双变形履带行走部及具有其的机器人移动平台制造技术

本发明专利技术公开了一种双变形履带行走部及具有其的机器人移动平台，包括中间变形驱动单元和连杆式履带单元；中间变形驱动单元包括框架及设置在框架上的定轴轮系，定轴轮系包括相互啮合且齿数相同的第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮下方设置与之啮合的第三齿轮，第二齿轮下方设置与之啮合的第四齿轮，变形驱动单元与第一齿轮或第二齿轮相连；连杆式履带单元为两个，连杆式履带单元包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、履带轮和履带，第一连杆、第二连杆、第三连杆和框架构成平面四杆机构，在第一连杆的两端、第三连杆的两端以及第一连杆远离第三连杆的一侧均设置履带轮，履带绕在履带轮外。本发明专利技术具有更好的地形适应性与移动性。

Double deformed crawler walking and its robot moving platform

The invention discloses a double deformation crawler robot mobile platform and with its, including intermediate deformation driving unit and connecting rod type crawler unit; intermediate deformation driving unit comprises a frame and a set of fixed axis gear train in a frame, including fixed axis gear engaged with each other and the same number of teeth of the first and the second gears, the first the gear is arranged below the third gear meshed with the gear is arranged below the second, fourth gear meshed with the driving unit is connected with the deformation, the first gear or gear second; connecting rod type crawler unit two, connecting rod type crawler unit comprises a first connecting rod, second connecting rod, connecting rod, third track wheel and track, the first link and the second link third, the connecting rod and the framework of a planar four bar mechanism, in the ends of the first link, third link and the first link from the third company A crawler wheel is set on one side of the rod, and the track is around the caterpillar wheel. The invention has better terrain adaptability and mobility.

