冰雪面移动机器人制造技术

本发明专利技术涉及先进制造与自动化技术领域，具体地说是一种适用于冰雪面的移动机器人。包括车箱体、行走机构和摆臂机构，所述行走机构安装在车箱体两侧，左右对称；摆臂机构共四个在车箱体的前后设置，并在车箱体两侧左右对称；所述行走机构的主动链轮与车箱体前面的传动轴连接，安装在车箱体后面的输出轴通过轴承与从动链轮相连；摆臂机构的摆臂与车箱体的输出轴连接，位于前面的摆臂链轮通过轴套栓接在行走机构的主动链轮上，位于后面的摆臂链轮通过轴套与行走机构的从动链轮安装在一起。本发明专利技术在可以在低温环境下工作，具有可自主跨越冰裂缝，翻越雪坡和雪丘的爬坡和越障能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于先进制造与自动化
，具体地说是 一种适用于冰雪 面的移动机器人。.技术背景 .随着自动化技术的不断发展，用于平坦地形、楼梯、管道等环境的移 动机器人取了长足发展，有轮式、履带式、轮一腿一履带复合等结构。但 适用于冰雪面的移动机器人却未见报道。随着极地科学考察的逐步深入， 研制一种适用于冰雪面的移动机器人具有很大的必要性。这种机器人可自 主跨越冰裂缝，翻越雪坡和雪丘，及在恶劣的天气下工作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适用于冰雪面的移动机器人，它在可以在 低温环境下工作，具有可自主跨越冰裂缝，翻越雪坡和雪丘的爬坡和越障 能力。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下包括车箱体、行走机构和摆臂机构，所述行走机构安装在车箱体两侧，左右对称；摆臂机构共四个在车箱体的前后设置，并在车箱体两侧左右对称；所述行走机构的主动 链轮与车箱体前面的传动轴连接，安装在车箱体后面的输出轴通过轴承与 从动链轮相连；摆臂机构的摆臂与车箱体的输出轴连接，位于前面的摆臂链轮通过轴套栓接在行走机构的主动链轮上，位于后面的摆臂链轮通过轴套与行走机构的从动链轮安装在一起； 车箱体包括箱体、传动部分、控制部分和车箱体承重部分，所述传动 都分和控制部分安装在箱体内，箱体的两个俯面各安装有车箱体承重部分， 位于行走机构中间；所述传动部分由摆臂电机、行走电机、蜗轮蜗杆减速 机、输出轴、行星减速机、伞齿轮、传动轴组成，蜗轮蜗杆减速机的输入 轴与摆臂电机相连，蜗轮蜗杆减速机的输出轴与输出轴键连；行星减速机 的输入轴与行走电机相连，行星减速机的输出轴与伞齿轮键连，伞齿轮的 输出轴与传动轴键连；传动轴通过安装在车箱体上的轴承与箱体相连，输出轴通过轴承套接在传动轴内；所述车箱体承重部分由固定支架、活动 支架、竖轴、横轴、承重轮轴承座、承重轮和弹簧组成，固定支架安装 在车箱体的侧面，弹簧分别安装在固定支架两端的孔中，活动支架的轴 穿过弹簧安装在固定支架上；竖轴固定在活动支架中部，横轴穿过竖轴中心、并与竖轴在垂直方向栓接，自由端安装有承重轮；承重轮通过承 重轮轴承座安装在横轴上；所述行走机构由主动链轮、从动链轮和行走履带三部分组成，主动 链轮与从动链轮通过行走履带安装在一起；主动链轮与传动轴相连接； 从动链轮通过轴承与输出轴相连；所述摆臂机构由摆臂链轮、摆臂、通过摆臂履带与摆臂链轮安装在 一起的摆臂从动轮组成，摆臂与车箱体输出轴栓接；前面的摆臂链轮与 行走机构的主动链轮栓接，后面的摆臂链轮与行走机构的从动链轮栓 接；摆臂从动轮通过轴承安装在摆臂上。 本专利技术具有如下优点1、 履带适应性强，机器人运动平稳可靠。本专利技术冰雪面移动机器人 的行走履带和摆臂履带均为链板式，可以适应多种地形；链轮齿的外部 为尼龙，其余部分为硬铝，既保证了强度，又减轻了重量，还节省了润 滑。履带节板上安装有防滑螺钉，可以有效的减少履带打滑。车箱体的 承重部分在弹簧的作用下可以相对于车箱体上下移动，起到了很好的减 震作用，因此机器人运动平稳可靠。2、 爬坡和越障功能更好。本专利技术冰雪面移动机器人前后都有摆臂机 抅，摆臂机构与车箱体的夹角由控制部件、电机、蜗轮蜗杆减速机、输 出轴等确定，这样的结构更有利于爬雪坡和雪丘、越障和越过冰裂隙。 所采用的蜗轮蜗杆减速机具有自锁功能，可以减轻电机负荷。3、 结构简单、灵活。本专利技术冰雪面移动机器人可以在恶劣的环境中 完成复杂的工作，但是自身的结构简单。两个电机分别驱动左右两个行 走机构，相同的速度实现前进和后退，差速实现转弯。附图说明图1-1为冰雪面移动机器人装配结构示意图。图1-2为图1-1的俯视图。图2为图1传动部分结构示意图。图3-i为车箱体承重部分结构示意图。