具有全向抗冲击能力的抛投机器人制造技术

本发明专利技术提供了一种具有全向抗冲击能力的抛投机器人，涉及机器人领域，包括：抛投机器人的承载平台，其中包含电机和控制系统，电机通过齿轮和棘轮与一种能把旋转运动转变为直线运动的单向槽相连，通过单向槽间接控制轮毂的伸展，当轮毂收缩时，抛投机器人呈球状，提高其全向抗冲击能力；当轮毂伸展时，抛投机器人呈哑铃状，从而增强了机器人的运动能力；轮毂与电机通过非接触式的磁力齿轮相连，不仅隔绝了碰撞传导给电机的冲击力，还使电机拥有过载保护的功能，使机器人拥有更强的抗冲击能力。使机器人拥有更强的抗冲击能力。使机器人拥有更强的抗冲击能力。

【技术实现步骤摘要】
具有全向抗冲击能力的抛投机器人


[0001]本专利技术提供了一种具有全向抗冲击能力的抛投机器人，涉及机器人领域。

技术介绍

[0002]目前，抛投机器人主要有两类：一类主要包括两轮哑铃结构、球形结构。该类机器人结构紧凑、质量轻、便于手持抛掷，但机动性、复杂地面的通过性能较差，且由于自身体积小，携带能源有限，机器人的续航时间和无线通信距离较短。另一类采用与常见的四轮式、履带式移动平台相同的结构，但体积明显增大且抗跌落冲击性减小。相对于第一类机器人而言，第二类机器人略重，但仍可人工抛掷，其机动性、负载能力、越障性能提高。这两种类型的抛投式机器人可由操作者抛至工作环境，并在一定范围内运动，可完成指定的探测或救援任务。
[0003]对于抛投探测机器人来讲，在设计过程中需要在质量与体积，越障性能与抗冲击性能之间平衡。因此，抛投探测机器人在越障、携带与抛投等方面性能需要综合考虑。现阶段的主流的抛投机器人多是人力手工抛投，抛投的高度和距离有限。用无人机抛投的机器人抛投高度一般不超过20m。而且越抗冲击的抛投机器人其机构越简单，越简单的机构其越障能力就越弱，面对复杂的地面环境，会因为抛投机器人无法跨越障碍物而达不到探测的目的。

