一种被动自适应的履带机器人移动平台制造技术

本发明专利技术为一种被动自适应的履带机器人移动平台，包括机器人本体模块、缓冲悬架模块和两个被动自适应履带模块；每个被动自适应履带模块均包括：履带、传动轴、驱动轮、多对履带轮、多个液压减震器及履带轮支架、两块履带板；多对履带轮及驱动轮支撑履带，位于两端的两个履带轮支架的形状相同，位于中间的履带轮支架形状相同；位于两端的履带轮支架呈“y”字型，位于中间的履带轮支架为“1”字型，每个“1”字型支架和“y”字型支架的受力中心均通过液压减震器连接履带板；所述液压减震器通过相应轴安装在两个履带板之间；在两个履带板中部上端通过传动轴及相应的轴承安装驱动轮。该平台能够适应复杂的地形保持平稳行驶。

A passive adaptive mobile platform for Tracked Robot

The invention provides a passively adaptive mobile platform for a tracked robot, which comprises a robot body module, a buffer suspension module and two passively adaptive crawler modules. Each passively adaptive crawler module includes a crawler, a transmission shaft, a driving wheel, a plurality of pairs of crawler wheels, a plurality of hydraulic shock absorbers and crawler wheel brackets, two crawler panels, and a plurality of pairs of crawler wheels and a driving wheel bracing crawler track. The two crawler wheel brackets at both ends have the same shape and the crawler wheel brackets in the middle have the same shape; the crawler wheel brackets at both ends have the \y\ shape and the crawler wheel brackets at the middle are the \1\ shape, and the force center of each \1\ type bracket and the \y\ type bracket are connected with the crawler plate through the hydraulic shock absorber; the hydraulic shock absorber is installed through the corresponding shaft. Between the two crawler boards, the driving wheels are installed through the transmission shaft and the corresponding bearings at the upper and middle ends of the two crawler boards. The platform can adapt to complex terrain and keep running smoothly.

