物体的行走机构制造技术

本发明专利技术涉及一种物体的行走机构：它包括底盘、前轮、左轮，前轮包括前驱动轮和前辅助驱动轮、左轮包括左驱动轮和左辅助驱动轮，上述轮子均为圆形偏心或非圆形轮，前驱动轮设置于底盘下方前面边缘附近，其轮轴横向设置，前辅助驱动轮设置在前轮轮轴上；左驱动轮设置于底盘下方左面边缘附近，其轮轴垂直于前轮的轮轴，左辅助驱动轮设置在左轮轮轴上，行走机构还包括后轮和右轮，后轮设置于底盘后面边缘附近，其轮轴平行于前轮轮轴；右轮设置于底盘后面边缘附近，其轮轴平行于左轮轮轴；上述轮子的轮轴上还设置一个或一组圆形偏心或非圆形纠偏轮。这样设置的行走机构能全方位移动，且跨越能力强、可以大步距、小步距两种方式行走。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种物体的行走机构。主要用于机器人等机电类物体的移动。
技术介绍
目前能全方位(又称三自由度(前后移动、左右移动和转动))移动的机器人行走机构中，W02004080664专利申请文件(与US7256559、KR100791615为同一专利)无疑描述 了最简单和成本最低的一种，如图1 2，但这套机构有个缺点，即若采用多边形轮子，轮子 有长径和短径，长径和短径之间的差距越大，机器人跨越障碍的能力越大，但相应的步距也 越大，若轮子为四边形轮，边长为a，它最大能跨越的高度为0. 207a ( (V2-l)*a/2)，步 距为a;若轮子为六边形轮，边长为a，它最大能跨越的高度为ο. 134a ((2-V3)*a/2)， 步距为a。即边长相等的情况下，边数越多，跨越的高度越小，同形轮子为了提高跨越高度， 只能增加轮子的大小尺寸a的值，但相应的步距也同比增长。在一些可控制步距要求短的 场合，这套机构似乎就不合适了。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种改进的全方位行走机构。本专利技术的目的是通过下述设计达到的在物体的行走机构的底盘上设置前轮、左 轮，前轮包括前驱动轮和前辅助驱动轮、左轮包括左驱动轮和左辅助驱动轮，上述轮子均为 圆形偏心或非圆形轮，前驱动轮设置于底盘下方前面边缘附近，其轮轴横向设置，前辅助驱 动轮设置在前轮轮轴上；左驱动轮设置于底盘下方左面边缘附近，其轮轴垂直于前轮的轮 轴，左辅助驱动轮设置在左轮轮轴上；行走机构还包括后轮和右轮，后轮设置于底盘后面边 缘附近，其轮轴平行于前轮轮轴；右轮设置于底盘后面边缘附近，其轮轴平行于左轮轮轴； 后轮及右轮可为圆形支撑轮，能分别被前轮和左轮拖或推着转动；后轮及右轮也可由圆形 偏心或非圆形的驱动轮和辅助驱动轮组成，前后驱动轮同步驱动，左右驱动轮也同步驱动， 前后辅助驱动轮、左右辅助驱动轮也分别同步驱动。上述轮子的轮轴上还设置一个或一组圆形偏心或非圆形纠偏轮。本专利技术的实质是在W02004080664专利申请文件描述的行走机构每组(前后一组、 左右一组)驱动轮的轮轴上再增加(空套)一组非圆形或圆形偏心轮，其长径略大于驱动 轮的短径，我们将它称为辅助驱动轮(如图3)，它有独立的驱动机构。当驱动轮转动时，辅 助驱动轮不转，行走机构大步距移动(如图4)；当机器人需要小步距调整时，驱动轮不转， 辅助驱动轮转动，将行走机构略微抬升移动(如图5)；行走机构的一组轮轴上还设置单侧 的非圆形或圆形纠偏轮，其长径也略大于驱动轮的短径，当机器人需要纠偏调整或转向时， 驱动轮、辅助驱动轮不转，纠偏轮转动，将行走机构靠近纠偏轮的一侧略微抬升转动(如图 6)。辅助驱动轮类似于纠偏轮，与纠偏轮的区别在于纠偏轮是空套在驱动轮轮轴上的单侧 轮(也可以是各自独立的双侧轮)，而辅助驱动轮则是对称分布在驱动轮轮轴上的同轴双 侧轮；纠偏轮是可以只存在在前后轮或左右轮中的一组上(也可以两组上都有)，而辅助驱动轮则是在前后轮轴和左右轮轮轴上都有。这样设置的行走机构能全方位移动，且跨越能 力强、可以大步距、小步距两种方式行走。附图说明图1 2为原有的行走机构的轮子运行示意图。图3 6本专利技术的行走机构的轮子运行示意图。图7为本专利技术的轮子组合在一起的形状及转动形态示意图。图8为本专利技术的一些可用的轮子的形状示意图。图9为本专利技术的轮子布置及同步带传动示意图。图10为本专利技术的轮子布置及齿轮传动示意图。图11为只用一个驱动(轮子的)电机时的同步带传动示意图。图12为只用一个驱动(轮子的)电机时的滑移齿轮转换位置示意图。图13为只用一个驱动(轮子的)电机时的轮子布置及同步带传动示意图。图14 21为一些可用的传动部件设置(侧面)示意图。图22 25为只用一个驱动(轮子的)电机的几种传动示意简图。