一种可变形的履带底盘制造技术

本发明专利技术公开了一种基于双驱动电机和双舵机控制的可变形的履带底盘，应用于低趴履带机器人底盘的越障，包括前履带组、后履带组、变形离合、车架四个部分。前履带组和后履带组直接接触地面，以实现基础运动；变形离合用于改变前履带组在第一离合位置、第二离合位置、第三离合位置之间变化，从而改变底盘形状，以适应不同地形；车架用于固定前履带组、后履带组、变形离合。本可变形的履带底盘弥补了传统高通过性履带底盘空间占比大、传统可变形的履带底盘负载能力低的问题，实现履带底盘的简单安装、简单工作原理分析，以更加精简而可靠的结构实现了低高度的履带机器人底盘的高性能越障。本发明专利技术结构简单，零件互换性高，方便制作，易于推广应用。广应用。广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种可变形的履带底盘


[0001]本专利技术涉及履带底盘
，具体涉及一种基于双驱动电机和双舵机控制的可变形的履带底盘。

技术介绍

[0002]履带底盘是高地形通过性机器人底盘的主要技术，目前机器人应用的履带底盘主要有三大类，一是左右两条排布的双履带底盘，二是除左右履带外还有其他关节电机驱动履带变形的多履带底盘，三是以履带代替单独车轮的履带轮底盘。但是三种履带底盘都存在各自明显不足，其中双履带底盘和履带轮底盘为了增加通过性，随之增加了底盘高度和体积，不易于小型化底盘设计；多履带底盘因其可在关节电机或其他可控转角装置的驱动改变履带形状从而适应地形，可设计为小型化底盘，但关节电机或其他可控转角装置的加入使成本升高，且由于关节电机或其他可控转角装置直接驱动履带摆臂，导致这种底盘的承载能力有限。比如现有技术公开的《一种扫地机器人的履带底盘结构》，其中，扫地机器人底盘的变形是由液压缸驱动第一底板支架。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种基于双驱动电机和双舵机控制的可变形的履带底盘，实现履带底盘的简单机械设计以及简单控制，以更加可靠和简单的机械结构实现履带底盘的高性能越障功能。
[0004]本专利技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：
[0005]一种可变形的履带底盘，所述履带底盘包括车架、履带组、变形离合，其中，所述车架的装配部分包括铝管框架25、垂直连接件26、双轴承座对接件27、单轴承座对接件28，铝管框架25由四根铝管形成一个矩形框架，四根铝管通过螺钉固定垂直连接件26对上述四根铝管进行限位，双轴承座对接件27为左右镜像，左右两侧各三个，安装在铝管框架25的预留孔上，单轴承座对接件28为左右镜像，左右两侧各一个，安装在铝管框架25的预留孔上；双轴承座对接件27用于固定两个轴承座23，单轴承座对接件28用于固定一个轴承座23。通过垂直连接件26将铝管框架25固定为稳定平面四边形机构，使车架实现承载其他机构的质量以及具有一定的抗冲击刚度和强度。
[0006]所述履带组为镜像的左右两侧机构，其中，单侧履带组的装配部分包括前履带组架1、前从动履带辅助架2、主动履带轮3、驱动电机4、前主动履带5、履带轮组6、前从动履带7、前从动履带轮8、法兰轴承9、法兰轴承挡板10、前从动轴11、胀紧套12、中轴14、后履带主动轮15、后履带16、后中轴18、后履带从动轮19、后轴20、中轴从动离合片21、前履带组从动离合片22、轴承座23、连接板24，在前履带组架1上，从前到后依次装配有驱动电机4、位于前履带组架1中部的法兰轴承9、位于前履带组架1后部的法兰轴承9，位于前履带组架1中部和后部的法兰轴承9上均加装法兰轴承挡板10进行轴向限位，位于前履带组架1中部的法兰轴承9上安装并径向限位中轴14，位于前履带组架1后部的法兰轴承9上安装并径向限位前从
动轴11，驱动电机4通过胀紧套12传动主动履带轮3，主动履带轮3带动前主动履带5，前主动履带5带动固连在中轴14上的履带轮组6，履带轮组6带动前从动履带7，前从动履带7带动固连前从动轴11上的前从动履带轮8。通过法兰轴承9的限位和润滑，以及各部分的连接关系，逐级将驱动电机4的动力传到前主动履带5和前从动履带7上，实现了驱动电机4带动前主动履带5和前从动履带7的基础运动。
[0007]所述单侧履带组的装配部分，通过与中轴14固连的履带轮组6、后履带主动轮15、中轴从动离合片21，履带轮组6将动力传到后履带主动轮15、中轴从动离合片21上，后履带主动轮15传动后履带16，后履带传动固连在后轴20上的后履带从动轮19。因此又将驱动电机4的动力传递到了后履带16上，实现了驱动电机4带动后履带16的基础运动，同时驱动电机4传递到中轴14的动力通过固连关系传递到了中轴从动离合片21，为变形离合部分提供动力。
[0008]所述单侧履带组的装配部分，在履带轮组6和中轴从动离合片21间，安装有前从动履带辅助架2，前从动履带辅助架2上安装有两个与位于前履带组架1中部的法兰轴承9、位于前履带组架1后部的法兰轴承9分别同心的法兰轴承9，并且以上法兰轴承9均通过固定法兰轴承挡板10进行轴向限位，法兰轴承挡板10位于前从动履带辅助架2靠近履带轮组6的一侧；在前从动履带辅助架2靠近中轴从动离合片21的一侧，与中轴同心在前从动履带辅助架2上固定装配前履带组从动离合片22。前从动履带辅助架2和前履带组架1之间通过四个垫柱13隔离支撑。此部分的安装通过增加中轴14和前从动轴11上通过法兰轴承9的数目，从而减少了因为虚位和零件刚度不足造成的前从动轴11和中轴14的弯曲与晃动，增加了机构使用寿命，同时在前从动履带辅助架2上固定装配前履带组从动离合片22，用于变形离合将通过前履带组从动离合片22、前从动履带辅助架2、垫柱13、前履带组架1的固连关系将前主动履带5和前从动履带7的位置关系锁死。