【技术实现步骤摘要】
双变形履带行走部及具有其的机器人移动平台
本专利技术涉及一种双变形履带行走部及具有其的机器人移动平台，属于移动机器人机构

技术介绍
履带式行走机构具有地形适应性强，越障性能好等优点，在移动机器人领域得到了广泛应用。为了获得更好的移动性能，研究人员对可变形的履带式行走机构进行了研究，也提出了一些很好的技术方案，比如，中国矿业大学提出了一种变形履轮复合悬架及具有其的移动平台(申请号：201520668899.4)，其变形履轮复合悬架可以根据地形的需要，通过齿轮式变形驱动组件进行变形调节，从而改变履带式行走机构的形状，来改变履带接地形式、重心高度等，使其具有更好的克服障碍地形的能力。但此种设计需要采用两个相互啮合且与履带单元连接的齿轮，来驱动两个履带单元变形。这样需要这副传动齿轮的节线半径要大于履带轮半径与履带厚度的和，才能保证两个履带不会出现碰撞。而齿轮齿顶圆过大会超出履带，在某个状态时可能会与地面接触碰撞从而影响了履带行走机构的移动性能。因此，一种合理的变形驱动技术方案，有利于机器人移动性能的提高。
技术实现思路
专利技术目的：为了解决上述问题，提出了一种采用定轴轮系实现变形的双变形履带行走部及具有其的机器人移动平台。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下的技术方案：一种双变形履带行走部，包括中间变形驱动单元和连杆式履带单元；中间变形驱动单元包括框架以及设置在框架上的定轴轮系和变形驱动单元，定轴轮系包括等高的第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮相互啮合并且齿数相同，在第一齿轮的下方远离第二齿轮一侧设置第三齿轮，第三齿轮与第一齿轮相互啮合，在第二齿轮的下方远离第一齿轮一侧设置与第三齿轮等高并且齿数相同的第四齿轮，第四齿轮与第二齿轮相互啮合，变形驱动单元包括驱动减速电机，驱动减速电机与驱动齿轮相连，驱动齿轮与第一齿轮或第二齿轮相互啮合；连杆式履带单元为两个，连杆式履带单元包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、履带轮和履带，其中一个连杆式履带单元的第一连杆的第一端与第三齿轮固定连接，另一个连杆式履带单元的第一连杆的第一端与第四齿轮固定连接，第二连杆的第一端与第一连杆的第二端转动连接，第三连杆的第一端与第二连杆的第二端转动连接，第三连杆的第二端与框架转动连接，在第一连杆的两端、第三连杆的两端以及第一连杆远离第三连杆的一侧均设置履带轮，履带绕在履带轮外。进一步的，所述框架包括括内侧板、外侧板、横板和支撑件，内侧板和外侧板设置在横板两侧，内侧板和外侧板之间通过支撑件相连，内侧板和外侧板上均设有轴座；所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮的齿轮轴设置在轴座上。进一步的，所述连杆式履带单元的其中一个履带轮作为驱动轮，其余履带轮作为从动轮。进一步的，还包括主驱动系统，主驱动系统通过第二挠性件传动机构与其中一个连杆式履带单元的驱动轮相连，两个连杆式履带单元的驱动轮之间通过第一挠性件传动机构相连。进一步的，所述框架的下部左右对称的设置两个行走车轮，行走车轮设置轮毂电机。进一步的，所述连杆式履带单元的驱动轮设置轮毂电机。进一步的，所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮均为双层圆柱齿轮，所述驱动减速电机为蜗轮蜗杆减速器，驱动减速电机的输出轴两端均设有驱动齿轮，两个驱动齿轮分别与第一齿轮或第二齿轮的两个齿轮相互啮合。一种机器人移动平台，包括中间车体，在中间车体的两侧设置上述的双变形履带行走部。有益效果：(1)采用本专利技术的双变形履带行走部结构，驱动连杆式履带单元变形的第三齿轮与第四齿轮的外径不需超出履带，使其具有更好的地形适应性与移动性；(2)采用双层圆柱齿轮可以改善所述变形驱动部的所述定轴轮系地受力状况与强度；(3)采用了本专利技术的所述双变形履带行走部的移动平台同样具有良好的移动性能和地形适应性。附图说明图1是双变形履带行走部的机构原理示意图；图2是双变形履带行走部处于最高位时的机构示意图；图3是双变形履带行走部处于最低位时的机构示意图；图4是根据本专利技术的一实施例的双变形履带行走部的立体示意图；图5是图4所示实施例的双变形履带行走部的局部剖视立体示意图；图6是采用图4所示双变形履带行走部的移动平台结构示意图；图7是图6所示实施例的机器人移动平台的立体示意图；图8是图4所示实施例的一连杆式履带单元的连杆机构结构及驱动部分示意图；图9是图4所示实施例的另一连杆式履带单元的结构及驱动部分示意图；图10是图4所示实施例的连杆式履带单元的第一连杆结构示意图；图11是根据本专利技术的另一实施例的双变形履带行走部的局部剖视结构示意图；图12是图7所示机器人移动平台低位行驶时的立体示意图；图13是图7所示机器人移动平台高位行驶时的立体示意图；图14是图4所示双变形履带行走部安装行走车轮后的结构示意图；图15是图13所示双变形履带行走部变形后的状态示意图；图16是采用图14所示双变形履带行走部移动平台轮式行走模式时的示意图；附图标记：100-双变形履带行走部；200-中间车体；1-中间变形驱动单元；11-框架；111-内侧板；112-外侧板；113-横板；114-支撑件；12-定轴轮系；121-第一齿轮；122-第二齿轮；123-第三齿轮；124-第四齿轮；13-变形驱动单元；131-驱动减速电机；132-驱动齿轮；14-轴座；141-第一轴座；142-第二轴座；143-第三轴座；2-连杆式履带单元；21-第一连杆；211-齿轮连接板；212-内支撑横板；213-下履带轮支撑板；214-外支撑横板；215-支撑侧板；216-支撑肋板；217-履带轮轴；22-第二连杆；221-侧连接板；222-中间连接板；223-中间支撑肋板；23-第三连杆；231-中间支撑板；232-连接侧板；24-从动轮；241-驱动轮；25-履带；3-第一挠性件传动机构；31-第一挠性件轮；32-第二挠性件轮；33-第一挠性件；34-挠性件保护盒；4-第二挠性件传动机构；41-第三挠性件轮；42-第四挠性件轮；43-第二挠性件；5-主驱动系统；51-主驱动电机；52-封闭轴承座；53-开口轴承座；54-中空主轴；55-滚动轴承；56-弹性卡簧；57-锁紧螺母；58-动力输出轴；59-箱体连接座；6-行走车轮。具体实施方式：下面结合附图对本专利技术做更进一步的解释。如图1至3所示，根据本专利技术的双变形履带行走部，简要介绍其组成情况，主要包括：中间变形驱动单元1和连杆式履带单元2。下面结合图4-图5，详细说明中间变形驱动单元1的结构。具体的，中间变形驱动单元1包括框架11、定轴轮系12、变形驱动单元13和轴座14，定轴轮系12、变形驱动单元13和轴座14均设置在框架11上。框架11包括内侧板111、外侧板112、横板113和支撑件114，内侧板111和外侧板112设置在横板113两侧，内侧板111和外侧板112之间通过支撑件114相连，其中横板113与支撑件114共同作为中间支撑部。具体的，内侧板111和外侧板112上设有槽孔和圆孔，横板113的两边设有凸缘，支撑件114两端通过圆孔固定在内侧板111和外侧板112中间，横板113两边的凸缘插入两个侧板的槽孔中，最后进行连接固定。轴座14通过螺栓连接安装在内侧板111和外侧板112上，轴座14包括第一轴座141、第二轴座142和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双变形履带行走部，其特征在于，包括中间变形驱动单元(1)和连杆式履带单元(2)；中间变形驱动单元(1)包括框架(11)以及设置在框架(11)上的定轴轮系(12)和变形驱动单元(13)，定轴轮系(12)包括等高的第一齿轮(121)和第二齿轮(122)，第一齿轮(121)和第二齿轮(122)相互啮合并且齿数相同，在第一齿轮(121)的下方远离第二齿轮(122)一侧设置第三齿轮(123)，第三齿轮(123)与第一齿轮(121)相互啮合，在第二齿轮(122)的下方远离第一齿轮(121)一侧设置与第三齿轮(123)等高并且齿数相同的第四齿轮(124)，第四齿轮(124)与第二齿轮(122)相互啮合，变形驱动(13)单元包括驱动减速电机(131)，驱动减速电机(131)与驱动齿轮(132)相连，驱动齿轮(132)与第一齿轮(121)或第二齿轮(122)相互啮合；连杆式履带单元(2)为两个，连杆式履带单元(2)包括第一连杆(21)、第二连杆(22)、第三连杆(23)、履带轮和履带(25)，其中一个连杆式履带单元(2)的第一连杆(21)的第一端与第三齿轮(123)固定连接，另一个连杆式履带单元(2)的第一连杆(21)的第一端与第四齿轮(124)固定连接，第二连杆(22)的第一端与第一连杆(21)的第二端转动连接，第三连杆(23)的第一端与第二连杆(22)的第二端转动连接，第三连杆(23)的第二端与框架(11)转动连接，在第一连杆(21)的两端、第三连杆(23)的两端以及第一连杆(21)远离第三连杆(23)的一侧均设置履带轮，履带(25)绕在履带轮外。...

