專利名稱：一種可變運(yùn)動(dòng)方式的全方位自主移動(dòng)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可變運(yùn)動(dòng)方式的全方位自主 移動(dòng)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
輪式移動(dòng)機(jī)器人相對于腿式機(jī)器人控制簡單、移動(dòng)靈活，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用 于工業(yè)、農(nóng)林業(yè)、礦物勘探、環(huán)保及家庭服務(wù)、軍事偵察和航天航空等眾多領(lǐng) 域中。行走機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)形式?jīng)Q定了輪式移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方式，目前廣泛采用 后輪驅(qū)動(dòng)差速轉(zhuǎn)向移動(dòng)。但這種運(yùn)動(dòng)方式在零轉(zhuǎn)向半徑和平動(dòng)方面存在缺陷， 由此提出的采用特殊全方位輪的全方位移動(dòng)機(jī)器人，在二維平面上具有三個(gè)自 由度，可以完成沿任意方向同時(shí)作平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，在保持姿態(tài)不變的情況下，可 以完成任意方向的移動(dòng)，它非常適合工作在空間狹窄有限、對機(jī)器人機(jī)動(dòng)性要 求高的場合中，正是由于全方位移動(dòng)機(jī)器人擁有比雙輪差速式更靈活的運(yùn)動(dòng)性 能，已經(jīng)被應(yīng)用于全方位移動(dòng)椅和機(jī)器人足球賽等特殊領(lǐng)域。
全方位移動(dòng)機(jī)器人作為一個(gè)重要的研究課題，但很多的研究局限于使用全 方位輪來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的全方位運(yùn)動(dòng)。由于全方位輪的特殊的機(jī)構(gòu)，使其成本較 高；而且由于全方位輪的形狀及分布，不能在泥地或沙石地里行走，以免被巻 入后卡住使輪子不能正常轉(zhuǎn)動(dòng)，其應(yīng)用領(lǐng)域具有局限性。
農(nóng)田作業(yè)移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)是沿作物行的移動(dòng)，經(jīng)常需要調(diào)整移動(dòng)平臺與 植株行的距離，即橫向距離的調(diào)整，而不改變車身方向，這就要求移動(dòng)平臺具 有絕對平動(dòng)的能力。當(dāng)移動(dòng)平臺位于植株行末尾，需要調(diào)整車身方向，由于植 株行的限制，沒有足夠的轉(zhuǎn)向半徑，這時(shí)需要移動(dòng)平臺的轉(zhuǎn)向半徑盡可能小， 即理想狀態(tài)的零半徑絕對轉(zhuǎn)動(dòng)。采用全方位輪無法在農(nóng)田行走，因此有必要根 據(jù)具體情況和應(yīng)用要求，采用普通車輪，通過具體的運(yùn)動(dòng)切換機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)移動(dòng) 機(jī)器人的全方位運(yùn)動(dòng)，即具備平動(dòng)和零半徑轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)能力。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種可變運(yùn)動(dòng)方式的全方位自主移動(dòng)機(jī)器人行 走機(jī)構(gòu)，使用四輪移動(dòng)車體，設(shè)計(jì)出運(yùn)動(dòng)切換機(jī)構(gòu)，可以根據(jù)需要改變移動(dòng)機(jī) 器人的運(yùn)動(dòng)方式，使其具備平動(dòng)和零半徑轉(zhuǎn)動(dòng)的移動(dòng)能力，實(shí)現(xiàn)全方位運(yùn)動(dòng)。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是包括四輪車體、前后
