一种基于Schatz机构的异形轮式机器人制造技术

一种基于Schatz机构的异形轮式机器人，包括第一双轮模块、第一车身连接管、第二双轮模块、第二车身连接管。第一车身连接管和第二车身连接管平行放置，其两端分别与第一双轮模块和第二双轮模块固定连接，机器人可以在路面上稳定行驶。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Schatz机构的异形轮式机器人
本专利技术涉及一种基于Schatz机构的异形轮式机器人，具体涉及一种以空间六杆机构为基础动力单元，通过两个双轮模块协同运动使整体移动的轮式移动机器人。
技术介绍
该移动机器人以Schatz机构作为基础动力单元，将两个Schatz机构进行对称布置作为双轮模块，再将两个双轮模块进行空间排布作为整个移动机器人的复合动力系统。其中Schatz机构是典型的单闭链空间六杆6R机构。根据Schatz机构的单自由度的特点，仅使用一个电机即可驱动整个动力单元机构运动。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题：一般来说，单Schatz机构运动模式有限，不能实现较为灵活的运动。本专利技术的技术方案：一种基于Schatz机构的异形轮式机器人，其特征在于：第一双轮模块、第一车身连接管、第二双轮模块、第二车身连接管；所述的第一车身连接管和第二车身连接管平行放置，其两端分别与第一双轮模块和第二双轮模块固定连接。所述第一双轮模块包括：第一单轮模块、上连接板、下连接板、第二单轮模块。所述的上连接板为回型平板结构，其两端开有通孔，分别用于连接第一单轮模块和第二单轮模块。所述的下连接板与上连接板结构和尺寸完全相同。所述的第一车身连接管为矩形方管结构。所述的第二车身连接管与第一车身连接管结构和尺寸完全相同。所述的第二双轮模块与第一双轮模块结构和尺寸完全相同。所述第一单轮模块包括：机架杆、第一电机、法兰联轴器、从动转动副、第一主轴、第一辅助杆、第二辅助杆、异形轮、第二主轴。所述的机架杆为矩形方管结构，前侧面开有圆孔和螺纹孔，后侧面开有空槽，上、下侧面开有连接孔，分别用于安装和固定第一电机及从动转动副，上、下侧面开有连接孔，用于与上、下连接板通过螺钉固定连接。所述的法兰联轴器为圆柱型结构，下端大圆柱盘上有一组连接孔，用于与第一主轴通过螺钉固定连接，上端空心圆柱上设有圆孔，用于与从动转动副连接并固定。所述的从动转动副为方形块结构，在方形底座上设有一组连接孔用于与机架杆通过螺钉固定连接，小圆柱轴为转动连接轴，与法兰联轴器连接固定。所述的第一主轴为圆柱型结构，下端圆形面上设有连接孔，与法兰联轴器通过螺钉固定连接，上端圆柱侧面设有对称的连接孔，与第一辅助杆以转动副的形式连接。所述的第一辅助杆的横截面为矩形结构，在两端侧面分别设有轴线相互垂直的两组连接孔，分别与第一主轴和第一辅助杆以转动副的形式连接。所述的第二辅助杆与第一辅助杆结构和尺寸完全相同。所述的异形轮是通过特殊方法拟合出来闭合曲线形成的，其几何中心前后设有两个凸台，凸台上设有通孔，分别与第二主轴和第二辅助杆以转动副的形式连接。所述的第二主轴为圆柱型结构，下端圆形面上设有连接孔，用于与第一电机固定连接，上端圆柱侧面设有对称的连接孔，与异形轮以转动副的形式连接。所述的第二单轮模块与第一单轮模块结构和尺寸完全相同。附图说明图1一种基于Schatz机构的异形轮式机器人三维图图2第一双轮模块三维图图3上连接板三维图图4第一车身连接管三维图图5第一单轮模块三维图图6机架杆三维图图7法兰联轴器三维图图8从动转动副三维图图9第一主轴三维图图10第一辅助杆三维图图11异形轮三维图图12第二主轴三维图具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细说明。一种基于Schatz机构的异形轮式机器人，如图1所示，一种基于Schatz机构的异形轮式机器人，其特征在于：第一双轮模块、第一车身连接管、第二双轮模块、第二车身连接管。所述的第一车身连接管和第二车身连接管平行放置，其两端分别与第一双轮模块和第二双轮模块固定连接。如图2所示，所述第一双轮模块包括：第一单轮模块、上连接板、下连接板、第二单轮模块。如图3所示，所述的上连接板为回型平板结构，其两端开有通孔，分别用于连接第一单轮模块和第二单轮模块。所述的下连接板与上连接板结构和尺寸完全相同。如图4所示，所述的第一车身连接管为矩形方管结构。所述的第二车身连接管与第一车身连接管结构和尺寸完全相同。所述的第二双轮模块与第一双轮模块结构和尺寸完全相同。如图5所示，所述第一单轮模块包括：机架杆、第一电机、法兰联轴器、从动转动副、第一主轴、第一辅助杆、第二辅助杆、异形轮、第二主轴。如图6所示，所述的机架杆为矩形方管结构，前侧面开有圆孔和螺纹孔，后侧面开有空槽，上、下侧面开有连接孔，分别用于安装和固定第一电机及从动转动副；上、下侧面开有连接孔，用于与上、下连接板通过螺钉固定连接。如图7所示，所述的法兰联轴器为圆柱型结构，下端大圆柱盘上有一组连接孔，用于与第一主轴通过螺钉固定连接，上端空心圆柱上设有圆孔，用于与从动转动副连接并固定。如图8所示，所述的从动转动副为方形块结构，在方形底座上设有一组连接孔用于与机架杆通过螺钉固定连接，小圆柱轴为转动连接轴，与法兰联轴器连接固定。如图9所示，所述的第一主轴为圆柱型结构，下端圆形面上设有连接孔，与法兰联轴器通过螺钉固定连接，上端圆柱侧面设有对称的连接孔，与第一辅助杆以转动副的形式连接。如图10所示，所述的第一辅助杆的横截面为矩形结构，在两端侧面分别设有轴线相互垂直的两组连接孔，分别与第一主轴和第一辅助杆以转动副的形式连接。所述的第二辅助杆与第一辅助杆结构和尺寸完全相同。如图11所示，所述的异形轮是通过特殊方法拟合出来闭合曲线形成的，其几何中心前后设有两个凸台，凸台上设有通孔，分别与第二主轴和第二辅助杆以转动副的形式连接。如图12所示，所述的第二主轴为圆柱型结构，下端圆形面上设有连接孔，用于与第一电机固定连接，上端圆柱侧面设有对称的连接孔，与异形轮以转动副的形式连接。所述的第二单轮模块与第一单轮模块结构和尺寸完全相同。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Schatz机构的异形轮式机器人，其特征在于：第一双轮模块(A)、第一车身连接管(B)、第二双轮模块(C)、第二车身连接管(D)；/n所述的第一车身连接管(B)和第二车身连接管(D)平行放置，其两端分别与第一双轮模块(A)和第二双轮模块(C)固定连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于Schatz机构的异形轮式机器人，其特征在于：第一双轮模块(A)、第一车身连接管(B)、第二双轮模块(C)、第二车身连接管(D)；
所述的第一车身连接管(B)和第二车身连接管(D)平行放置，其两端分别与第一双轮模块(A)和第二双轮模块(C)固定连接。