【技术特征摘要】
1.一种双变形履带行走部，其特征在于，包括中间变形驱动单元(1)和连杆式履带单元(2)；中间变形驱动单元(1)包括框架(11)以及设置在框架(11)上的定轴轮系(12)和变形驱动单元(13)，定轴轮系(12)包括等高的第一齿轮(121)和第二齿轮(122)，第一齿轮(121)和第二齿轮(122)相互啮合并且齿数相同，在第一齿轮(121)的下方远离第二齿轮(122)一侧设置第三齿轮(123)，第三齿轮(123)与第一齿轮(121)相互啮合，在第二齿轮(122)的下方远离第一齿轮(121)一侧设置与第三齿轮(123)等高并且齿数相同的第四齿轮(124)，第四齿轮(124)与第二齿轮(122)相互啮合，变形驱动(13)单元包括驱动减速电机(131)，驱动减速电机(131)与驱动齿轮(132)相连，驱动齿轮(132)与第一齿轮(121)或第二齿轮(122)相互啮合；连杆式履带单元(2)为两个，连杆式履带单元(2)包括第一连杆(21)、第二连杆(22)、第三连杆(23)、履带轮和履带(25)，其中一个连杆式履带单元(2)的第一连杆(21)的第一端与第三齿轮(123)固定连接，另一个连杆式履带单元(2)的第一连杆(21)的第一端与第四齿轮(124)固定连接，第二连杆(22)的第一端与第一连杆(21)的第二端转动连接，第三连杆(23)的第一端与第二连杆(22)的第二端转动连接，第三连杆(23)的第二端与框架(11)转动连接，在第一连杆(21)的两端、第三连杆(23)的两端以及第一连杆(21)远离第三连杆(23)的一侧均设置履带轮，履带(25)绕在履带轮外。2.根据权利要求1所述的双变形履带行走部，其特征在于：所述框架(11)包括括内侧板(111)、外侧板(112...

【专利技术属性】
技术研发人员：李允旺，葛世荣，代素梅，朱华，王洪欣，田丰，徐贵东，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32