传动机构、行走系统及探月机器人技术方案

本发明专利技术提供一种传动机构、行走系统及探月机器人，属于机器人制造技术领域。传动机构包括直行机构，包括第一输入轴与传动轴传动连接，传动轴的两端分别设置有第一半轴齿轮，第一输出半轴以及第二输出半轴的一端分别设置有第二半轴齿轮，传动轴两端的第一半轴齿轮分别与第一输出半轴的第二半轴齿轮以及第二输出半轴的第二半轴齿轮通过行星传动组件连接；转向机构，包括第二输入轴的端部设置有第一驱动齿轮，传动半轴的一端设置有第三半轴齿轮，两个传动半轴的第三半轴齿轮的端面相对设置且分别与第一驱动齿轮啮合传动，两个传动半轴的另一端分别与两个行星传动组件的传动齿轮对应传动连接。

Transmission mechanism, walking system and lunar exploration robot

【技术实现步骤摘要】
传动机构、行走系统及探月机器人
本专利技术涉及机器人制造
，具体而言，涉及一种传动机构、行走系统及探月机器人。
技术介绍
随着航空航天科技的不断发展，地外探测以及地外基地的建立，逐渐成为深空探测的主要发展方向。以月球探测为例，由于月球的表面不平整，具有较多的凹坑，因此为了使探月机器人能够在月球表面平稳行走，并具有良好的越障能力，探月机器人通常采用滚轮或履带作为行走系统。目前采用滚轮行走的探月机器人，其转弯过程与目前的家用轿车类似，转弯半径相对较大，很难在狭窄空间原地转向；而目前采用履带行走的探月机器人，其可通过分别在两个履带的带轮上设置的换向装置来实现两个履带在驱动装置的驱动下进行相反方向的运动，从而带动探月机器人进行原地转向，但是该方式需要设置至少两个换向装置以实现履带的驱动轮相反转动，结构相对复杂庞大，并且由于换向装置通常需要机械换挡，因此不利于探月机器人的远程控制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种传动机构、行走系统及探月机器人，该传动机构结构紧凑，能够使探月机器人不用机械换挡即可原地转向，便于探月机器人的远程控制。本专利技术的实施例是这样实现的：本专利技术实施例的一方面，提供一种传动机构，包括：直行机构，包括第一输入轴、传动轴、第一输出半轴以及第二输出半轴，第一输入轴与传动轴传动连接，传动轴的两端分别设置有第一半轴齿轮，第一输出半轴以及第二输出半轴的一端分别设置有第二半轴齿轮，传动轴两端的第一半轴齿轮分别与第一输出半轴的第二半轴齿轮以及第二输出半轴的第二半轴齿轮通过行星传动组件连接，行星传动组件包括传动齿轮和行星齿轮，行星齿轮转动设置于传动齿轮上，以使行星齿轮可绕传动齿轮的圆心公转，行星齿轮的转动轴线指向传动齿轮的圆心，第一半轴齿轮的端面和第二半轴齿轮的端面相对设置且分别与行星齿轮啮合；转向机构，包括第二输入轴以及两个传动半轴，第二输入轴的端部设置有第一驱动齿轮，传动半轴的一端设置有第三半轴齿轮，两个传动半轴的第三半轴齿轮的端面相对设置且分别与第一驱动齿轮啮合传动，两个传动半轴的另一端分别与两个行星传动组件的传动齿轮对应传动连接。可选地，第一输入轴的端部设置有第二驱动齿轮，传动轴上设置有从动齿轮，第二驱动齿轮与从动齿轮传动连接，以使第一输入轴能够驱动传动轴周向转动。可选地，行星传动组件中包括多个行星齿轮，多个行星齿轮沿传动齿轮的同一圆周均匀分布。可选地，传动齿轮为圆环外齿轮，行星齿轮位于圆环外齿轮的环内壁。可选地，第一半轴齿轮以及第二半轴齿轮为锥齿轮。