兩套結(jié)構(gòu)相同的滾珠絲杠滑塊機(jī)構(gòu)、三組傳動(dòng)齒輪組和四組結(jié)構(gòu)相同的車輪轉(zhuǎn) 向連桿系；其中
1) 所述的四輪車體:包括兩個(gè)前車輪、兩個(gè)后車輪和內(nèi)裝有控制部分的箱體， 兩個(gè)前輪分別裝有驅(qū)動(dòng)部件，四個(gè)車輪的轉(zhuǎn)軸均伸出箱體上端面外；
2) 所述的前后兩套結(jié)構(gòu)相同的滾珠絲杠滑塊機(jī)構(gòu)包括絲杠軸、滾珠絲杠滑
塊及滾珠絲杠導(dǎo)軌，箱體的上端面前、后車輪轉(zhuǎn)軸間分別安裝有第一端板，前、 后兩電磁鐵箱分別與前、后第一端板制成一體，前、后兩塊電磁鐵分別安裝在 電磁鐵箱內(nèi)，且在前、后兩電磁鐵箱內(nèi)還安裝有移動(dòng)軸的位置檢測裝置，在第 一端板的內(nèi)側(cè)分別安裝有第二端板，兩根滾珠絲杠導(dǎo)軌的兩端安裝在第一端板 上，位于兩根滾珠絲杠導(dǎo)軌間的絲杠軸的兩端安裝在第二端板上，前、后端的 滾珠絲杠滑塊安裝在兩根滾珠絲杠導(dǎo)軌和絲杠軸中，分別在前、后兩滾珠絲杠 滑塊靠近第二端板的一側(cè)上安裝兩套鎖緊繼電器；
3) 所述的三組傳動(dòng)齒輪組第一組移動(dòng)軸后車輪部分裝有第一圓柱齒輪和 第二圓柱齒輪，中間軸后車輪部分裝有第三圓柱齒輪和第一圓錐齒輪，后輪滾 珠絲杠滑塊的轉(zhuǎn)軸裝有第二圓錐齒輪；第二組移動(dòng)軸前輪部分裝有第一圓柱 齒輪，中間軸前輪部分裝第三圓柱齒輪和第一圓錐齒輪，前輪滾珠絲杠滑塊的 轉(zhuǎn)軸裝有第二圓錐齒輪；第三組移動(dòng)軸上中間部分裝有第四圓柱齒輪和寬蝸 輪、中間軸上中間部分裝有第五圓柱齒輪及絲杠軸中間部分裝有第六圓柱齒輪； 轉(zhuǎn)向電機(jī)軸上的蝸桿與寬蝸輪的嚙合；
4) 所述的四組結(jié)構(gòu)相同的車輪轉(zhuǎn)向連桿系包括曲柄搖桿四桿機(jī)構(gòu)，兩前車 輪與兩后車輪的連桿和車輪轉(zhuǎn)桿分別共用前、后兩個(gè)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)桿，且兩個(gè)兩個(gè)
曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)桿的回轉(zhuǎn)中心分別位于滾珠絲杠滑塊機(jī)構(gòu)中前、后兩個(gè)滾珠絲杠滑塊 的中心軸上，四根車輪轉(zhuǎn)桿的一端分別接車輪轉(zhuǎn)軸；
所述的兩個(gè)前輪的驅(qū)動(dòng)部件由編碼器、伺服電機(jī)、行星齒輪減速箱和同步 帶傳動(dòng)裝置組成的標(biāo)準(zhǔn)部件。
本實(shí)用新型具有的有益效果是根據(jù)農(nóng)田作業(yè)移動(dòng)機(jī)器人的具體情況和設(shè) 計(jì)要求，使用三臺電機(jī)即可完成雙前輪差速式驅(qū)動(dòng)及三種運(yùn)動(dòng)方式的切換，使 用普通四輪移動(dòng)車體實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人的全方位移動(dòng)的目的。不僅減少了電機(jī)的 使用數(shù)量，通過具體的機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)方式的變化，減少對軟件編程的要求； 而且在滿足了設(shè)計(jì)要求的同時(shí)，也保證具有可靠的運(yùn)動(dòng)特性。

圖1是全方位移動(dòng)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)整體三維設(shè)計(jì)圖。圖2是圖1中A的局部放大圖。 圖3是圖1的B的局部放大圖。 圖4是圖3中A-A鎖緊繼電器28的局部剖視圖。
圖5是正常行走且后輪導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)方式下的齒輪嚙合關(guān)系及相關(guān)部件的位置
關(guān)系圖。
圖6是零半徑轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)方式下的齒輪嚙合關(guān)系及相關(guān)部件的位置關(guān)系圖。 圖7是平動(dòng)運(yùn)動(dòng)方式下的齒輪嚙合關(guān)系及相關(guān)部件的位置關(guān)系圖。 圖8是正常行走且后輪導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)方式示意圖。 圖9是零半徑轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)方式示意圖。 圖IO是平動(dòng)運(yùn)動(dòng)方式示意圖。
