本发明专利技术公开一种基于空间缩放机构的可抛投机器人，包括空间缩放机构、左变形轮与右变形轮。其中，空间缩放机构包括左中右三个连接模块，三个连接模块间通过周向布置的3根支链相连，通过控制可实现三个连接模块间距调节，进而实现整体空间缩放机构宽度调节。空间缩放机构两侧安装有变形轮，该变形轮可绕机器人轴线自由转动，以及沿变形轮转动轴线的移动。同时变形轮具有周向布置的3部分由剪叉机构连接的胎片，通过控制剪叉机构的伸缩实现3部分胎片的展开与收缩。由此，通过控制空间缩放机构和变形轮展开以提高机器人重心，配合变形轮的转动，使得机器人具有一定越障能力；通过缩放机构和变形轮交替展收，使得机器人在管道环境中蠕动。中蠕动。中蠕动。
【技术实现步骤摘要】
一种基于空间缩放机构的可抛投机器人
[0001]本专利技术涉及一种移动机器人，具体涉及一种可变形可抛投的移动机器人，可用于军事勘察，特种救援，星球探测等领域。
技术介绍
[0002]可抛投机器人具有小巧轻便、易携带部署，灵活性高等特点，将越来越广泛地应用于特种救援和军事领域。现有的可抛投机器人方案主要分为轮式、履带式、球式、变形式等类型，其中轮式和球式的研究相对充足，履带式和变形式相对较少。公开号为CN103213117A的专利技术专利中公开了一种抛投式探测机器人，这种机器人为两轮圆柱式，结构简单，机械强度高；公开号为CN210790997U的专利技术专利中公开了一种小型抛投机器人，这种机器人为四轮结构，减轻了机器人重量，提高了使用寿命；公开号为CN212471477U的专利技术专利中公开了一种可抛投部署的侦察机器人，也是四轮机器人，设计了变尺寸蜂窝状轮胎结构，具有一定的抗震能力；公开号为CN212423326U的专利技术专利中公开了一种可抛投式球形机器人。这些机器人移动方式较为单一，难以应用于复杂多变的地形。
[0003]为进一步提高这类机器人的环境适应能力，需要集成轮式、越障、蠕动等多种运动模式的机器人方案，为机器人添加空间变形机构和空间变形轮，通过设计变形和转动等动作的顺序，使机器人具有越障和在管道内蠕动的能力。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的技术问题：在传统的两轮圆柱式机器人的基础上，通过运用空间缩放机构，设计一个可抛投的机器人，提高机器人的机动性和越障能力，使得机器人适应更多的使用环境。
[0005]本专利技术基于空间缩放机构的可抛投机器人，包括空间缩放机构、左变形轮与右变形轮。
[0006]所述空间缩放机构包括左连接模块、右连接模块、中间连接模块、第一至第三短连杆、第一至第六长连杆与电机A。
[0007]其中，左连接模块、右连接模块与中间连接模块周向上均具有三个接口；且左连接模块上安装有丝杠螺母A，右连接模块上安装有电机A；左连接模块、右连接模块、中间连接模块间通过第一至第三短连杆、第一至第六长连杆相连。其中，第一至第三短连杆末端与中间连接模块周向三个接口连接形成转动副；第一至第三长连杆末端分别与左连接模块周向三个接口连接形成转动副；第四至第六长连杆末端分别与右连接模块周向三个接口连接形成转动副。第一至第三短连杆的前端分别与第一至第三长连杆间连接形成转动副，连接位置靠近第一至第三长连杆末端处；第一至第三长连杆中部分别与第四至第六长连杆中部间连接形成转动副。同时，中间连接模块上的丝杠螺母与变形电机输出轴上的丝杆部分配合螺纹连接；上述第一至第六长连杆的前端端部安装有被动轮。
[0008]所述左变形轮与右变形轮结构相同，包括内轮毂、外轮毂、轮轴电机与三个轮足。
[0009]其中，三个轮足尺寸结构相同，包括两个轮胎片与一套剪叉机构。两个轮胎片结构相同，均为梯形平面弯曲而成的弧形板状结构，内弧面上具有三个接头；接头A与接头B位于靠近长弧边两端位置；接头C位于短弧边中心位置；两个轮胎片中的接头C间通过连接销连接形成转动副。上述剪叉机构中剪叉机构顶部四端分别连接两个轮胎片中的接头A与接头B连接形成转动副；通过控制剪叉机构伸缩运动，可带动两轮胎片绕两者间的转动副旋转展开或收拢，且展开状态下，两轮胎片的短弧边贴合构成一整体弧面。
[0010]所述外轮毂包括轮毂片及轮毂片上安装的连接法兰。内轮毂由上盖、下盖、上支撑件、下支撑件、滚子轴承、直线轴承和丝杆螺母组成，整体为环形结构。其中，上支撑件和下支撑件间安装滚子轴承，且相对位置开孔，内部安装直线轴承；同时上支撑件上安装有丝杆螺母；滚子轴承外圈嵌入下盖中心圆孔内，且通过圆孔端部台肩定位；上盖与下盖间固定。
[0011]所述轮轴电机组件包括直流电机、变形电机、丝杆与斜齿轮。其中，直流电机与变形电机输出轴垂直设置；直流电机侧部沿直流电机轴向安装有丝杆；丝杆与两端分别与直流电机顶面与底面间通过轴承连接，端部与变形电机输出轴上同轴安装的斜齿轮啮合。上述结构的轮轴电机组件设置于环形内轮毂内；且环形内轮毂中的丝杆螺母螺纹连接于丝杆上，同时直线轴承套接于直流电机安装架周向上设计的光轴上形成移动副。直流电机输出轴与外轮毂上的连接法兰连接。