图26为轮子转动而轮轴固定的轮子剖面图。图27为轮子、轮轴均能转动的轮子剖面图。具体实施例方式本专利技术为一种物体的行走机构，它包括底盘1、前轮、左轮、后轮和右轮，前轮包括 圆形偏心轮或非圆形轮的前驱动轮11和前辅助驱动轮15、左轮包括圆形偏心轮或非圆形 轮的左驱动轮12和左辅助驱动轮16，前驱动轮11通过轮子固定支架6设置于底盘1下方 前面边缘附近，其轮轴横向设置，前辅助驱动轮15设置在前轮轮轴上；左驱动轮12通过轮 子固定支架6设置于底盘1下方左面边缘附近，其轮轴垂直于前轮的轮轴，左辅助驱动轮16 设置在左轮轮轴上；后轮设置于底盘1后面边缘附近，其轮轴平行于前轮轮轴；右轮设置于 底盘1后面边缘附近，其轮轴平行于左轮轮轴。后轮及右轮可为圆形支撑轮19，能分别被前轮和左轮拖或推着转动，即如图9、图 25，行走机构如三轮车一样采用单侧驱动的方式。前轮、左轮两者之一的轮轴上空套着一个 非圆形或圆形偏心的纠偏驱动轮4，纠偏驱动轮4的长径大于驱动轮的短径，纠偏驱动轮4 的短径小于驱动轮的短径。后轮及右轮也可为圆形偏心或非圆形的驱动轮13、14，后轮轮轴上还设置有后辅助驱动轮17，右轮轮轴上还设置有右辅助驱动轮18，后辅助驱动轮17、右辅助驱动轮18也 为圆形偏心或非圆形的驱动轮，前、后驱动轮11、13—般形状一致，通过前后轮固定支架平 行设置于底盘1上，并与前后轮驱动机构相连；前、后辅助驱动轮15、17 —般形状也一致，与 前后辅助驱动轮驱动机构相连；左、右驱动轮12、14一般形状一致(但可以与前后驱动轮形 状不一致，即χ方向与y方向的单位长度可以不一样)，通过左右轮固定支架平行设置于底 盘1上，并与左右轮驱动机构相连，左右辅助驱动轮16、18 —般形状一致，与左右辅助驱动 轮驱动机构相连；后驱动轮13与前驱动轮11同步转动；右驱动轮14与左驱动轮12同步转 动。后辅助驱动轮17与前辅助驱动轮15同步转动；右辅助驱动轮18与左辅助驱动轮16同步转动。 可在前后左右的驱动轮的轮轴上空套着一个非圆形或圆形偏心的纠偏驱动轮4 ； 也可在前后左右的驱动轮的轮轴上空套着两个(一组)非圆形或圆形偏心的纠偏驱动轮 4，并且以前后纠偏轮同步转动的一组、左右纠偏轮同步转动的一组这两组中至少一组的方 式存在。即纠偏驱动轮可以为空套在前轮轮轴上的一个，或空套在前后轮轮轴上的联动的 一组，为了达到更灵活的目的，可在前轮及左轮(或右轮)的轮轴上各空套一个纠偏轮，甚 至前后轮轮轴、左右轮轮轴上的一侧各设置一组联动的纠偏轮；更复杂的情况是可在任意 一根轮轴的两侧各设置一个纠偏轮，但这样驱动机构变得各复杂了，比如需向左前侧转动 一小步，可以是前轮轴上左侧的纠偏轮向后转过一定的角度，或可以是前轮轴上右侧的纠 偏轮向前转过一定的角度，两者的区别在于车体的位置有所不同；如果存在更多的纠偏轮 (设置在不同的轮轴上)，各个纠偏轮转动均可以纠正一定的方向，但车体的相对位置均不 一样。因为本行走机构的移动灵活性，通过前后、左右方向的小步距移动，车体的相对位置 也是可以调整的。当然多个不联动的纠偏轮的长径可以稍有不同，以到达转过不同的角度 的问题，如一个纠偏轮一次转动可以使车体转过1度，另一个纠偏轮一次转动可以使车体 转过1.5度，如果只设置一个纠偏轮。可以使它的长径更短些，一次转动可以使车体转过 0. 5度，要转1度就转两次。机构的纠偏不一定是纠偏轮，可以如W0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物体的行走机构，其特征在于它包括底盘（１）、前轮、左轮，前轮包括前驱动轮（１１）和前辅助驱动轮（１５）、左轮包括左驱动轮（１２）和左辅助驱动轮（１６），上述轮子均为圆形偏心轮或非圆形轮，所述的辅助驱动轮的长径大于驱动轮的短径，前驱动轮（１１）通过轮子固定支架（６）设置于底盘（１）下方前面边缘附近，其轮轴横向设置，前辅助驱动轮（１５）设置在前轮轮轴上；左驱动轮（１２）通过轮子固定支架（６）设置于底盘（１）下方左面边缘附近，其轮轴垂直于前轮的轮轴，左辅助驱动轮（１６）设置在左轮轮轴上，所述的驱动轮是以传统的驱动机构所带动的轮子；行走机构还包括后轮和右轮，后轮设置于底盘（１）后面边缘附近，其轮轴平行于前轮轮轴，右轮设置于底盘（１）后面边缘附近，其轮轴平行于左轮轮轴。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张周新，
申请(专利权)人：张周新，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]