圖11是采用本實(shí)用新型的全方位移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方式變化示意圖。
注圖5、圖6、圖7以正視圖a、俯視圖b、立體圖c三種形式反映了在不 同運(yùn)動(dòng)情況下齒輪間位置及嚙合關(guān)系的。
圖中1、圓柱齒輪，2、圓柱齒輪，3、圓柱齒輪，4、圓錐齒輪，5、圓錐 齒輪，6、絲杠軸，7、中間軸，8、移動(dòng)軸，9、圓柱齒輪，10、圓柱齒輪，11、 圓柱齒輪，12、寬蝸輪，13、蝸桿，14、曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)桿，15、轉(zhuǎn)向電機(jī)，16、滑 塊，17轉(zhuǎn)軸，18、滾珠絲杠導(dǎo)軌，19、連桿，20、車輪轉(zhuǎn)桿，21、編碼器，22、 驅(qū)動(dòng)電機(jī)，23、行星齒輪減速箱，24、同步帶傳動(dòng)裝置，25、車輪，26、電磁 鐵，27、電磁鐵，28、鎖緊繼電器，29、端板，30、端板。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
如圖l、 2、 3、 4所示，本實(shí)用新型包括四輪車體、前后兩套結(jié)構(gòu)相同的滾 珠絲杠滑塊機(jī)構(gòu)、三組傳動(dòng)齒輪組和四組結(jié)構(gòu)相同的車輪轉(zhuǎn)向連桿系；其中
1) 所述的四輪車體包括兩個(gè)前車輪25、兩個(gè)后車輪25和內(nèi)裝有控制部分 的箱體，兩個(gè)前輪分別裝有驅(qū)動(dòng)部件，四個(gè)車輪的轉(zhuǎn)軸均伸出箱體上端面外；
2) 所述的前后兩套結(jié)構(gòu)相同的滾珠絲杠滑塊機(jī)構(gòu)包括絲杠軸6、'滾珠絲杠 滑塊16及滾珠絲杠導(dǎo)軌18，箱體的上端面前、后車輪轉(zhuǎn)軸間分別安裝有第一端 板30，前、后兩電磁鐵箱分別與前、后第一端板30制成一體，前、后兩塊電磁 鐵27、 26分別安裝在電磁鐵箱內(nèi)，且在前、后兩電磁鐵箱內(nèi)還安裝有移動(dòng)軸8 的位置檢測裝置，在第一端板30的內(nèi)側(cè)分別安裝有第二端板29，兩根滾珠絲杠 導(dǎo)軌18的兩端安裝在第一端板30上，位于兩根滾珠絲杠導(dǎo)軌18間的絲杠軸6 的兩端安裝在第二端板29上，前、后端的滾珠絲杠滑16安裝在兩根滾珠絲杠 導(dǎo)軌18和絲杠軸6中，分別在前、后兩滾珠絲杠滑塊16靠近第二端板的一側(cè) 上安裝兩套鎖緊繼電器28;
3) 所述的三組傳動(dòng)齒輪組第一組移動(dòng)軸8后車輪部分裝有第一圓柱齒輪
1和第二圓柱齒輪2，中間軸7后車輪部分裝有第三圓柱齒輪3和第一圓錐齒輪 4，后輪滾珠絲杠滑塊16的轉(zhuǎn)軸17裝有第二圓錐齒輪5;第二組移動(dòng)軸8前 輪部分裝有第一圓柱齒輪1，中間軸7前輪部分裝第三圓柱齒輪3和第一圓錐齒 輪4，前輪滾珠絲杠滑塊16的轉(zhuǎn)軸17裝有第二圓錐齒輪5;第三組移動(dòng)軸8 上中間部分裝有第四圓柱齒輪11和寬蝸輪12、中間軸7上中間部分裝有第五圓 柱齒輪9及絲杠軸6中間部分裝有第六圓柱齒輪10;轉(zhuǎn)向電機(jī)15軸上的蝸桿 13與寬蝸輪12的嚙合；
4) 所述的四組結(jié)構(gòu)相同的車輪轉(zhuǎn)向連桿系包括曲柄搖桿四桿機(jī)構(gòu)，兩前車
輪與兩后車輪的連桿19和車輪轉(zhuǎn)桿20分別共用前、后兩個(gè)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)桿14，且 兩個(gè)兩個(gè)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)桿14的回轉(zhuǎn)中心分別位于滾珠絲杠滑塊16機(jī)構(gòu)中前、后兩 個(gè)滾珠絲杠滑塊16的中心軸上，四根車輪轉(zhuǎn)桿20的一端分別接車輪轉(zhuǎn)軸；