本专利技术实施例的另一方面，提供一种行走系统，包括：两个驱动装置、两个行走组件以及上述任一项的传动机构，两个驱动装置分别与传动机构的第一输入轴以及第二输入轴传动连接，传动机构的第一输出半轴和第二输出半轴分别与两个行走组件对应连接，以分别驱动两个行走组件运动。可选地，行走组件包括带轮以及与带轮传动连接的履带，第一输出半轴以及第二输出半轴分别与两个行走组件的带轮对应传动连接。可选地，行走组件包括滚轮，第一输出半轴以及第二输出半轴分别与两个行走组件的滚轮对应传动连接。可选地，行走系统还包括减震装置，减震装置与行走组件连接，用于减缓行走组件运动时产生的颠簸震动。本专利技术实施例的又一方面，提供一种探月机器人，包括：上述任意一项的行走系统。本专利技术实施例的有益效果包括：本专利技术实施例提供的一种传动机构，包括直行机构和转向机构。其中直行机构包括第一输入轴、传动轴、第一输出半轴以及第二输出半轴。第一输入轴与传动轴传动连接，在传动轴的两端分别设置有第一半轴齿轮，在第一输出半轴以及第二输出半轴的一端分别设置有第二半轴齿轮，传动轴两端的第一半轴齿轮分别与第一输出半轴的第二半轴齿轮以及第二输出轴的第二半轴齿轮通过行星传动组件连接。其中行星传动组件包括传动齿轮和行星齿轮，行星齿轮转动设置于传动齿轮上，并且行星齿轮的转动轴线指向传动齿轮的圆心。第一半轴齿轮的端面和第二半轴齿轮的端面相对设置且分别与行星齿轮啮合，以实现传动轴的两端通过行星传动组件传动连接。其中转向机构包括第二输入轴以及两个传动半轴。第二输入轴的端部设置有第一驱动齿轮，传动半轴的一端设置有第三半轴齿轮，两个传动半轴的第三半轴齿轮的端面相对设置且分别与第一驱动齿轮啮合传动，两个传动半轴的另一端分别与两个行星传动组件的传动齿轮对应传动连接。在实际使用过程中，当转向机构的第二输入轴保持静止时(可通过锁定使用时与其连接的驱动装置等方式实现)，相应的与其传动连接的两个传动半轴以及与其间接传动连接的行星传动组件的传动齿轮也会保持相对静止(不转动)，此时，通过第一输入轴驱动传动轴转动，从而通过传动轴两端的第一半轴齿轮的啮合，能够带动行星传动组件的行星齿轮自转，由于传动齿轮不转动，因此通过行星齿轮的自转能够带动与其啮合的第二半轴齿轮转动，从而使对应的第一输出半轴以及对应的第二输出半轴以相同的转动方向转动，使第一输出半轴和第二输出半轴驱动的滚轮或履带等以相同方向运动实现直行。当直行机构的第一输入轴保持静止时(实现方式与前述第二输入轴保持静止的方式相同)，相应的与其传动连接的传动轴以及传动轴两端的第一半轴齿轮也会保持静止(不转动)。此时，通过第二输入轴带动第一驱动齿轮转动，通过第一驱动齿轮的啮合传动，两个传动半轴随之转动，从而带动行星传动组件的传动齿轮转动，由于与行星齿轮啮合的第一半轴齿轮为静止，因此当行星齿轮随传动齿轮的转动而公转时会产生自转并带动与其啮合的第二半轴齿轮转动，进而带动对应的第一输出半轴以及第二输出半轴转动，由于两个传动半轴的第三半轴齿轮的端面相对设置，因此在第一驱动齿轮的啮合传动下两个第三半轴齿轮的转动方向相反，即最终第一输出半轴以及第二输出半轴以相反的方向转动，从而使第一输出半轴和第二输出半轴驱动的滚轮或履带等以不同的方向运动实现原地转向。结合以上直行和转向的传动过程，当第一输入轴以及第二输入轴以不同速度转动时，则能够实现第一输出半轴以及第二输出半轴的差速转动，从而实现大转弯半径的缓慢转向。通过上述结构的传动机构，能够在不使用换向装置的情况下实现原地转向，并能够实现两侧差速行走缓慢转向，使得通过该传动机构传动驱动的履带行走系统能够实现差速缓慢转向。