一种俯仰车身轮式越障机器人制造技术

技术编号:24286752 阅读:15 留言:0更新日期:2020-05-26 18:45
本发明专利技术公开了一种俯仰车身轮式越障机器人,包括车架,包括前车架和后车架,其中,后车架与前车架转动连接,驱动装置,设置在后车架上,用于驱动后车架绕前车架转动,以使车架形成正V型或倒V型形状,以及多个行走装置,包括轮腿和驱动轮,用于驱动整个机器人移动。本发明专利技术的俯仰车身轮式越障机器人,通过采用电机驱动同步带轮,将电机转动角度传递给车身进行俯仰,抬高前车轮能够使得车轮更加贴合障碍物表面,增加轮子与障碍物的接触面积,缩短前后驱动轮之间的距离,使得车身通过障碍物时用于的驱动的轮子更多,从而更容易跨越障碍,或使得车身呈现V型,能够更加贴合路面,降低重心,提高下坡稳定性。

A wheel type obstacle surmounting robot with pitching body

【技术实现步骤摘要】
一种俯仰车身轮式越障机器人
本专利技术涉及行走装置领域,具体涉及一种俯仰车身轮式越障机器人。
技术介绍
移动机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作,例如生产业、建筑业,或是危险的工作。根据移动方式来分,可分为:轮式移动机器人、步行移动机器人(单腿式、双腿式和多腿式)、履带式移动机器人、爬行机器人、蠕动式机器人和游动式机器人等类型;按工作环境来分,可分为:室内移动机器人和室外移动机器人;按控制体系结构来分,可分为:功能式(水平式)结构机器人、行为式(垂直式)结构机器人和混合式机器人;按功能和用途来分,可分为:医疗机器人、军用机器人、助残机器人、清洁机器人等。目前市面上的轮式机器人结构种类多样,虽然轮式机器人拥有丰富的变化机构,但是在面对较大障碍时的越障能力较差。
技术实现思路
为克服现有技术的缺陷,本专利技术的目的在于提供一种俯仰车身轮式越障机器人,以提高越障能力和下坡稳定性。为此,本专利技术提出了一种俯仰车身轮式越障机器人,包括:车架,包括前车架和后车架,其中,后车架与前车架转动连接,驱动装置,设置在后车架上,用于驱动后车架绕前车架转动,或者设置在前车架上,用于驱动前车架绕后车架转动,以使车架形成正V型或倒V型形状,以及多个行走装置,包括轮腿和驱动轮,安装在车架上,用于驱动整个机器人移动。进一步地,所述后车架与前车架之间设置有俯仰传动轴,其中,所述俯仰传动轴与后车架固定连接,俯仰传动轴与前车架通过滚动轴承转动连接,并且俯仰传动轴与驱动装置传动连接。进一步地,所述俯仰传动轴与后车架通过轴肩限位并通过紧定螺钉固定,俯仰传动轴与前车架通过滚动轴承和轴肩限位。进一步地,所述驱动装置包含电机、同步带轮一、电机传动轴、同步带、以及同步带轮二,其中,所述同步带轮二固定安装在俯仰传动轴上。进一步地,所述同步带轮二与俯仰传动轴通过轴肩与卡簧限位并通过紧定螺钉固定。进一步地,所述后车架包括两块平行设置的支撑板,相对设置的两块支撑板之间垂直安装若干车架固定杆,以使两块支撑板连接为一体,形成一体结构的后车架和前车架。进一步地,所述驱动轮包括轮部电机、轮部联轴器、以及车轮。与现有技术相比,本专利技术的有益效果:本专利技术的俯仰车身轮式越障机器人,通过采用电机驱动同步带轮,将电机转动角度传递给车身进行俯仰,抬高前车轮能够使得车轮更加贴合障碍物表面,增加轮子与障碍物的接触面积,缩短前后驱动轮之间的距离,使得车身通过障碍物时用于的驱动的轮子更多,从而更容易跨越障碍,或通过控制电机反转使得车身呈现V型,能够更加贴合路面,降低重心,提高下坡稳定性。除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解,本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术,并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:图1为本专利技术的俯仰车身轮式越障机器人的结构示意图一;图2为本专利技术的俯仰车身轮式越障机器人的结构示意图二;图3为本专利技术的俯仰车身轮式越障机器人中前车架与后车架连接的示意图;图4为本专利技术的俯仰车身轮式越障机器人中行走装置的结构示意图;以及图5为本专利技术的俯仰车身轮式越障机器人的两种翻越障碍形态示意图。附图标记说明1、车架;2、驱动装置;3、行走装置;11、前车架;12、后车架;13、车架固定杆;14、俯仰传动轴;21、电机安装架;22、电机;23、电机联轴器;24、同步带轮一;25、电机传动轴;26、同步带;27、同步带轮二;31、轮腿;32、轮部电机;33、轮部联轴器;34、车轮。具体实施方式需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。图1-图5示出了根据本专利技术的一些实施例。