所述的兩個(gè)前輪的驅(qū)動(dòng)部件由編碼器21、伺服電機(jī)22、行星齒輪減速箱23 和同步帶傳動(dòng)裝置24組成的標(biāo)準(zhǔn)部件。
移動(dòng)機(jī)器人三種運(yùn)動(dòng)方式切換的具體實(shí)現(xiàn)形式描述如下
a) 正常行走且后輪導(dǎo)向方式
此運(yùn)動(dòng)方式下的齒輪嚙合關(guān)系及相關(guān)部件的位置關(guān)系見附圖5所示。 此時(shí)，移動(dòng)軸8在前、后車輪部分的電磁鐵27、 26同時(shí)斷電時(shí)處于中間位 置上，此時(shí)移動(dòng)軸8上的圓柱齒輪2與安裝在中間軸7上的齒輪組中的圓柱齒 輪3相嚙合，由于齒輪組是空套在中間軸7上的，所以，通過齒輪組中的圓錐 齒輪4與安裝在轉(zhuǎn)軸17上的圓錐齒輪5相嚙合，在滾珠絲杠滑塊16與滾珠絲 杠導(dǎo)軌18上無相對運(yùn)動(dòng)的情況下，使曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)桿14隨轉(zhuǎn)軸17—起轉(zhuǎn)動(dòng)，通過 曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)桿14的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)兩后車輪25的偏轉(zhuǎn)，即從而實(shí)現(xiàn)后輪導(dǎo)向的目的。 注意，在此運(yùn)動(dòng)方式下，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)22可以不必停轉(zhuǎn)。此運(yùn)動(dòng)方式如圖8所 示。
b) 零半徑轉(zhuǎn)動(dòng)方式
此運(yùn)動(dòng)方式下的齒輪嚙合關(guān)系及相關(guān)部件的位置關(guān)系見附圖6所示。 此時(shí)，后車輪部分的電磁鐵26通電、前車輪部分的電磁鐵27斷電，使移動(dòng) 軸8向左邊移動(dòng)，并且移動(dòng)軸8上的位置檢測裝置檢測到了來自限位開關(guān)的信 號，說明確認(rèn)是零半徑運(yùn)動(dòng)方式，將此檢測信號轉(zhuǎn)換成控制信號，用于控制
滑塊16上安裝的兩套鎖緊繼電器28的吸合，(由于是蝸桿13與寬蝸輪12相嚙
合，從而保證了，不論是左移還是右移，都能使轉(zhuǎn)向電機(jī)15上的動(dòng)力在不間斷
的條件下順利傳至移動(dòng)軸8上)，此時(shí)，移動(dòng)軸8的圓柱齒輪11與中間傳動(dòng)軸7
上空套的圓柱齒輪9相嚙合，而圓柱齒輪9再與絲杠軸6上的圓柱齒輪10相互
嚙合，動(dòng)力傳至絲杠軸6上，將絲杠軸6的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成后部的滑塊16在后半段
的絲杠軸6上的直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)榍D(zhuǎn)動(dòng)桿14在滾珠絲杠滑塊16上兩套鎖緊
繼電器28的鎖緊下，使其一同與滾珠絲杠滑塊16在絲杠軸6上作直線運(yùn)動(dòng)時(shí)
始終保持其水平位置(不因外界的任何擾動(dòng)而使零半徑轉(zhuǎn)動(dòng)不確定或無法使回轉(zhuǎn) 中心與車體的形心處于同一平面的同一垂線上)，帶動(dòng)與它相連的平行四桿機(jī)構(gòu)
作相應(yīng)的、且預(yù)先設(shè)計(jì)的軌跡來運(yùn)動(dòng)，從而可以實(shí)現(xiàn)四個(gè)車輪按設(shè)計(jì)的要求轉(zhuǎn) 動(dòng)一定角度后，使車體做零半徑回轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)。