本发明专利技术提供了一种基于凸轮结构的可重构轮履变形装置，该装置包括轮履变形模块，轮式运动模块，履带式运动模块。轮履变形模块通过齿轮传动带动凸轮机构运动，凸轮机构上设置了多个与履带啮合的支撑轮部件和弧形支撑杆件，通过凸轮的运动可以实现该变形装置在轮式结构与履带式结构之间的切换；轮式运动模块通过同步带传动，带动处于轮式结构的变形装置做滚动运动；履带式运动模块通过中心转动轴的转动带动同步带轮运动，从而使变形装置外侧与履带啮合的支撑轮转动，带动履带运动。本发明专利技术提供的基于凸轮结构的可重构轮履变形装置，解决现有轮履自动变形装置中结构复杂，成本较高的问题与手动变形装置中无法实现轮履自动变形，机构稳定性差的问题。构稳定性差的问题。构稳定性差的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置
[0001]本专利技术涉及移动机器人装置
，具体为一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置。
技术介绍
[0002]移动机器人现有腿式、轮式以及履带式三种结构，其在本体结构的复杂程度和移动效率的高低以及控制的难易程度等方面都存在较大差别，环境适应能力也是各有所长。
[0003]腿式结构应用场景更加复杂，适应能力更强，能够跨越障碍，有着良好的自由度、动作灵活。但稳定性与适应性太差，刚性腿式结构很难实现类似生物体的运动，且碍于腿式移动机器人发展较晚，对控制方式、控制精度的要求较高。
[0004]轮式结构具有运动稳定性，但与路面的路况有很大关系，具有自重轻、承载大、机构简单、驱动和控制相对方便、行走速度快、机动灵活、工作效率高等优点，但是无法应对复杂地形，对外部环境要求较高。
[0005]履带式结构能够很好的适应地面变化，支撑面积大，接地比压小，适合于松软或泥泞场地作业，下陷度小，滚动阻力小，越野机动性能好，具有良好的自复位和越障能力，但履带式机器人的体积与重量过大，无法实现轻便式运动。
[0006]轮履复合式移动机器人结合了轮式结构和履带式结构的优点，不仅在平坦路面可以实现快速灵活的运动，在遇到有障碍，有台阶的复杂环境时，也能安全平稳地通过。但是现有轮履自动切换变形装置结构复杂，成本较高，而轮履手动切换变形装置无法实现轮履自动变形，机构稳定性较差。
技术实现思路
[0007]本专利技术提供一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置，用以解决现有移动机器人技术中腿式结构、轮式结构、履带式结构的不足之处，现有轮履复合式结构复杂，稳定性差的问题。
[0008]本专利技术提供一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置，包括装置机架、轮毂变形机构、同步带张紧机构、同步带轮传动机构。
[0009]所述装置机架上安装可供支撑件部件进行直线运动的线性滑轨；所述轮毂变形机构是通过齿轮传动带动凸轮盘转动预设角度，使作为凸轮推杆的支撑件部件沿线性滑轨做直线运动，从而实现轮式形态和履带式形态的切换；所述同步带张紧机构固定在所述凸轮盘上，随凸轮盘的转动改变同步张紧轮的位置，从而实现同步带张紧功能；所述同步带轮传动机构以主输入轴转动，通过同步带轮传动，最终带动与履带啮合的支撑轮转动。
[0010]根据本专利技术提供的一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置，所述支撑件包括支撑轮、第一推杆、第二推杆、支撑轮轴和弧形支撑杆，所述支撑轮与弧形支撑杆成360
°
均匀分布。支撑轮与弧形支撑杆依次间隔60
°
分布。
[0011]根据本专利技术提供的一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置，所述轮式形态由所
述凸轮盘转动预设角度，弧形支撑杆沿所述线性滑轨推出，支撑轮随所述线性滑轨缩回，弧形支撑杆推出行程和支撑轮缩回行程相等，弧形支撑杆与支撑轮支撑所述装置外围履带成近圆形轮式结构。
[0012]根据本专利技术提供的一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置，所述履带式形态由所述凸轮盘转动预设角度，弧形支撑杆沿所述线性滑轨缩回，支撑轮随所述线性滑轨推出，弧形支撑杆缩回行程和支撑轮推出行程相等，弧形支撑杆与支撑轮支撑所述装置外围履带成近三角形履带式结构。
[0013]根据本专利技术提供的一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置，所述弧形支撑杆一端成弧形，用于支撑所述履带；另一端分别与所述凸轮盘滑槽、所述线性滑轨的滑块相连接。
[0014]根据本专利技术提供的一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置，其特征在于，所述第一推杆、第二推杆一端与支撑轮轴相连，一端与所述凸轮盘滑槽、所述线性滑轨的滑块相连接。所述支撑轮与支撑轮轴刚性连接，所述支撑轮同步带轮与支撑轮轴刚性连接。
[0015]根据本专利技术提供的一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置，所述装置机架设置有驱动所述装置整体的转动的同步轮结构。
[0016]根据本专利技术提供的一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置，所述同步带轮传动机构包括主输入轴、主轴同步带轮，支撑轮同步带轮，同步张紧轮，同步带。所述主轴同步带轮、支撑轮同步带轮、同步张紧轮通过同步带连接。