如图1、2所示,一种俯仰车身轮式越障机器人,包括车架1、驱动装置2、行走装置3,行走装置3安装在车架1底部,用于驱动整个机器人移动,车架1包含前车架11和后车架12,后车架12与前车架11转动连接,并且后车架12与驱动装置2传动连接,使后车架12绕前车架11转动,使车架1形成正V型形状,或者车架1形成倒V型形状,使机器人更容易翻越障碍,下坡更稳定。具体地,后车架12与前车架11之间设置有俯仰传动轴14,俯仰传动轴14与后车架12固定连接,俯仰传动轴14与前车架11通过滚动轴承转动连接,其中,俯仰传动轴14与驱动装置2传动连接,驱动装置2通过带动俯仰传动轴14转动,进而带动后车架12绕前车架11转动,完成变形目的。具体地,驱动装置2包括电机安装架21、电机22、电机联轴器23、同步带轮一24、电机传动轴25、同步带26、以及同步带轮二27。电机安装架21分别与电机22、前车架11通过机械螺钉固定,电机22与电机传动轴25通过电机联轴器23上的键连接,电机传动轴25的另一端与前车架11通过滚动轴承限位。同步带轮一24与电机传动轴25通过轴肩与卡簧限位并通过紧定螺钉固定,同步带轮二27与俯仰传动轴14通过轴肩与卡簧限位并通过紧定螺钉固定,同步带轮一24和同步带轮二27均与同步带26通过带轮上的齿形传递动力。其中,如图3所示,俯仰传动轴14与后车架12通过轴肩限位并通过紧定螺钉固定、与前车架11通过滚动轴承和轴肩限位。从而,可以通过驱动装置2驱动俯仰传动轴14转动,进而驱动后车架转动,满足变形要求。在一实施例中,如图4所示,行走装置3包括轮腿31和驱动轮,驱动轮包括轮部电机32、轮部联轴器33、车轮34。轮腿31与前车架11、后车架12通过机械螺钉固定,轮部电机32与轮腿31通过机械螺钉固定,轮部电机32与车轮34通过轮部联轴器33连接、并通过紧定螺钉固定。每个轮部电机32驱动一个车轮34转动,从而实现整个机器人前进要求。在一实施例中,如图2所示,后车架12和前车架11均由两块平行的支撑板构成,两块平行的支撑板之间设置有若干车架固定杆13,使两块平行的支撑板连接为一体,形成一体结构的后车架12和前车架11,同时具有加强车架1结构强度的的作用。在一实施例中,电机传动轴25和俯仰传动轴14二者由齿轮传动机构进行传动,以代替同步带传动,该齿轮传动机构可由相互啮合的一组齿轮构成。本专利技术的俯仰车身轮式越障机器人的工作过程如下:车架1能够调整为平直状、正V型或倒V型,当呈V型时,前后驱动轮之间的距离加长,当呈倒V型时,前后驱动轮之间的距离缩短,以适应不同的路况。如图5所示,当俯仰车身轮式越障机器人遇到障碍时可通过控制电机旋转角度,使得机器人车架一边前进一边倒V型上扬,抬高前车轮能够使得车轮更加贴合障碍物表面,增加轮子与障碍物的接触面积,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种俯仰车身轮式越障机器人,其特征在于,包括:/n车架(1),包括前车架(11)和后车架(12),其中,后车架(12)与前车架(11)转动连接,/n驱动装置(2),设置在后车架(12)上,用于驱动后车架(12)绕前车架(11)转动,或者设置在前车架(11)上,用于驱动前车架(11)绕后车架(12)转动,以使车架(1)形成正V型或倒V型形状,以及/n多个行走装置(3),包括轮腿(31)和驱动轮,安装在车架(1)上,用于驱动整个机器人移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种俯仰车身轮式越障机器人,其特征在于,包括:
车架(1),包括前车架(11)和后车架(12),其中,后车架(12)与前车架(11)转动连接,
驱动装置(2),设置在后车架(12)上,用于驱动后车架(12)绕前车架(11)转动,或者设置在前车架(11)上,用于驱动前车架(11)绕后车架(12)转动,以使车架(1)形成正V型或倒V型形状,以及
多个行走装置(3),包括轮腿(31)和驱动轮,安装在车架(1)上,用于驱动整个机器人移动。


2.根据权利要求1所述的俯仰车身轮式越障机器人,其特征在于,所述后车架(12)与前车架(11)之间设置有俯仰传动轴(14),其中,所述俯仰传动轴(14)与后车架(12)固定连接,俯仰传动轴(14)与前车架(11)通过滚动轴承转动连接,并且俯仰传动轴(14)与驱动装置(2)传动连接。


3.根据权利要求2所述的俯仰车身轮式越障机器人,其特征在于,所述俯仰传动轴(14)与后车架(12)通过轴肩限位...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈红兵秦建军郑皓冉刘永峰
申请(专利权)人:北京建筑大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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