注意，在此運(yùn)動(dòng)方式下，前輪兩 個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)22 —定是停轉(zhuǎn)的，然后啟動(dòng)轉(zhuǎn)向電機(jī)15工作，當(dāng)滾珠絲杠滑塊16 在絲杠軸6達(dá)到設(shè)計(jì)要求的位置時(shí)，即每個(gè)車輪已轉(zhuǎn)過了預(yù)先設(shè)計(jì)好的角度后， 此時(shí)，轉(zhuǎn)向電機(jī)15停轉(zhuǎn)，同時(shí)啟動(dòng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)22工作，使車體轉(zhuǎn)到希望的 位置，再次使兩驅(qū)動(dòng)電機(jī)22停轉(zhuǎn)，同時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)向電機(jī)15反轉(zhuǎn)，首先使?jié)L珠絲 杠滑塊16恢復(fù)到原先位置，車輪回到正常行走時(shí)的姿態(tài)，在停轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向電機(jī)15， 啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)22，這樣整個(gè)車體就實(shí)現(xiàn)了一次零半徑的轉(zhuǎn)動(dòng)。此運(yùn)動(dòng)方式如圖 9所示。
c)平動(dòng)方式
此運(yùn)動(dòng)方式下的齒輪嚙合關(guān)系及相關(guān)部件的位置關(guān)系見附圖7所示。 此時(shí)，前車輪部分的電磁鐵27通電、左后車輪部分的電磁鐵26斷電，在 平動(dòng)時(shí)(前提是要求初始姿態(tài)是正常行走時(shí)，即移動(dòng)軸8在中間位)，使移動(dòng)軸8 向右移動(dòng)，移動(dòng)軸8上的前、后兩個(gè)圓柱齒輪1分別與前、后的齒輪組中的圓 柱齒輪3相互嚙合，因?yàn)辇X輪組是空套在軸上的，所以中間傳動(dòng)軸7并不隨齒 輪組的轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)的動(dòng)力是通過前、后齒輪組的圓錐齒輪4傳至轉(zhuǎn) 軸17的圓錐齒輪5上，前、后2個(gè)滾珠絲杠滑塊16上安裝的曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)桿14的 轉(zhuǎn)向一致，使其帶動(dòng)后續(xù)的平行四桿機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了四個(gè)車輪的偏轉(zhuǎn)方向一致， 即實(shí)現(xiàn)了車體的平動(dòng)。在此運(yùn)動(dòng)方式下，要求驅(qū)動(dòng)電機(jī)22是停轉(zhuǎn)的，只有當(dāng)完 成了平動(dòng)的運(yùn)動(dòng)完成后，停轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向電機(jī)15、再次啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)22，即實(shí)現(xiàn)一次 平動(dòng)。此運(yùn)動(dòng)方式如圖10所示。
圖11為采用本實(shí)用新型的全方位移動(dòng)機(jī)器人車輪位姿的變化示意圖。如圖中 很清楚的看出運(yùn)動(dòng)方式的變化順序。
權(quán)利要求1. 一種可變運(yùn)動(dòng)方式的全方位自主移動(dòng)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，其特征在于包括四輪車體、前后兩套結(jié)構(gòu)相同的滾珠絲杠滑塊機(jī)構(gòu)、三組傳動(dòng)齒輪組和四組結(jié)構(gòu)相同的車輪轉(zhuǎn)向連桿系；其中1)所述的四輪車體包括兩個(gè)前車輪(25)、兩個(gè)后車輪(25)和內(nèi)裝有控制部分的箱體，兩個(gè)前輪分別裝有驅(qū)動(dòng)部件，四個(gè)車輪的轉(zhuǎn)軸均伸出箱體上端面外；2)所述的前后兩套結(jié)構(gòu)相同的滾珠絲杠滑塊機(jī)構(gòu)包括絲杠軸(6)、滾珠絲杠滑塊(16)及滾珠絲杠導(dǎo)軌(18)，箱體的上端面前、后車輪轉(zhuǎn)軸間分別安裝有第一端板(30)，前、后兩電磁鐵箱分別與前、后第一端板(30)制成一體，前、后兩塊電磁鐵(27、26)分別安裝在電磁鐵箱內(nèi)，且在前、后兩電磁鐵箱內(nèi)還安裝有移動(dòng)軸(8)的位置檢測裝置，在第一端板(30)的內(nèi)側(cè)分別安裝有第二端板(29)，兩根滾珠絲杠導(dǎo)軌(18)的兩端安裝在第一端板(30)上，位于兩根滾珠絲杠導(dǎo)軌(18)間的絲杠軸(6)