一种用于无人变胞车前、后车身连接锁紧及前车身水平举升机构制造技术

本发明专利技术涉及机器人的技术领域，具体的是一种用于无人变胞车前、后车身连接锁紧及前车身水平举升机构。包括水平举升机构和前后锁紧机构；水平举升机构包括举升圆盘、一对举升杆、电动推杆、带减速器的电机和第一齿轮传动机构；前后锁紧机构包括第二齿轮传动机构、连接横杆和锁头总成，第二齿轮传动机构包括解锁驱动齿轮和齿条，解锁驱动齿轮通过惰轮和齿条啮合，实现间歇啮合传动，连接锁紧及前车身水平举升机构具有高的连接刚度，极大地降低了汽车态行驶时车架的振动，同时也保证了前车架和后车架在汽车态时相互稳定支撑，不会发生绕车轴的转动，该车架在汽车态与类人态间重构变形时，能够保证前车架的水平举升，不会发生运动形式上的不协调。的不协调。的不协调。

【技术实现步骤摘要】
一种用于无人变胞车前、后车身连接锁紧及前车身水平举升机构


[0001]本专利技术涉及机器人的
，具体的是一种用于无人变胞车前、后车身连接锁紧及前车身水平举升机构。

技术介绍

[0002]无人变胞车是一种处在前沿研究领域且技术先进的移动载具，其结构可变形重构以适应于不同的行驶路面。
[0003]其具有汽车态与类人态两种构态，在结构路面上以汽车态快速行驶，在非结构路面上以类人态进行跨步行走，从而提高了道路的通过性，可通过正向重构（汽车态变换为类人态）及逆向重构（类人态变换为汽车态）实现两种构态间的相互变换。
[0004]在正向重构过程中，折收的腿部机构首先伸展打开并支撑到地面，而后前、后车身需解锁分离，结合折叠腿部机构的变形运动以完成正向重构；在逆向重构过程中前、后车身需实现锁紧，并将腿部机构完全折收回无人变胞车的内部。
[0005]无人变胞车车体由两个独立的前、后车身组成，为了使无人变胞车在类人态时缩减长度方向的尺寸，同时为了使整车的质心更加接近于两腿的支撑区域，需要将无人变胞车的前车身水平举升起来，其中最常见的水平举升机构是基于平行四边形机构原理设计的举升机构，传统的基于平行四边形原理设计的举升机构安装在前车身一侧，由于底边水平，所以可以实现前车身的水平举升，但是举升杆件运动会存在死点位置，并且为了避免前、后车身在重构过程中产生干涉，举升杆件需设计成较长尺寸。
[0006]故经过简化，可将举升杆件与前车身连接成三角形结构且将举升杆件布置在车体两侧，此时举升杆件尺寸较小，从而可以缩短无人变胞车在类人态时的站立高度，但同时这也会导致举升杆件并不能将前车身水平举升，此时需要引入变形机构，即可将其中一根举升杆设计成尺寸可变，则此时前车身可被水平举升。
[0007]因此设计一种用于无人变胞车前、后车身连接锁紧及前车身水平举升机构，来解决以下问题：（1）当无人变胞车为汽车态时，由于前车架和后车架相互独立，在各自重力作用下会发生绕前后车轴的旋转运动，无法完成汽车态行驶。
[0008]（2）当无人变胞车为汽车态时，整车架刚度性能较差，难于承受来自地面的冲击。
[0009]（3）在无人变胞车由汽车态向类人态重构过程中，需要保证前车架水平举升，这要求举升推杆和举升电机共同工作时有一定的协调性。
[0010]（4）连接前车架和后车架的刚性杆件在工作过程中可能会发生移位，需要有相应的自锁机构，且要在刚性杆件解锁的过程中，使其横向运动时摩擦力尽可能小。

