六杆自适应履带机器人制造技术

本实用新型专利技术属于履带机器人领域，具体的说，涉及一种六杆自适应履带机器人。六杆自适应履带机器人包括履带、同步带轮、车体及其中部的驱动电机，其中每条履带由两个六杆连动机构支撑，所述的六杆连动机构由车架、前下臂、前上臂、主臂、后壁和大臂构成，两个六杆连动机构之间通过支架固定连接，固定两大臂的支架和固定两车架的支架中间设置一弹簧组，优选的六杆自适应履带机器人还包括尾轮。本实用新型专利技术的机器人稳定性强、越障能力好、控制简单，不需要越障驱动设备，依靠自身结构就可越障；同时六杆自适应履带机器人只有车架与车体固定连接，可获得较好的减震效果。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Six bar adaptive tracked robot

The utility model belongs to the field of caterpillar robots, in particular relates to a six bar adaptive tracked robot. Six bar adaptive track robot including motor track, synchronous belt wheel, and the central body, wherein each track is supported by two of six bar linkage mechanism, composed of six bar linkage mechanism which is composed of a frame, front lower arm, upper arms, a main arm, a rear wall and two arm, six bar linkage mechanism connected by a bracket, a middle bracket spring group two arm and bracket two frame set, six pole adaptive crawler robot preferably includes a tail wheel. The utility model has the advantages of strong stability of the robot, obstacle capability, simple control, without obstacle driving equipment, relying on its own structure can also span; six bar adaptive track robot frame is fixedly connected with a car body only, can obtain good damping effect.