的兩端安裝在第二端板(29)上，前、后端的滾珠絲杠滑塊(16)安裝在兩根滾珠絲杠導(dǎo)軌(18)和絲杠軸(6)中，分別在前、后兩滾珠絲杠滑塊(16)靠近第二端板的一側(cè)上安裝兩套鎖緊繼電器(28)；3)所述的三組傳動(dòng)齒輪組第一組移動(dòng)軸(8)后車輪部分裝有第一圓柱齒輪(1)和第二圓柱齒輪(2)，中間軸(7)后車輪部分裝有第三圓柱齒輪(3)和第一圓錐齒輪(4)，后輪滾珠絲杠滑塊(16)的轉(zhuǎn)軸(17)裝有第二圓錐齒輪(5)；第二組移動(dòng)軸(8)前輪部分裝有第一圓柱齒輪(1)，中間軸(7)前輪部分裝第三圓柱齒輪(3)和第一圓錐齒輪(4)，前輪滾珠絲杠滑塊(16)的轉(zhuǎn)軸(17)裝有第二圓錐齒輪(5)；第三組移動(dòng)軸(8)上中間部分裝有第四圓柱齒輪(11)和寬蝸輪(12)、中間軸(7)上中間部分裝有第五圓柱齒輪(9)及絲杠軸(6)中間部分裝有第六圓柱齒輪(10)；轉(zhuǎn)向電機(jī)(15)軸上的蝸桿(13)與寬蝸輪(12)的嚙合；4)所述的四組結(jié)構(gòu)相同的車輪轉(zhuǎn)向連桿系包括曲柄搖桿四桿機(jī)構(gòu)，兩前車輪與兩后車輪的連桿(19)和車輪轉(zhuǎn)桿(20)分別共用前、后兩個(gè)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)桿(14)，且兩個(gè)兩個(gè)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)桿(14)的回轉(zhuǎn)中心分別位于滾珠絲杠滑塊(16)機(jī)構(gòu)中前、后兩個(gè)滾珠絲杠滑塊(16)的中心軸上，四根車輪轉(zhuǎn)桿(20)的一端分別接車輪轉(zhuǎn)軸；
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可變運(yùn)動(dòng)方式的全方位自主移動(dòng)機(jī)器人行走 機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的兩個(gè)前輪的驅(qū)動(dòng)部件由編碼器(21)、伺服電機(jī)(22)、 行星齒輪減速箱(23)和同步帶傳動(dòng)裝置(24)組成的標(biāo)準(zhǔn)部件。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種可變運(yùn)動(dòng)方式的全方位自主移動(dòng)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，由四輪車體、兩套機(jī)構(gòu)相同的絲杠滑塊機(jī)構(gòu)、三組傳動(dòng)齒輪組和四組結(jié)構(gòu)相同的車輪轉(zhuǎn)向連桿系組成。車輪轉(zhuǎn)向連桿系由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)組成，兩前輪和兩后輪的轉(zhuǎn)向連桿系各共用一個(gè)曲柄，兩個(gè)曲柄回轉(zhuǎn)中心分別位于絲杠滑塊機(jī)構(gòu)的前后兩個(gè)滑塊中心軸上。通過齒輪嚙合的切換，可以使轉(zhuǎn)向系曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)或曲柄中心隨滑塊的移動(dòng)，從而改變移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方式；通過不同的組合可以完成三種運(yùn)動(dòng)方式，正常行走且后車輪導(dǎo)向方式、平動(dòng)方式和零半徑轉(zhuǎn)動(dòng)方式，具備了全方位移動(dòng)的能力，減少了電機(jī)的使用數(shù)量；通過切換機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)方式的變化可以滿足農(nóng)田作業(yè)的運(yùn)動(dòng)要求，也保證具有可靠的運(yùn)動(dòng)特性。
文檔編號B62D7/14GK201077477SQ20072011423
公開日2008年6月25日 申請日期2007年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月4日
發(fā)明者應(yīng)義斌, 李秦川, 武傳宇, 琳 肖, 胡旭東, 蔣煥煜 申請人:浙江理工大學(xué)