[0009]所述单侧履带组的装配部分，中轴14通过分别位于前履带组架1侧方、后履带主动轮15两侧的三个轴承座23安装在车架前侧的双轴承座对接件27和单轴承座对接件28上，限制中轴14的轴向和径向移动以及弯曲，后轴20通过分别位于后履带从动轮19两侧的两个轴承座23安装在车架后侧的双轴承座对接件27上，限制后轴20的轴向和径向移动。数个安装于车架轴承座23起到对履带组部分各个传动轴系的限位和润滑作用，以及通过装配关系将履带组部分与车架的相对位置关系固定。
[0010]所述变形离合为镜像的左右两侧机构，单侧变形离合的装配部分包括移动离合板29、舵机30、舵机座31、舵机盘32、连杆33、垂直转件34、合页35，在车架的铝管框架25上通过螺栓固定舵机座31，舵机座31上通过螺栓固定舵机30，在舵机30的输出轴上通过螺钉安装曲柄形状的舵机盘32，舵机盘32与连杆33铰接，连杆33与垂直转件34铰接，垂直转件34通过螺钉固定到移动离合板29上，移动离合板29通过合页35铰接到车架上，并且在合页35处于90
°
展开时，移动离合板29位于其所在一侧履带组的中轴从动离合片21和前履带组从动离合片22的正中间。将离合部分固定在了车架上，舵机30的动力通过连杆机构传递到了移动离合板29上，实现了控制舵机30运动改变变形离合状态。
[0011]进一步地，所述履带组中镜像的左右两侧机构之间通过连接板24连接。履带组中镜像的左右两侧机构固定为一个整体，一同运动。
[0012]进一步地，所述履单侧履带组装配部分的后履带主动轮15和后履带从动轮19之间
设有与后中轴18固连的后履带支撑轮17，后中轴18通过两个轴承座23固定在车架中侧的双轴承座对接件27上，所述双轴承座对接件27用于限制后中轴18的轴向和径向移动。后履带支撑轮17的加入增加了后履带16的对地支撑点，解决了因后履带16工作时的弹性变形引起的接地面积不足的问题，使后履带16在对地支撑面积较小时具有较大刚度，近似保持与车架的平行状态。
[0013]本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可变形的履带底盘，其特征在于，所述履带底盘包括车架、履带组、变形离合，其中，所述车架的装配部分包括铝管框架(25)、垂直连接件(26)、双轴承座对接件(27)、单轴承座对接件(28)，铝管框架(25)由四根铝管形成一个矩形框架，四根铝管通过螺钉固定垂直连接件(26)对上述四根铝管进行限位，双轴承座对接件(27)为左右镜像，左右两侧各三个，安装在铝管框架(25)的预留孔上，单轴承座对接件(28)为左右镜像，左右两侧各一个，安装在铝管框架(25)的预留孔上；双轴承座对接件(27)用于固定两个轴承座(23)，单轴承座对接件(28)用于固定一个轴承座(23)；所述履带组为镜像的左右两侧机构，其中，单侧履带组的装配部分包括前履带组架(1)、前从动履带辅助架(2)、主动履带轮(3)、驱动电机(4)、前主动履带(5)、履带轮组(6)、前从动履带(7)、前从动履带轮(8)、法兰轴承(9)、法兰轴承挡板(10)、前从动轴(11)、胀紧套(12)、中轴(14)、后履带主动轮(15)、后履带(16)、后中轴(18)、后履带从动轮(19)、后轴(20)、中轴从动离合片(21)、前履带组从动离合片(22)、轴承座(23)、连接板(24)，在前履带组架(1)上，从前到后依次装配有驱动电机(4)、位于前履带组架(1)中部的法兰轴承(9)、位于前履带组架(1)后部的法兰轴承(9)、位于前履带组架(1)中部和后部的法兰轴承(9)上均加装法兰轴承挡板(10)进行轴向限位、位于前履带组架(1)中部的法兰轴承(9)上安装并径向限位中轴(14)、位于前履带组架(1)后部的法兰轴承(9)上安装并径向限位前从动轴(11)，驱动电机(4)通过胀紧套(12)传动主动履带轮(3)，主动履带轮(3)带动前主动履带(5)，前主动履带(5)带动固连在中轴(14)上的履带轮组(6)，履带轮组(6)带动前从动履带(7)，前从动履带(7)带动固连前从动轴(11)上的前从动履带轮(8)；所述单侧履带组的装配部分，通过与中轴(14)固连的履带轮组(6)、后履带主动轮(15)、中轴从动离合片(21)，履带轮组(6)将动力传到后履带主动轮(15)、中轴从动离合片(21)上，后履带主动轮(15)传动后履带(16)，后履带传动固连在后轴(20)上的后履带从动轮(19)；所述单侧履带组的装配部分，在履带轮组(6)和中轴从动离合片(21)之间安装有前从动履带辅助架(2)，前从动履带辅助...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐子奕，李子欣，邓晓燕，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：