5图3-2为图3-1的左视图 图3-3为图3-1的俯视图。 图4-l为履带结构示意图。 图4-2为图4-l的左视图 具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。如图l-l、 1-2、 2所示，冰雪面移动机器人由车箱体l、行走机构2和 摆臂机构3三部分组成，所述行走机构2共两个，安装在车箱体l两侧， 左布对称。摆臂机构3共四个，在车箱体1的剪后设置，并在车箱体1两 侧左右对称。所述行走机构2的主动链轮11与车箱体l的传动轴IO栓接， 安装在车箱体l后面的输出轴通过轴承与从动链轮12相连，轴承用于定位； 摆臂机构3的摆臂15与车箱体1的输出轴6栓接，位于前面的摆臂链轮 14通过轴套栓接在行走机构2的主动链轮11上，位于后面的摆臂链轮14 通过轴套栓接在行走机构2的从动链轮12上。如图l-l、 1-2、 2所示，冰雪面移动机器人的车箱体l包括箱体、传动 部分、控制部分和车箱体承重部分18，传动部分(为现有技术)和控制部 分安装在箱体内，箱体的两个侧面各安装三个车箱体承重部分18，位于行 走机构2中间。传动部分由摆臂电机4、行走电机7、蜗轮蜗杆减速机5、 输出轴6、行星减速机8、伞齿轮9、传动轴10组成，蜗轮蜗杆减速机5的 输入轴与摆臂电机4相连，蜗轮蜗杆减速机5的输出轴与输出轴6键连； 行星减速机8的输入轴与行走电机7相连，行星减速机8的输出轴与伞齿 轮9键连，伞齿轮9的输出轴与传动轴IO键连。传动轴10通过安装在车 箱体l上的轴承与箱体相连，轴承用于支撑。输出轴6用安装在传动轴10 内的轴承来支撑，套接在传动轴10内。如图3所示，车箱体承重部分18由固定支架19、活动支架20、竖轴 21'、横轴22、承重轮轴承座23、承重轮24和弹簧25组成。固定支架19 安装在车箱体l的侧面，两个弹簧25分别安装在固定支架19两端的孔中， 活动支架20的两个轴穿过弹簧25安装在固定支架19上。弹簧25伸缩， 活动支架20即可相对于车箱体1移动。竖轴21固定在活动支架20中部， 横轴22穿过竖轴21中心、并与竖轴21在垂直方向栓接，自由端安装有承 重轮24。承重轮24通过承重轮轴承座23安装在横轴22上，两个深沟球轴 承将承重轮轴承座23定位于横轴22上。因此，弹簧25伸缩，承重轮24将相对于车箱体l移动。如图l-l、 1-2、 2所示，冰雪面移动机器人的行走机构2共两个左右对 称，分别布置在车箱体l两侧。行走机构2由主动链轮11、从动链轮12和 行走履带13三部分组成，主动链轮11与从动链轮12通过行走履带13安 装在一起。车箱体传动轴IO带动主动链轮ll旋转，主动链轮ll旋转带动 行走履带13运动和从动链轮12旋转。左右两侧行走履带13运动速度相同 时，冰雪面移动机器人向前或向后移动，左右两侧行走履带13运动速度不 同时，冰雪面移动机器人转弯。主动链轮ll、从动链轮12的轮齿釆用硬铝 材料，.外部包裹有尼龙。如图2所示，冰雪面移动机器人的摆臂机构3由摆臂链轮14、摆臂15、 通过摆臂履带17与摆臂链轮14安装在一起的摆臂从动轮16组成。摆臂15 与车箱体输出轴6栓接；前面的摆臂链轮14与行走机构2的主动链轮11 栓接，后面的摆臂链轮14与行走机构2的从动链轮12栓接；摆臂从动轮 16由安装在摆臂15上的轴承定位。摆臂链轮14旋转带动摆臂履带17运动 和摆臂从动轮16转动；摆臂15转动，改变摆臂机构3与车箱体l的角度， 同时摆臂履带17和摆臂从动轮16绕摆臂链轮14本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冰雪面移动机器人，包括车箱体（１）、行走机构（２）和摆臂机构（３）；其特征在于：所述行走机构（２）安装在车箱体（１）两侧，左右对称；摆臂机构（３）共四个在车箱体（１）的前后设置，并在车箱体（１）两侧左右对称；所述行走机构（２）的主动链轮（１１）与车箱体（１）前面的传动轴（１０）连接，安装在车箱体（１）后面的输出轴（６）通过轴承与从动链轮（１２）相连；摆臂机构（３）的摆臂（１５）与车箱体（１）的输出轴（６）连接，位于前面的摆臂链轮（１４）通过轴套栓接在行走机构（２）的主动链轮（１１）上，位于后面的摆臂链轮（１４）通过轴套与行走机构（２）的从动链轮（１２）安装在一起。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩建达，吴镇炜，赵忆文，卜春光，高英丽，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]