附图说明
[0017]为了更清晰地理解本专利技术的特征与技术方案，下面通过附图对本专利技术作逐一介绍。
[0018]图1为本专利技术提供的一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置的履带式结构示意图；
[0019]图2为本专利技术提供的一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置的轮式结构正视图；
[0020]图3为本专利技术提供的一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置的轮式结构示意图，其中不含履带；
[0021]图4为本专利技术提供的一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置的履带式结构示意图，其中不含履带；
[0022]图5为本专利技术提供的一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置的装置机架结构正侧位示意图；
[0023]图6为本专利技术提供的一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置的装置机架结构后侧位示意图；
[0024]图7为本专利技术提供的一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置的轮毂变形机构、同步带张紧机构结构示意图，其中不含同步带；
[0025]图8为本专利技术提供的一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置的轮毂变形机构侧视图，其中不含弧形支撑杆，且仅包含一组支撑轮构件；
[0026]图9为本专利技术提供的一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置的弧形支撑杆结构
示意图；
[0027]图10为本专利技术提供的一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置的主轴结构示意图；
[0028]图11为本专利技术提供的一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置的主轴结构示意图，其中包含与主轴配合的轴承；
[0029]图12为本专利技术提供的一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置的凸轮盘结构示意图。
[0030]附图标记：
[0031]100、装置机架；110、机架盖板；120、机架支撑架；130、机架底板；140、线性滑轨；141、滑轨滑块；150、齿轮盖板；
[0032]200、轮毂变形装置；210、凸轮盘；220、主轴套筒；230、弧形支撑杆；240、支撑轮；250、第一推杆；260、第二推杆；270、支撑轮轴；280、第一变形齿轮；281、第二变形齿轮；290、主轴套筒盖板；
[0033]300、同步带张紧机构；310、第一张紧轮架；320、同步张紧轮；330、第二张紧轮架；340、第三张紧轮架；
[0034]400、同步带轮传动机构；410、主输入轴；411、主轴第一轴承；412、主轴第二轴承；413、主轴第三轴承；420、支撑轮同步带轮；430、同步带；440、主轴同步带轮；
[0035]500、履带。
具体实施方式
[0036]为了使与本专利技术相关的技术问题、技术方案及效果更加清晰，以下结合附图及实施例，对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的实施例与附图仅用于解释本专利技术，并不用来限定本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置，包括装置机架、轮毂变形机构、同步带张紧机构、同步带轮传动机构、履带。其特征在于，所述装置机架上安装可供支撑件部件进行直线运动的线性滑轨；所述轮毂变形机构是通过齿轮传动带动凸轮盘转动预设角度，使作为凸轮推杆的支撑件部件沿线性滑轨做直线运动，从而实现轮式形态和履带式形态的切换；所述同步带张紧机构固定在所述凸轮盘上，随凸轮盘的转动改变同步张紧轮的位置，从而实现同步带张紧功能；所述同步带轮传动机构以主输入轴转动，通过同步带轮传动，最终带动与履带啮合的支撑轮转动。2.根据权利要求1所述的一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置，其特征在于，所述支撑件部件包括支撑轮、第一推杆、第二推杆、支撑轮轴和弧形支撑杆，所述支撑轮与弧形支撑杆成360
°
均匀分布。支撑轮与弧形支撑杆依次间隔60
°
分布。3.根据权利要求1所述的一种基于凸轮机构的可重构轮履变形装置，其特征在于，所述轮式形态由所述凸轮盘转动预设角度，弧形支撑杆沿所述线性滑轨推出，支撑轮随所述线性滑轨缩回，弧形支撑杆推出行程和支撑轮缩回行程相等，弧形支撑杆与支撑轮支撑所述装置外围履带成近圆形轮式结...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈国华，金鑫，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。