[0012]左变形轮与右变形轮中，周向上等间隔设计三个轮足安装位，轮足安装位包括外轮毂中轮毂片与内轮毂中下盖边缘位置设计的4个连接槽，分别与轮足中剪叉机构末端四个端部连接。
[0013]上述结构的左变形轮与右变形轮分别安装于空间缩放机构中左连接模块与右连接模块外侧。
[0014]通过上述连接，构成基于空间缩放机构的可抛投机器人。
[0015]本专利技术优点在于：
[0016]1、本专利技术基于空间缩放机构的可抛投机器人，利用空间缩放机构和变形轮，实现了移动机器人的移动、越障和蠕动模式切换，相比于传统的两轮圆柱式机器人具有更高的环境适应能力。
[0017]2、本专利技术基于空间缩放机构的可抛投机器人，机器人本体通过单自由度实现整体的缩放，可抬高机身，辅助越障，提高越障能力，增加了运动灵活性。
附图说明
[0018]图1为本专利技术基于空间缩放机构的可抛投机器人整体结构示意图。
[0019]图2为本专利技术基于空间缩放机构的可抛投机器人中空间缩放机构示意图。
[0020]图3为空间缩放机构中左连接模块结构示意图。
[0021]图4为左连接模块中侧板结构示意图。
[0022]图5为空间缩放机构中右连接模块结构示意图。
[0023]图6为空间缩放机构中中间连接模块结构示意图。
[0024]图7为本专利技术基于空间缩放机构的可抛投机器人中变形轮结构展开状态结构示意图。
[0025]图8为变形轮中轮足结构示意图。
[0026]图9为变形轮的外轮毂结构示意图。
[0027]图10为变形轮的内轮毂结构示意图。
[0028]图11为变形轮的轮轴电机结构示意图。
[0029]图12为本专利技术基于空间缩放机构的可抛投机器人的轮式运动模式示意图。
[0030]图13为本专利技术基于空间缩放机构的可抛投机器人的轮式运动模式侧视图。
[0031]图14为本专利技术基于空间缩放机构的可抛投机器人的越障模式示意图。
[0032]图15为本专利技术基于空间缩放机构的可抛投机器人的蠕动模式示意图。
具体实施方式
[0033]下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。
[0034]本专利技术基于空间缩放机构的可抛投机器人，包括空间缩放机构(A)、左变形轮(B)与右变形轮(C)，如图1所示。
[0035]所述空间缩放机构(A)包括左连接模块(A1)、右连接模块(A2)、中间连接模块(A3)、第一至第三短连杆(S1、S2、S3)、第一至第六长连杆(L1、L2、L3、L4、L5、L6)与变形电机(A4)，如图2所示。
[0036]如图3所示，其中左连接模块(A1)具有相互平行的两个侧板(A11、A1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于空间缩放机构的可抛投机器人，其特征在于：包括空间缩放机构、左变形轮与右变形轮；所述空间缩放机构包括左连接模块、右连接模块、中间连接模块、第一至第三短连杆、第一至第六长连杆与电机A；其中，左连接模块、右连接模块与中间连接模块周向上均具有三个接口；且其中左连接模块上安装有丝杠螺母A，右连接模块上安装有电机A；左连接模块、右连接模块、中间连接模块间通过第一至第三短连杆、第一至第六长连杆相连；其中，第一至第三短连杆末端与中间连接模块周向三个接口连接形成转动副；第一至第三长连杆末端分别与左连接模块周向三个接口连接形成转动副；第四至第六长连杆末端分别与右连接模块周向三个接口连接形成转动副；第一至第三短连杆的前端分别与第一至第三长连杆间连接形成转动副，连接位置靠近第一至第三长连杆末端处；第一至第三长连杆中部分别与第四至第六长连杆中部间连接形成转动副；同时，中间连接模块上的丝杠螺母与变形电机输出轴上的丝杆部分配合螺纹连接；上述第一至第六长连杆的前端端部安装有被动轮；所述左变形轮与右变形轮结构相同，包括内轮毂、外轮毂、轮轴电机与三个轮足。其中，三个轮足尺寸结构相同，包括两个轮胎片与一套剪叉机构；两个轮胎片结构相同，均为梯形平面弯曲而成的弧形板状结构，内弧面上具有三个接头；接头A与接头B位于靠近长弧边两端位置；接头C位于短弧边中心位置；两个轮胎片中的接头C间通过连接销连接形成转动副；上述剪叉机构中剪叉机构顶部四端分别连接两个轮胎片中的接头A与接头B连接形成转动副；通过控制剪叉机构伸缩运动，可带动两轮胎片绕两者间的转动副旋转展开或收拢，且展开状态下，两轮胎片的短弧边贴合构成一整体弧面；所述外轮毂包括轮毂片及轮毂片上安装的连接法兰。内轮毂内轮毂由上盖、下盖、上支撑件、下支撑件、滚子轴承、直线轴承和丝杆螺母组成，整体为环形结构；其中，上支撑件和下支撑件间安装滚子轴承，且相对位置开孔，内部安装直线轴承；同时上支撑件上安装有丝杆螺母；滚子轴承外圈嵌入下盖中心圆孔内，且通过圆孔端部台肩定位；上盖与下盖间固定；所述轮轴电机组件包括直...
【专利技术属性】
技术研发人员：田耀斌，孙玉强，徐坤，陈卓，
申请(专利权)人：北歌潍坊智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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