一种在非结构环境下移动的履带机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种在非结构环境下移动的履带机器人，包括中间连杆和履带行走机构，所述中间连杆两侧各装有一套用于移动的履带行走机构，所述履带行走机构包括沿机器人前进方向依次布置的若干履带轮、以及履带，其中，首位两端的履带轮为驱动轮，中间履带轮为过渡轮，所述驱动轮包括轮毂电机和由轮毂电机驱动的第一轮体，所述过渡轮包括关节电机和能够自由转动地支撑在关节电机上的第二轮体，还包括在履带左右两侧对称设置的链节，用于将各电机从前至后串接在一起，其中，机器人由所述关节电机驱动以实现履带行走机构变形，通过履带变形来适应复杂地形。本履带机器人在跨越障碍物和爬坡时可平稳行驶，具有结构简单，控制可靠的特点。特点。特点。

【技术实现步骤摘要】
一种在非结构环境下移动的履带机器人


[0001]本专利技术属于移动机器人
，特别涉及一种能够适应复杂地形且与地面接触面积较大的履带机器人。

技术介绍

[0002]机器人是一种特殊的机械装置，对它的控制可以实现自动化，而且可以通过编程的方式实现某些操作作业或移动动作。
[0003]在种类繁多的移动机器人中，履带式移动机器人是特点鲜明的一种。源于它特殊的履带构造，这种机器人与地面的接触面积比较大，越野能力比较出色，牵引附着能力强。与腿式机器人、轮式机器人等相比，它对地面的适应能力更强，尤其是在越野、爬坡、爬楼梯能力等方面，履带式移动机器人要比其他移动机器人更胜一筹。
[0004]现有履带式移动机器人大多采用单节、双节或多节行走机构，传统经典履带机器人支撑板不可变形，灵活性不高，在跨越大型障碍物时容易发生倾覆，稳定性不高。
[0005]本专利技术旨在使用链节连接履带轮，提高履带的可重构性，使履带与地面贴合的面积更大，稳定性更强。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种在非结构环境下移动的履带机器人，克服履带式移动机器人在跨越障碍物时容易倾覆的缺点，打破了传统经典履带机器人支撑板不可变形的问题。
[0007]为此，本专利技术提供了一种在非结构环境下移动的履带机器人，包括中间连杆和履带行走机构，所述中间连杆两侧各装有一套用于移动的履带行走机构，所述履带行走机构包括沿机器人前进方向依次布置的若干履带轮、以及履带，其中，首位两端的履带轮为驱动轮，中间履带轮为过渡轮，所述驱动轮包括轮毂电机和由轮毂电机驱动的第一轮体，所述过渡轮包括关节电机和能够自由转动地支撑在关节电机上的第二轮体，还包括在履带左右两侧对称设置的链节，用于将各电机从前至后串接在一起，其中，在机器人行进时由驱动轮驱动机器人行进，并且由所述关节电机驱动履带行走机构变形，通过履带变形来适应复杂地形。
[0008]本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：用链节连接的履带行走机构的灵活性更高。
[0009]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
[0010]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：
[0011]图1是本专利技术的一种在非结构环境下移动的履带机器人整体结构示意图；
[0012]图2是本专利技术的在非结构环境下移动的履带机器人的履带行走机构示意图；
[0013]图3是本专利技术的在非结构环境下移动的履带机器人的履带轮结构示意图；
[0014]图4是本专利技术的在非结构环境下移动的履带机器人的内部动力配置图；
[0015]图5是本专利技术的在非结构环境下移动的履带机器人的越障示意图；
[0016]图6是本专利技术的在非结构环境下移动的履带机器人的爬升台阶运动状态图；以及
[0017]图7是本专利技术的在非结构环境下移动的履带机器人的下降台阶运动状态图。
[0018]附图标记说明
[0019]图1中：1.中间连杆；2.履带行走机构；
[0020]图2中：201.履带驱动轮；202.履带过渡轮；203.履带环；204.链节；2031.履带板；2032.履带销；2041.内链节；2042.外链节；
[0021]图3中：2011.轮体；
[0022]图4中：204
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1.第一链节；204
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2.第二链节；204
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3.第三链节；204