技术实现思路

[0011]根据设计要求以及需要解决上述的问题，本专利技术提供一种用于无人变胞车前、后
车身连接锁紧及前车身水平举升机构，具体技术方案如下：一种用于无人变胞车前、后车身连接锁紧及前车身水平举升机构，包括水平举升机构11和前后锁紧机构12；所述水平举升机构11包括举升圆盘112、一对举升杆114、电动推杆115、带减速器的电机和第一齿轮传动机构；所述一对举升杆114的一端固定连接着举升圆盘112的外圆周，一对举升杆114的另一端展开，呈V形布置，一根举升杆114的另一端铰接连接着电动推杆115的伸展端；所述电机的输出轴固定连接着旋转轴117的一端，旋转轴117的另一端穿过所述举升圆盘112外伸；且举升圆盘112通过轴承机构和旋转轴117同轴安装；所述第一齿轮传动机构包括不完全齿圈1201和扇形齿轮118，不完全齿圈1201同轴固定在举升圆盘112内，扇形齿轮118固定设于旋转轴117的中部，实现间歇啮合传动；所述前后锁紧机构12包括第二齿轮传动机构、连接横杆121和锁头总成123，且连接横杆121上套装有一对直线轴承124；第二齿轮传动机构包括解锁驱动齿轮122和齿条，解锁驱动齿轮122为不完全齿轮，解锁驱动齿轮122固定设于旋转轴117的外端，齿条设于连接横杆121中部，解锁驱动齿轮122通过惰轮13和齿条啮合，实现间歇啮合传动；所述电机通过旋转轴117、第二齿轮传动机构使得连接横杆121沿杆身方向水平移动，实现锁头总成123和连接横杆121的对应端插接锁紧或解锁分离；所述电机正转，扇形齿轮118和不完全齿圈1201开始啮合时，扇形齿轮118需要转过的角度大于解锁驱动齿轮122的齿轮部圆弧角度。
[0012]进一步，所述带减速器的电机包括举升电机113和行星齿轮减速器116，旋转轴117的内端为法兰盘1172； 举升电机113的输出轴通过行星齿轮减速器116固定连接着法兰盘1172。
[0013]进一步，所述轴承机构包括一对圆锥滚子轴承，所述举升圆盘112内轴向开设有阶梯孔，一对圆锥滚子轴承配合设于阶梯孔内；举升圆盘112的外端面固定设有外侧端盖1121。
[0014]进一步，所述锁头总成123包括立方体状的锁体1231和插件机构；所述锁体1231的一端部开设有楔形插槽，锁体1231的侧壁对应楔形插槽处开设有插孔；与锁体的楔形插槽1231配合的连接横杆121的端部为楔形；所述插件机构包括弹簧压板1232和两个以上的压紧弹簧1233，每个压紧弹簧1233的压紧端对应设有定位凸块1234，每个定位凸块1234包括直立的定位板和设于定位板一侧的球形凸起；当连接横杆121的楔形部配合插入锁体1231的楔形插槽内，弹簧压板1232对压紧弹簧1233轴向施压，使得球形凸起通过锁体1231侧壁的插孔对应插设在连接横杆121的楔形部的半球孔中，弹簧压板1232通过螺栓锁紧固定在所述锁体1231的侧壁上。
[0015]本专利技术的有益技术效果如下：（1）本专利技术提供一种用于无人变胞车前、后车身连接锁紧及前车身水平举升机构，用于无人变胞车时，通过前后锁紧机构可以提高无人变胞车汽车态时的刚度，进而提高无人变胞车在汽车态行驶时的减振性能及应对路面不平时的抗冲击性能，同时也保证了前车
架和后车架相互稳定支撑，不会发生绕车轴的转动；水平举升机构可解决由汽车态重构为类人态时前车架的水平举升的问题。
[0016]（2）通过举升电机完成前车架的举升运动，以及连接横杆的锁紧与解锁分离要求；当无人变胞车处于汽车态时，为了提高整车的刚度，连接横杆处于锁死状态，在举升之前，举升电机通过两级齿轮带动连接横杆上的齿条，使得连接横杆在一对直线轴承之间发生横向移动，当楔形部从楔形插槽之中抽出时，实现对连接横杆的解锁，并中断对齿条的动力输出，使得连接横杆停止运动，再将动力输出到举升圆盘上实现举升圆盘的转动，此时电动推杆调整伸长或缩短配合举升圆盘对一对举升杆的转动，完成前车架水平举升。当无人变胞车由类人态到汽车态时，只需将举升电机进行反转，即可依次实现前车架的水平降落和连接横杆的锁死；因此本专利技术通过举升电机实现变胞车的举升（下降）及锁紧（解锁）动作，降低了成本，同时使得结构更加紧凑，便于安装。
[0017]（3）本专利技术采用一对直线轴承进行支承，减小了连接横杆横向移动时的摩擦，使工作过程更加流畅，锁头总成包括插件机构和立方体块状的锁体，锁体的一端部开设有楔形插槽，锁体侧壁对应楔形插槽处开设有插孔，当连接横杆的楔形部配合插入楔形插槽内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于无人变胞车前、后车身连接锁紧及前车身水平举升机构，其特征在于：包括水平举升机构（11）和前后锁紧机构（12）；所述水平举升机构（11）包括举升圆盘（112）、一对举升杆（114）、电动推杆（115）、带减速器的电机和第一齿轮传动机构；所述一对举升杆（114）的一端固定连接着举升圆盘（112）的外圆周，一对举升杆（114）的另一端展开，呈V形布置，一根举升杆（114）的另一端铰接连接着电动推杆（115）的伸展端；所述电机的输出轴固定连接着旋转轴（117）的一端，旋转轴（117）的另一端穿过所述举升圆盘（112）外伸；且举升圆盘（112）通过轴承机构和旋转轴（117）同轴安装；所述第一齿轮传动机构包括不完全齿圈（1201）和扇形齿轮（118），不完全齿圈（1201）同轴固定在举升圆盘（112）内，扇形齿轮（118）固定设于旋转轴（117）的中部，不完全齿圈（1201）和扇形齿轮（118）实现间歇啮合传动；所述前后锁紧机构（12）包括第二齿轮传动机构、连接横杆（121）和锁头总成（123），且连接横杆（121）上套装有一对直线轴承（124）；第二齿轮传动机构包括解锁驱动齿轮（122）和齿条，解锁驱动齿轮（122）为不完全齿轮，解锁驱动齿轮（122）固定设于旋转轴（117）的外端，齿条设于连接横杆（121）中部，解锁驱动齿轮（122）通过惰轮（13）和齿条啮合，实现间歇啮合传动；所述电机通过旋转轴（117）、第二齿轮传动机构使得连接横杆（121）沿杆身方向水平移动，实现锁头总成（123）和连接横杆（121）的对应端插接锁紧或解锁分离；所述电机正转，扇形齿轮（118）和不完全齿圈（1201）开始啮合时，扇形齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊，阮小栋，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：