【技术实现步骤摘要】
一种被动自适应的履带机器人移动平台
本专利技术涉及机器人移动平台
，具体为一种被动自适应的履带机器人移动平台。
技术介绍
现有的被动自适应履带机器人研究有：公布号为：CN107651030A的中国专利公开了一种驱动内置的缓冲摇动履带移动平台及具有其的机器人，其缓冲式差动平衡装置上采用了缓冲装置，很好的缓解了履带通过障碍物时的冲击与震动，保证了机器人的电气系统的稳定运行。但其在越障过程中障碍物容易在其第一履带单元和第二履带单元间卡住，可能使机器人困于作业环境中。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术拟解决的技术问题是，提供一种被动自适应的履带机器人移动平台。该移动平台具有被动自适应能力，能够适应复杂的地形保持平稳行驶，具有更强的越障能力和抗倾覆能力。本专利技术解决所述技术问题采用的技术方案是：提供一种被动自适应的履带机器人移动平台，包括机器人本体模块、缓冲悬架模块和两个被动自适应履带模块；两个被动自适应履带模块对称安装在机器人本体模块的两侧，且通过缓冲悬架模块将两个被动自适应履带模块和机器人本体模块连接在一起；其特征在于，所述机器人本体模块包括：机器人控制柜、车体、及两个电机、传动带、电机安装架、齿轮一、齿轮二；两个电机分别通过相应的电机安装架左右对称安装在车体内；每个电机的输出轴均安装有齿轮一，齿轮一和齿轮二通过对应的传动带相连；机器人控制柜通过螺钉安装在车体的相应位置上；每个被动自适应履带模块均包括：履带、传动轴、驱动轮、多对履带轮、多个液压减震器及履带轮支架、两块履带板；多对履带轮及驱动轮支撑履带，位于两端的两个履带轮支架的形状相同，位于中间的履带轮支架形状相同；位于两端的履带轮支架呈“y”字型，包括主支和分支，分支与主支中间的夹角为30～60°，平整路面行驶时分支呈水平状态，主支的两端分别连接一对履带轮，分支向外的一端通过相应轴连接在两个履带板的下部边缘；位于中间的履带轮支架为“1”字型，“1”字型支架的一端通过相应轴连接在两个履带板上，另一端连接一对履带轮，在平整路面行驶时“1”字型支架与地面的夹角小于“y”字型支架上主支和分支之间的夹角；每个“1”字型支架和“y”字型支架的受力中心均通过液压减震器连接履带板；所述液压减震器通过相应轴安装在两个履带板之间；在两个履带板中部上端通过传动轴及相应的轴承安装驱动轮；驱动轮与履带板不接触，两个履带板通过相应轴及法兰与缓冲悬架模块的履带架连接，所述传动轴通过相应的轴承与机器人本体模块中的齿轮二连接；所述缓冲悬架模块包括：横摆杆、连杆一、横摆杆轴、两个履带架、多个液压减震器；横摆杆为上下左右对称结构，横摆杆的中间位置通过横摆杆轴与车体水平固定；多个液压减震器以横摆杆轴为中心左右对称垂直安装，位于两端的液压减震器下端分别通过相应轴连接在横摆杆的两端上，上端与连杆一的一端通过球副垂直连接，连杆一同时连接履带架；位于中间的液压减震器的两端分别通过相应轴将车体与横摆杆连接在一起；所述履带架具有能容纳履带的腔体，履带架套在履带的上部；履带架通过法兰以及相应的轴承和传动轴相连，履带架的下部通过相应轴连接履带板。被动自适应的履带机器人移动平台，包括机器人本体模块、缓冲悬架模块和两个被动自适应履带模块；两个被动自适应履带模块对称安装在机器人本体模块的两侧，且通过缓冲悬架模块将两个被动自适应履带模块和机器人本体模块连接在一起；其特征在于，所述机器人本体模块包括：机器人控制柜、车体、及两个电机、传动带、电机安装架、齿轮一、齿轮二；两个电机分别通过相应的电机安装架左右对称安装在车体内；每个电机的输出轴均安装有齿轮一，齿轮一和齿轮二通过对应的传动带相连；机器人控制柜通过螺钉安装在车体的相应位置上；每个被动自适应履带模块均包括：履带、传动轴、驱动轮、多对履带轮、多个液压减震器及履带轮支架、两块履带板；多对履带轮及驱动轮支撑履带，位于两端的两个履带轮支架的形状相同，位于中间的履带轮支架形状相同；位于两端的履带轮支架呈“y”字型，包括主支和分支，分支与主支中间的夹角为30～60°，平整路面行驶时分支呈水平状态，主支的两端分别连接一对履带轮，分支向外的一端通过相应轴连接在两个履带板的下部边缘；位于中间的履带轮支架为“1”字型，“1”字型支架的一端通过相应轴连接在两个履带板上，另一端连接一对履带轮，在平整路面行驶时“1”字型支架与地面的夹角小于“y”字型支架上主支和分支之间的夹角；每个“1”字型支架和“y”字型支架的受力中心均通过液压减震器连接履带板；所述液压减震器通过相应轴安装在两个履带板之间；在两个履带板中部上端通过传动轴及相应的轴承安装驱动轮；驱动轮与履带板不接触，两个履带板通过相应轴及法兰与缓冲悬架模块的履带架连接，所述传动轴通过相应的轴承与机器人本体模块中的齿轮二连接；所述缓冲悬架模块包括：横摆杆、连杆一、横摆杆轴、两个履带架、多个液压减震器；横摆杆为上下左右对称结构，横摆杆的中间位置通过横摆杆轴与车体水平固定；多个液压减震器以横摆杆轴为中心左右对称垂直安装，位于两端的液压减震器下端分别通过相应轴连接在横摆杆的两端上，上端与连杆一的一端通过球副垂直连接，连杆一同时连接履带架；位于中间的液压减震器的两端分别通过相应轴将车体与横摆杆连接在一起；所述履带架具有能容纳履带的腔体，履带架套在履带的上部；履带架通过法兰以及相应的轴承和传动轴相连，履带架的下部通过相应轴连接履带板。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.缓冲悬架模块通过在相应的位置布置液压减震器，使其可以平衡减缓机器人两侧地形起伏引起机器人侧倾，最大限度地增加履带与路面之间的摩擦力，使其具有更好的复杂地形包络能力，具有更强的抗倾覆能力。2.本专利技术具有被动自适应能力。被动自适应模块在遇到障碍物时，障碍物作为外界的驱动力输入，履带轮支架一在力的作用下往上转动，根据机构原理履带轮支架四往下转动。在液压减震器二、液压减震器三的作用下，履带轮支架二、履带轮支架三和相应的履带轮使履带保持最佳张紧度。在此过程中，履带轮廓发生柔性变形，机器人重心升高，能够实现在凸台、斜坡、壕沟等复杂环境的行走，跨越高于自身的障碍物。3.本专利技术具有避震吸能的能力。每一个履带轮支架安装一个液压减震器，每一个被动自适应履带模块有四组避震吸能的履带轮组件，通过在相应位置安装液压减震器，使其能够吸收凹凸不平路面引起机器人垂直加速的能量，使履带顺着路面上下颠簸的同时机器人本体模块不受干扰，使得车体平稳，减小了地形对车体内电器元件的影响。使移动平台能够贴合复杂地形平稳行驶。除此之外，四组液压减震器能使履带自动张紧，保证最佳履带松紧度。4.本专利技术采用的是模块化设计。本专利技术的机器人由机器人本体模块、被动自适应履带模块、缓冲悬架模块组成。通过模块化设计，可以快速的更换机器人故障模块，减小了机器人故障对其作业的影响。附图说明图1为被动自适应履带机器人移动平台的整体结构示意图；图2为被动自适应履带机器人移动平台的本体模块结构示意图；图3为被动自适应履带机器人移动平台的被动自适应履带模块结构示意图；图4为被动自适应履带机器人移动平台的被动自适应履带模块去掉一侧履带板和履带架后的结构示意图；图5为被动自适应履带机器人移动平台的缓冲悬架模块的立体结构示意图；图6为被动自适应履本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种被动自适应的履带机器人移动平台，包括机器人本体模块、缓冲悬架模块和两个被动自适应履带模块；两个被动自适应履带模块对称安装在机器人本体模块的两侧，且通过缓冲悬架模块将两个被动自适应履带模块和机器人本体模块连接在一起；其特征在于，所述机器人本体模块包括：机器人控制柜、车体、及两个电机、传动带、电机安装架、齿轮一、齿轮二；两个电机分别通过相应的电机安装架左右对称安装在车体内；每个电机的输出轴均安装有齿轮一，齿轮一和齿轮二通过对应的传动带相连；机器人控制柜通过螺钉安装在车体的相应位置上；每个被动自适应履带模块均包括：履带、传动轴、驱动轮、多对履带轮、多个液压减震器及履带轮支架、两块履带板；多对履带轮及驱动轮支撑履带，位于两端的两个履带轮支架的形状相同，位于中间的履带轮支架形状相同；位于两端的履带轮支架呈“y”字型，包括主支和分支，分支与主支中间的夹角为30～60°，平整路面行驶时分支呈水平状态，主支的两端分别连接一对履带轮，分支向外的一端通过相应轴连接在两个履带板的下部边缘；位于中间的履带轮支架为“1”字型，“1”字型支架的一端通过相应轴连接在两个履带板上，另一端连接一对履带轮，在平整路面行驶时“1”字型支架与地面的夹角小于“y”字型支架上主支和分支之间的夹角；每个“1”字型支架和“y”字型支架的受力中心均通过液压减震器连接履带板；所述液压减震器通过相应轴安装在两个履带板之间；在两个履带板中部上端通过传动轴及相应的轴承安装驱动轮；驱动轮与履带板不接触，两个履带板通过相应轴及法兰与缓冲悬架模块的履带架连接，所述传动轴通过相应的轴承与机器人本体模块中的齿轮二连接；所述缓冲悬架模块包括：横摆杆、连杆一、横摆杆轴、两个履带架、多个液压减震器；横摆杆为上下左右对称结构，横摆杆的中间位置通过横摆杆轴与车体水平固定；多个液压减震器以横摆杆轴为中心左右对称垂直安装，位于两端的液压减震器下端分别通过相应轴连接在横摆杆的两端上，上端与连杆一的一端通过球副垂直连接，连杆一同时连接履带架；位于中间的液压减震器的两端分别通过相应轴将车体与横摆杆连接在一起；所述履带架具有能容纳履带的腔体，履带架套在履带的上部；履带架通过法兰以及相应的轴承和传动轴相连，履带架的下部通过相应轴连接履带板。...