2.根据权利要求1所述一种基于Schatz机构的异形轮式机器人，其特征在于：
所述第一双轮模块(A)包括：第一单轮模块(A1)、上连接板(A2)、下连接板(A3)、第二单轮模块(A4)；
所述的上连接板(A2)为回型平板结构，其两端开有通孔，分别用于连接第一单轮模块(A1)和第二单轮模块(A4)；
所述的下连接板(A3)与上连接板(A4)结构和尺寸完全相同；
所述的第一车身连接管(B)为矩形方管结构；
所述的第二车身连接管(D)与第一车身连接管(B)结构和尺寸完全相同；
所述的第二双轮模块(C)与第一双轮模块(A)结构和尺寸完全相同。


3.根据权利要求2所述一种基于Schatz机构的异形轮式机器人，其特征在于：
所述第一单轮模块(A1)包括：机架杆(A1-1)、第一电机(A1-2)、法兰联轴器(A1-3)、从动转动副(A1-4)、第一主轴(A1-5)、第一辅助杆(A1-6)、第二辅助杆(A1-7)、异形轮(A1-8)、第二主轴(A1-9)；
所述的机架杆(A1-1)为矩形方管结构，前侧面开有圆孔(A1-1-a、c)和螺纹孔(A6-1-b)，后侧面开有空槽，上、下侧面开有连接孔(A1-1-e)，分别用于安装和固定第一电机(A1-2)及从动转动副(A1-4)；上、下侧面开有连接孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚燕安，姚舜，刘超，谭稀岑，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11