技术实现思路

[0004]本专利技术根据现有技术存在的上述问题，提供了一种具有全向抗冲击能力的抛投机器人，本专利技术所要解决的技术问题是：通过磁力齿轮组和C60轮毂提高抛投机器人的全向抗冲击能力，通过可伸缩的变形结构，提高抛投机器人的运动能力。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0006]一种具有全向抗冲击能力的抛投机器人，包括缓冲外壳和磁力齿轮组,缓冲外壳内设置有C60轮毂，所述C60轮毂向外与缓冲外壳相胶接，向内与滚动轴承相接，滚动轴承与伸缩机构连接；所述磁力齿轮组由一对定子、内转子和外转子组成，内转子和定子与伸缩机构外壳相连，使之能和伸缩机构一起伸缩，外转子与C60轮毂相连，从而使磁力齿轮组能随伸缩机构一起做伸缩运动。
[0007]作为优选的一种技术方案，所述伸缩机构通过中空轴与齿轮组连接，所述齿轮组包括两个外啮合的主动轮和从动轮，主动轮与电机连接，从动轮通过中空轴与伸缩机构、磁力齿轮组相接，把电机的动力传输到C60轮毂上。
[0008]作为优选的一种技术方案，所述伸缩机构包括第一卡扣，第一卡扣下有第二卡扣，轮毂两边的卡扣之间具有弹簧装置，当抛投机器人收缩时，第一卡扣与第二卡扣相扣，弹簧装置储能，当第二卡扣下降至第一卡扣未相扣时，弹簧装置释放能量，伸缩机构舒展。
[0009]作为优选的一种技术方案，所述伸缩机构的第二卡扣与伸缩片铰接，伸缩片放于具有四个单向槽的第一法兰盘中，第一法兰盘固连在承载平台上，保证伸缩片只能做上升
与下降的单向运动。
[0010]作为优选的一种技术方案，所述伸缩片外有一个具有4条阿基米德螺旋线开口的第二法兰盘，伸缩片与第二法兰盘通过紧定螺钉相连，第二法兰盘中有一个棘轮机构，通过中空轴与齿轮组相连，利用棘轮的旋转，控制伸缩片的下降，从而间接控制伸缩机构的舒展运动。
[0011]作为优选的一种技术方案，所述磁力齿轮组由铝合金制成，定子由8块铁片做磁化动力源，内转子和外转子由4个N极和4个S极的强磁铁交错排列。
[0012]作为优选的一种技术方案，所述平衡尾由三级弹簧伸缩结构组成，在抛投机器人的收缩状态下，平衡尾被伸缩机构外壳完全包裹住，此时平衡尾储存弹性势能，当抛投机器人处于伸展状态时，平衡尾的弹性势能释放，平衡尾弹出，当C60轮毂转动时，平衡尾与地面接触，提供与C60轮毂转动方向相反的扭矩，从而使抛投机器人向前运动。
[0013]与现有技术相比，本具有全向抗冲击能力的抛投机器人具有以下优点：
[0014]1.本技术方案中设计的抛投机器人具有全向抗冲击能力，在空中不用进行位姿控制，缓冲外壳和C60轮毂把承载平台全部包覆，对内部元器件具有更好的保护作用。
[0015]2.本技术方案中通过磁力齿轮组使动力的传输变为无接触式传输，隔绝了轮毂与传动系统部分的冲击，使抛投机器人具有更强的抗冲击能力。
[0016]3.本技术方案中通过采用创新的伸缩机构使抛投机器人在抛投时呈球形，具有良好的抗冲击性能，在运动时呈哑铃形，具有更好的运动能力。
附图说明
[0017]图1本抛投机器人收缩与舒展状态外观正视图；
[0018]图2本抛投机器人无缓冲外壳立体结构示意图；
[0019]图3本抛投机器人的爆炸结构示意图；
[0020]图4本抛投机器人内部结构剖视图；
[0021]图5本抛投机器人内部结构等轴侧视角剖视图；
[0022]图6本抛投机器人的磁力齿轮组立体结构示意图；
[0023]图7本抛投机器人的伸缩机构立体结构示意图；
[0024]图8本抛投机器人的平衡尾的收紧与弹出状态；
[0025]图中，1
‑
缓冲外壳；2
‑
C60轮毂；3
‑
磁力齿轮组；4
‑
伸缩机构；5
‑
齿轮组；6
‑
控制系统；7
‑
平衡尾；8
‑
承载平台；9
‑
电机；10
‑
电池；11
‑
PCB板；12
‑
卡扣；13
‑
第二卡扣；14
‑
弹簧装置；15
‑
伸缩片；16
‑
第一法兰盘；17
‑
第二法兰盘；18
‑
紧定螺钉；19
‑
棘轮；20
‑
定子；21
‑
内转子；22
‑
外转子；23
‑
伸缩机构外壳；24
‑
滚动轴承；25
‑
铁片；26
‑
强磁铁；27
‑
三级弹簧机构；28
‑
中空轴；29
‑
定子轴承。
具体实施方式
[0026]以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。
[0027]如图1、图2、图3和图4所示，本具有全向抗冲击能力的抛投机器人包括：缓冲外壳1,C60轮毂2，磁力齿轮组3，伸缩机构4，齿轮组5，控制系统6和平衡尾7。所述控制系统6包括
承载平台8，电机9，电池10和PCB板11。
[0028]如图3、图4和图5所示，本具有全向抗冲击能力的抛投机器人，所述齿轮组5包括外啮合的主动轮和从动轮，主动轮与电机9连接，从动轮与中空轴28相连，中空轴28与从动轮采用间隙配合，使中空轴28可以沿着从动轮的轴伸缩,中空轴28上安装有磁力齿轮组3的定子轴承29和内转子21，通过齿轮组5和中空轴28把电机9的动力传输到磁力齿轮组3上，再通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有全向抗冲击能力的抛投机器人，其特征在于：包括缓冲外壳(1)和磁力齿轮组(3),缓冲外壳(1)内设置有C60轮毂(2)，所述C60轮毂(2)向外与缓冲外壳(1)相胶接，向内与滚动轴承(24)相接，滚动轴承(24)与伸缩机构(4)连接；所述磁力齿轮组(3)由一对定子(20)、内转子(21)和外转子(22)组成，内转子(21)和定子(20)与伸缩机构外壳(23)相连，使之能和伸缩机构(4)一起伸缩，外转子(22)与C60轮毂(2)相连，从而使磁力齿轮组(3)能随伸缩机构(4)一起做伸缩运动。2.根据权利要求1所述的一种具有全向抗冲击能力的抛投机器人，其特征在于：所述伸缩机构(4)通过中空轴(28)与齿轮组(5)连接，所述齿轮组(5)包括两个外啮合的主动轮和从动轮，主动轮与电机(9)连接，从动轮通过中空轴(28)与伸缩机构(4)、磁力齿轮组(3)相接，把电机(9)的动力传输到C60轮毂(2)上。3.根据权利要求1所述的一种具有全向抗冲击能力的抛投机器人，其特征在于：所述伸缩机构(4)包括第一卡扣(12)，第一卡扣(12)下有第二卡扣(13)，轮毂(2)两边的卡扣之间具有弹簧装置(14)，当抛投机器人收缩时，第一卡扣(12)与第二卡扣(13)相扣，弹簧装置(14)储能，当第二卡扣(13)下降至第一卡扣(12)未相扣时，弹簧装置(14)释放能量，伸缩机构舒展。4.根据权利要求3所述的一种具有全向抗冲击能力的抛投机器人，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张子建，许懿，董洋洋，王永滨，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：