【技术特征摘要】
1.一种被动自适应的履带机器人移动平台，包括机器人本体模块、缓冲悬架模块和两个被动自适应履带模块；两个被动自适应履带模块对称安装在机器人本体模块的两侧，且通过缓冲悬架模块将两个被动自适应履带模块和机器人本体模块连接在一起；其特征在于，所述机器人本体模块包括：机器人控制柜、车体、及两个电机、传动带、电机安装架、齿轮一、齿轮二；两个电机分别通过相应的电机安装架左右对称安装在车体内；每个电机的输出轴均安装有齿轮一，齿轮一和齿轮二通过对应的传动带相连；机器人控制柜通过螺钉安装在车体的相应位置上；每个被动自适应履带模块均包括：履带、传动轴、驱动轮、多对履带轮、多个液压减震器及履带轮支架、两块履带板；多对履带轮及驱动轮支撑履带，位于两端的两个履带轮支架的形状相同，位于中间的履带轮支架形状相同；位于两端的履带轮支架呈“y”字型，包括主支和分支，分支与主支中间的夹角为30～60°，平整路面行驶时分支呈水平状态，主支的两端分别连接一对履带轮，分支向外的一端通过相应轴连接在两个履带板的下部边缘；位于中间的履带轮支架为“1”字型，“1”字型支架的一端通过相应轴连接在两个履带板上，另一端连接一对履带轮，在平整路面行驶时“1”字型支架与地面的夹角小于“y”字型支架上主支和分支之间的夹角；每个“1”字型支架和“y”字型支架的受力中心均通过液压减震器连接履带板；所述液压减震器通过相应轴安装在两个履带板之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙凌宇，李志龙，高春艳，张明路，刘肖雅，朱丽莉，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12