盖板(21)相连；履带关节上盖板(32)和履带关节下盖板(21)的小端设有小滚轮(57)，短轴(48)一端与履带关节上盖板(32)相连，另一端穿过小滚轮(57)与履带关节下盖板(21)相连；第四齿轮(18)通过位于长轴(51)下端的圆头平键槽(77)中的圆头平键和长轴(51)的下端同中心地相联，第二齿轮(54)和履带关节下盖板(21)的大端上的T形空心圆柱体(73)通过螺钉和圆柱销相联，第二齿轮(54)驱动履带关节绕着长轴(51)转动；大滚轮(52)通过履带(20)带动小滚轮(57)转动。...

【技术特征摘要】
1.一种轮履复合用腿行走机构，其特征在于：包括左边齿轮组件、中间齿轮组件、右边齿轮组件和履带组件，所述左边齿轮组件的第三左边齿轮(4)与中间齿轮组件的第二中间齿轮(23)相啮合，中间齿轮组件的第一中间齿轮(6)与右边齿轮组件的第三右边齿轮(9)相啮合，中间齿轮组件的第一齿轮(33)通过第一松紧皮带(17)与履带组件的第二齿轮(54)平行相联，中间齿轮组件的第三齿轮(7)通过第二松紧皮带(15)与履带组件的第四齿轮(18)平行相联；所述第一松紧皮带(17)和第一松紧齿轮(19)构成松紧传动装置，把动力传递给第二齿轮(54)；所述第二松紧皮带(15)和第二松紧齿轮(14)构成松紧传动装置，把动力传递给第四齿轮(18)；所述中间齿轮组件与履带组件之间还连有上臂关节上支架(31)和上臂关节下支架(16)；
所述左边齿轮组件，包括左边马达(22)安装在左边固定架(5)上，左边固定架(5)安装在底板(13)上，左边马盘(45)安装在左边马盘座(1)上，第一左边齿轮(3)同中心地安装在左边马盘(45)的轴上；第二左边齿轮(46)通过左边皮带(2)和第一左边齿轮(3)平行相联，第三左边齿轮(4)和第二左边齿轮(46)通过同一个圆头平键与左边马达(22)的轴同中心地相联并实现同步转动；
所述右边齿轮组件，包括右边马达(28)安装在右边固定架(8)上，右边固定架(8)安装在底板(13)上，右边马盘(29)安装在右边马盘座(10)上，第一右边齿轮(12)同中心地安装在右边马盘(29)的轴上，第一右边齿轮(12)通过右边皮带(11)和第二右边齿轮(30)平行相联，第三右边齿轮(9)和第二右边齿轮(30)通过同一个圆头平键与右边马达(28)的轴同中心地相联并实现同步转动；
所述中间齿轮组件，包括中间马达(24)安装在中间固定架(25)上，中间固定架(25)安装在底板(13)上，联轴器(26)的上端通过圆头平键与中间马达(24)的轴同中心地相联，联轴器(26)的下端通过圆头平键与内轴(35)的上端同中心地相联，内轴(35)的下端通过圆头平键和第三齿轮(7)同中心地相联并带动第三齿轮(7)同步转动；所述内轴(35)外部套设有中间空心轴(38)，中间空心轴(38)的上端和第二中间齿轮(23)通过螺钉和圆柱销相联并同步转动，中间空心轴(38)的下端和第一齿轮(33)通过螺钉和圆柱销相联并同步转动，中间空心轴(38)外部还套设有固定架(43)和外层空心轴(39)；第一中间齿轮(6)、上臂关节上支架(31)左端以及外层空心轴(39)的上端通过螺钉和圆柱销同中心地相联；外层空心轴(39)的下端和上臂关节下支架(16)的左端通过螺钉和圆柱销同中心地相联，外层空心轴(39)、上臂关节上支架(31)和上臂关节下支架(16)构成上臂关节，右边马达(28)驱动上臂关节绕着中间空心轴(38)转动；
所述履带组件，包括履带关节上盖板(32)、履带关节下盖板(21)、长轴(51)、短轴(48)、大滚轮(52)、小滚轮(57)、履带(20)、第二齿轮(54)和第四齿轮(18)，所述履带关节上盖板(32)和履带关节下盖板(21)通过连接架(56)相连，履带关节上盖板(32)和履带关节下盖板(21)的大端设有大滚轮(52)，长轴(51)一端与履带关节上盖板(32)相连，另一端穿过大滚轮(52)与履带关节下盖板(21)相连；履带关节上盖板(32)和履带关节下盖板(21)的小端设有小滚轮(57)，短轴(48)一端与履带关节上盖板(32)相连，另一端穿过小滚轮(57)与履带关节下盖板(21)相连；第四齿轮(18)通过位于长轴(51)下端的圆头平键槽(77)中的圆头平键和长轴(51)的下端同中心地相联，第二齿轮(54)和履带关节下盖板(21)的大端上的T形空心圆柱体(73)通过螺钉和圆柱销相联，第二齿轮(54)驱动履带关节绕着长轴(51)转动；大滚轮(52)通过履带(20)带动小滚轮(57)转动。
2.如权利要求1所述的轮履复合用腿行走机构，其特征在于：所述中间空心轴(38)内表面的下端和内轴(35)下端第二段轴的外表面之间通过第一深沟球轴承(34)相联，中间空心轴(38)内表面的上端和内轴(35)上端第二段轴的外表面之间通过第二深沟球轴承(27)相联；中间空心轴(38)上端空心圆柱体的外表面的下端和固定架(43)内表面的下端之间通过第三深沟球轴承(42)相联，中间空心轴(38)上端空心圆柱体的外表面的上端和固定架(43)内表面的上端之间通过第四深沟球轴承(44)相联；中间空心轴(38)下端空心圆柱体的外表面的下端和外层空心轴(39)内表面的下端之间通过第五深沟球轴承(37)相联，中间空心轴(38)下端空心圆柱体的外表面的上端和外层空心轴(39)内表面的上端之间通过第六深沟球轴承(40)相联。
3.如权利要求2所述的轮履复合用腿行走机构，其特征在于：所述第一深沟球轴承(34)内圈的上端面紧贴着内轴(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄桂德，金祖飞，蒋林，刘晓磊，
申请(专利权)人：深圳市贝特尔机电有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44