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4.第四链节；2022.第一关节电机；2023.第二关节电机；2024.第三关节电机；2025.第四关节电机。
具体实施方式
[0023]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。
[0024]图1示出了一种在非结构环境下移动的履带机器人的整体结构示意图，该机器人包括中间连杆1和履带行走机构2，所述中间连杆1两侧各装有一套用于移动的履带行走机构2，中间连杆1和两侧履带行走机构2连接。
[0025]图2示出了用于移动的履带行走机构2，其包括履带驱动轮201、履带过渡轮202、履带环203、以及用于连接的链节204，履带驱动轮201和履带过渡轮202通过链节204连接，履带驱动轮201和各履带过渡轮202均与履带环203啮合，本专利技术通过履带驱动轮驱动机器人行进,并通过履带过渡轮过渡移动，通过履带变形来适应复杂地形。
[0026]本实施例中，履带环203的材质为碳钢或铝合金，由履带板2031和履带销2032构成，履带销2032将各履带板2031连接起来构成履带链环，包覆在履带驱动轮和履带过渡轮的周围，与履带轮接触的一面有槽口，与其轮齿啮合，发生传动。
[0027]履带板2031与地面接触的一面有加强防滑筋，增大与地面的摩擦，每套履带行走机构有前后各设有一个履带驱动轮201，驱动轮转动时，上方轮齿与履带槽口啮合，下方轮齿与履带槽口分离，履带机器人向前移动，槽口较轮齿末端稍大，使其具有包容性，避免因小误差造成错位。
[0028]链节204包括两种，即内链节2041和外链节2042，每套履带行走机构有5对，是履带行走机构1可重构的重要组成部分。
[0029]链节204，呈直槽口形状，用于连接履带过渡轮201或履带驱动轮202，链节204分布在履带轮的两侧。
[0030]每套履带行走机构的履带轮外侧装有侧盖板2043，前方履带驱动轮和最后一个履带过渡轮内侧也装有侧盖板2043。
[0031]履带驱动轮201由轮体2011和在轮体内部设置的驱动电机2012组成，如图3所示，
轮体2011外部呈齿轮形状，有十个轮齿，与履带内部的槽口啮合。驱动电机2012为轮毂电机，其电机轴的两端与链节2041固定连接。
[0032]履带过渡轮202由内部关节电机和可自由转动地支撑在关节电机上的轮体2021组成，外部呈齿轮形状，有十个轮齿，与履带内部的槽口啮合。
[0033]如图4所示，履带机器人从前至后有四个履带过渡轮，即第一四履带过渡轮至第四履带过渡轮，相邻两链节之间由关节电机驱动，以带动在前链节相对于在后链节偏转，在行走中，由于在后链节是着地的，故只有在前链节是能够上下偏转的。
[0034]关节电机包括壳体和电机轴，二者之一与位置在前的链节固定连接，二者中的另一个与位置在后的链节固定连接。
[0035]第一关节电机2022的壳体两侧与第一链节204
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1的后端固定连接，其电机轴两端贯穿第一链节204
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1，与第二链节204
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2的前端固定连接，如此第一链节相对于第二链节能够受控制地偏转。
[0036]第二关节电机2023的壳体两侧与第三链节2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在非结构环境下移动的履带机器人，其特征在于，包括中间连杆和履带行走机构，所述中间连杆两侧各装有一套用于移动的履带行走机构，所述履带行走机构包括沿机器人前进方向依次布置的若干履带轮、以及履带，其中，首位两端的履带轮为驱动轮，中间履带轮为过渡轮，所述驱动轮包括轮毂电机和由轮毂电机驱动的第一轮体，所述过渡轮包括关节电机和能够自由转动地支撑在关节电机上的第二轮体，还包括在履带左右两侧对称设置的链节，用于将各电机从前至后串接在一起，其中，在机器人行进时由驱动轮驱动机器人行进，并且由所述关节电机驱动履带行走机构变形，通过履带变形来适应复杂地形。2.根据权利要求1所述的在非结构环境下移动的履带机器人，其特征在于，所述履带行走机构包括六个履带轮。3.根据权利要求1所述的在非结构环境下移...

【专利技术属性】
技术研发人员：石侃，丁茂莹，袁涣芝，姚燕安，张海强，孔维鑫，刘桂福，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：