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术属于履带机器人领域，具体的说，涉及一种六杆自适应履带机器人。六杆自适应履带机器人包括履带、同步带轮、车体及其中部的驱动电机，其中每条履带由两个六杆连动机构支撑，所述的六杆连动机构由车架、前下臂、前上臂、主臂、后壁和大臂构成，两个六杆连动机构之间通过支架固定连接，固定两大臂的支架和固定两车架的支架中间设置一弹簧组，优选的六杆自适应履带机器人还包括尾轮。本技术的机器人稳定性强、越障能力好、控制简单，不需要越障驱动设备，依靠自身结构就可越障；同时六杆自适应履带机器人只有车架与车体固定连接，可获得较好的减震效果。【专利说明】六杆自适应履带机器人
本技术属于履带机器人领域，具体的说，涉及一种六杆自适应履带机器人。
技术介绍
目前，典型的履带式移动机器人可分为固定式履带机器人(单节双履带)和可变形履带机器人。单节双履带机器人，美国的URBOT、NUGV, Talon机器人是比较典型的单节双履带机器人，这类机器人，包括倒梯形和扁长形两种结构，倒梯形履带机器人机动性能较优越，能够攀爬较高的障碍物，但重心较高且履带与坡面或楼梯接触长度短，运动稳定性差；扁长形履带机器人，稳定性能好，但攀爬障碍的能力限制；两种结构的支撑轮系构架与机车固定为一体，严重限制了减震效果。双节双履带和多节多履带变形机器人，根据摆臂的数量可分为四履带双摆臂机器人和六履带四摆臂机器人，沈阳自动化研究所的“灵晰-B”型排爆机器人采用了六履带四摆臂的三段式履带设计。这类机器人具有较好的越障能力，机动性强、运动较平稳，但因其变形自由度高，运动和控制比较复杂，能效转化率低。专利CN101734295公开了一种变形履带机器人，通过电机驱动变形驱动轴，进而使固接在变形驱动轴上的主动摆杆发生摆动，变形摆杆结构发生变形，越过障碍。这里的变形摆杆用电机来驱动，控制较为复杂。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供了一种稳定性好、攀爬障碍能力高、控制简单、减震效果好的六杆自适应履带机器人。本技术所述的六杆自适应履带机器人，包括履带，同步带轮A，与履带啮合的同步带轮B、同步带轮C、同步带轮D、同步带轮E、同步带轮F,车体,车体中部设有驱动电机，驱动电机的输出轴与同步带轮A的轮轴通过齿轮啮合，同步带轮A与同步带轮C通过同步带连接，履带设置于车体两侧，其中，每条履带由两个对称设置的六杆连动机构支撑，所述六杆连动机构包括车架、前下臂、前上臂、主臂、大臂和后臂。所述的前下臂与车架铰接于同步带轮B的轮轴上,主臂和车架铰接与同步带轮A的轮轴上，后臂和车架铰接于同步带轮E的轮轴上，前下臂和前上臂铰接于同步带轮D的轮轴上，前上臂、主臂和大臂铰接与同步带轮C的轮轴上，大臂和后臂铰接于同步带轮F的轮轴上，其中，车架与车体固接。所述两个对称设置的六杆连动机构之间通过支架固定连接，两个主臂通过支架D连接，两个车架通过支架E和支架F连接，支架D与支架E之间设有弹簧组A。六杆自适应履带机器人在行走时,驱动电机将动力传给同步带轮A,同步带轮A通过同步带将动力传给同步带轮C，同步带轮C作为履带的主动轮，带动履带行进；攀爬时，在重力作用下，支撑履带的六杆连动机构变形，继而弹簧组A受力变形，弹簧组A的弹力促使六杆连动机构恢复原状，在驱动电机的牵引力作用下，履带上攀住障碍物，直至弹簧组A复位，六杆连动机构恢复原状，机器人攀越障碍。所述的两个六杆连动机构之间通过支架固定连接，支架与车体用螺栓固定，增强了六杆自适应机器人各臂的机械强度，增强了机器人的承重能力；六杆连动机构中仅车架与车体固定连接，增强了机器人的减震能力。所述的大臂，包括固定部和可拆卸部，固定部和可拆卸部通过螺栓连接。固定两大臂的支架与固定部通过螺栓连接，可拆卸部上无固定支架，固定部和可拆卸部通过螺栓连接，这样就可以实现可拆卸部的更换，同时可改变大臂长度，控制六杆连动机构的高度，进而影响机器人的运动稳定性。优选的，六杆自适应履带机器人还包括设置于车体尾部、与车体固定连接的尾轮。所述尾轮包括支架座、弯架、辅助轮一、辅助轮二、辅助轮三、转轴和弹簧B ;支架座与车体固接，转轴固定在支架座上，弹簧B固定在转轴一端，弯架铰接在转轴上，辅助轮一、辅助轮二和辅助轮三紧配，且轮轴固定在两侧弯架上；所述的辅助轮一、辅助轮二、辅助轮三轮径之比为:1.6:1.2:1。三个辅助轮轮径的设计，在机器人不工作的时候，尾轮可以收回去，减少机器人的车身长度；在尾轮上对弹簧B有不同的限位，通过调整弹簧B的位置，也可调节整个车身的长度；在攀爬时，尾轮可增加机器人与地面的接触面积，增加机器人的稳定性；障碍物的高度不同，尾轮与车体之间的夹角也会发生变化，弹簧B发生变形，当越过障碍物时，弹簧B的弹力带动转轴转动，使尾轮复位。本技术与现有技术相比，有益效果是:1、机器人的主体基于六杆连动机构，结构简单，在攀爬过程中可以自主调节支撑框架的形状，改变机器人的攀爬姿势，使机器人运动更加灵活；2、支撑框架中的弹簧组A和尾轮中的弹簧B设置，在攀爬时发生形变，促使六杆连动机构复位，增强了机器人的越障能力；3、通过驱动电机提供行进动力，攀爬时六杆连动机构在重力作用下自动变形，不需借助外力，自动调节，控制机构简单；4、尾轮的设计，增加了履带与坡面或楼梯的接触长度，同时车体两侧履带、尾轮与地面的接触面形成三角形，机械稳定性好；每条履带采用两个六杆连动机构，增强了履带支撑框架的承载能力；5、履带支撑框架中的两个六杆连动机构，仅车架与车体固定连接，减震效果好。【专利附图】【附图说明】图1为本技术的结构示意图之一；图2为本技术中六杆连动机构的结构示意图；图3为本技术的结构示意图之二 ；图4为本技术的部分结构示意图之一；图5为本技术的部分结构示意图之二 ；图6为本技术中尾轮的结构示意图；图7为本技术攀爬状态示意图之一；图8为本技术攀爬状态示意图之二。其中，1、履带；2、车体；3、尾轮；4、车架；5、前下臂；6、前上臂；7、主臂；8、大臂；8a、固定部；8b、可拆卸部；9、后臂；10、弹簧组A;ll、电机；12、齿轮；13、同步带轮A;14、同步带轮B ;15、同步带轮C ;16、同步带轮D ;17、同步带轮E ;18、同步带轮F ;19、同步带；20、支架A ;21a、支架B ;21b、支架C ;22、支架D ;23a、支架E ;23b、支架F ;24、支架G ;25、支架H ;26、尾轮支架座；27、弯架；28、辅助轮一 ；29、辅助轮二 ；30、辅助轮三；31、转轴；32、弹簧B。【具体实施方式】下面结合附图进一步解释本技术。本技术所述的六杆自适应履带机器人，包括履带1，同步带轮A13，与履带I啮合的同步带轮B14、同步带轮C15、同步带轮D16、同步带轮E17、同步带轮F18，车体2，车体2中部设有驱动电机11，尾轮3，履带设置于车体两侧，其中，同步带轮A13的轮轴与驱动电机11的输出轴通过齿轮12啮合，同步带轮A13与同步带轮C15之间设有同步带19。履带I由两个对称设置的六杆连动机构支撑。六杆连动机构由车架4、前下臂5、前上臂6、主臂7、大臂8、后臂9组成，大臂8包括固定部8a和可拆卸部Sb，两部分用螺栓本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种六杆自适应履带机器人，包括履带（1），同步带轮A（13），与履带（1）啮合的同步带轮B（14）、同步带轮C（15）、同步带轮D（16）、同步带轮E（17）、同步带轮F（18），车体（2），车体（2）中部设有驱动电机（11），驱动电机（11）的输出轴与同步带轮A（13）的轮轴通过齿轮（12）啮合，同步带轮A（13）与同步带轮C（15）通过同步带（19）连接,履带（1）设置于车体两侧，其特征在于：每条履带（1）由两个对称设置的六杆连动机构支撑，所述六杆连动机构包括车架（4）、前下臂（5）、前上臂（6）、主臂（7）、大臂(8)和后臂(9)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马书根，叶长龙，张磊，李元，张焱，
申请(专利权)人：青岛海艺自动化技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：