该传动机构实现两侧滚轮或履带相反运动的同时，不需要机械换挡或离合换向等操作，更利于对滚轮或履带运动方向的远程操控。本专利技术实施例提供的一种行走系统，采用上述的传动机构，能够实现原地转向和直行以及差速转向，并且结构紧凑占用空间小。其不需要离合换向或机械换挡，便于远程控制。本专利技术实施例提供的一种探月机器人，采用上述的行走系统，不用机械换挡即可原地转向，便于远程控制，其能够实现差速转向。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传动机构，其特征在于，包括：/n直行机构，包括第一输入轴、传动轴、第一输出半轴以及第二输出半轴，所述第一输入轴与所述传动轴传动连接，所述传动轴的两端分别设置有第一半轴齿轮，所述第一输出半轴以及所述第二输出半轴的一端分别设置有第二半轴齿轮，所述传动轴两端的第一半轴齿轮分别与所述第一输出半轴的第二半轴齿轮以及所述第二输出半轴的第二半轴齿轮通过行星传动组件连接，所述行星传动组件包括传动齿轮和行星齿轮，所述行星齿轮转动设置于所述传动齿轮上，以使所述行星齿轮可绕所述传动齿轮的圆心公转，所述行星齿轮的转动轴线指向所述传动齿轮的圆心，所述第一半轴齿轮的端面和所述第二半轴齿轮的端面相对设置且分别与所述行星齿轮啮合；/n转向机构，包括第二输入轴以及两个传动半轴，所述第二输入轴的端部设置有第一驱动齿轮，所述传动半轴的一端设置有第三半轴齿轮，两个所述传动半轴的第三半轴齿轮的端面相对设置且分别与所述第一驱动齿轮啮合传动，两个所述传动半轴的另一端分别与两个所述行星传动组件的传动齿轮对应传动连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种传动机构，其特征在于，包括：
直行机构，包括第一输入轴、传动轴、第一输出半轴以及第二输出半轴，所述第一输入轴与所述传动轴传动连接，所述传动轴的两端分别设置有第一半轴齿轮，所述第一输出半轴以及所述第二输出半轴的一端分别设置有第二半轴齿轮，所述传动轴两端的第一半轴齿轮分别与所述第一输出半轴的第二半轴齿轮以及所述第二输出半轴的第二半轴齿轮通过行星传动组件连接，所述行星传动组件包括传动齿轮和行星齿轮，所述行星齿轮转动设置于所述传动齿轮上，以使所述行星齿轮可绕所述传动齿轮的圆心公转，所述行星齿轮的转动轴线指向所述传动齿轮的圆心，所述第一半轴齿轮的端面和所述第二半轴齿轮的端面相对设置且分别与所述行星齿轮啮合；
转向机构，包括第二输入轴以及两个传动半轴，所述第二输入轴的端部设置有第一驱动齿轮，所述传动半轴的一端设置有第三半轴齿轮，两个所述传动半轴的第三半轴齿轮的端面相对设置且分别与所述第一驱动齿轮啮合传动，两个所述传动半轴的另一端分别与两个所述行星传动组件的传动齿轮对应传动连接。


2.如权利要求1所述的传动机构，其特征在于，所述第一输入轴的端部设置有第二驱动齿轮，所述传动轴上设置有从动齿轮，所述第二驱动齿轮与所述从动齿轮传动连接，以使第一输入轴能够驱动所述传动轴周向转动。


3.如权利要求1所述的传动机构，其特征在于，所述行星传动组件中包括多个所述行星齿轮，多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙亮波，姚嘉伟，吴广卓，俞洋，桂慧，李彬，
申请(专利权)人：武汉轻工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42