專利名稱：汽車/機(jī)器人的腳部結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)器人，特別涉及一種汽車/機(jī)器人的腳部結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在機(jī)器人領(lǐng)域，已經(jīng)出現(xiàn)了各種各樣的機(jī)器人和機(jī)器人結(jié)構(gòu)，但還沒(méi)有能在汽車 和行走機(jī)器人之間相互變形的汽車/機(jī)器人。機(jī)器人的腳部結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別，其中之一是平 行四邊形連桿結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)體積大，很難置于腿的內(nèi)部，通常獨(dú)立置于腿外面，對(duì)結(jié)構(gòu)相 對(duì)簡(jiǎn)單的機(jī)器人而言，難以用于擬人機(jī)器人。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，就是為了提供一種新型的汽車/機(jī)器人的腳部結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種汽車/機(jī)器人的腳部結(jié)構(gòu)，與機(jī)器人的腿部可轉(zhuǎn)動(dòng)相
連，包括車輪、腳組件和腿腳連接組件，腳組件包括一組動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；車輪設(shè)置在腳組件
的外側(cè)并與動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)相連，可在動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下向上轉(zhuǎn)動(dòng)至高過(guò)腳底實(shí)現(xiàn)
從汽車向機(jī)器人的變形，或在動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下向下轉(zhuǎn)動(dòng)至低于腳底實(shí)現(xiàn)從機(jī)器人向
汽車的變形；腿腳連接組件罩蓋在腳組件上并與動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)相連，可在動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)
構(gòu)的帶動(dòng)下向上轉(zhuǎn)動(dòng)至垂直位置實(shí)現(xiàn)從汽車向機(jī)器人的變形，或在動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下
向下轉(zhuǎn)動(dòng)至水平位置實(shí)現(xiàn)從機(jī)器人向汽車的變形。 所述的腳組件還包括腳體、齒輪箱外殼、齒輪箱內(nèi)殼、外齒輪箱和行程開關(guān)，齒輪
箱外殼和齒輪箱內(nèi)殼分別連接在腳體上并相互連接成殼體，外齒輪箱與齒輪箱外殼相連，
行程開關(guān)安裝在齒輪箱殼體外的腳體上并與腿腳連接組件的行程相對(duì)應(yīng)；所述的動(dòng)力傳動(dòng)
機(jī)構(gòu)包括順序傳動(dòng)相連的馬達(dá)、內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪組、動(dòng)力齒輪、傳動(dòng)齒輪副、安全環(huán)、過(guò)渡齒輪、
外傳動(dòng)齒輪組和曲軸；馬達(dá)、內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪組、動(dòng)力齒輪、傳動(dòng)齒輪副、安全環(huán)和過(guò)渡齒輪集成
安裝在齒輪箱殼體內(nèi)，其中的安全環(huán)嵌裝在傳動(dòng)齒輪副內(nèi)，安全環(huán)的傳動(dòng)軸從齒輪箱內(nèi)殼
穿出與腿腳連接組件固定相連；外傳動(dòng)齒輪組設(shè)置在齒輪箱殼體外側(cè)并被外齒輪箱所罩
蓋，曲軸的中間主軸與外傳動(dòng)齒輪組傳動(dòng)相連，曲軸的側(cè)邊傳動(dòng)軸與車輪傳動(dòng)相連。 所述的腿腳連接組件包括腿腳連接外殼和腿腳連接內(nèi)殼，腿腳連接外殼和腿腳連
接內(nèi)殼分別從內(nèi)外兩側(cè)罩蓋在齒輪箱殼體上并相互連接成整體，其中腿腳連接內(nèi)殼與從齒
輪箱內(nèi)殼穿出的安全環(huán)的傳動(dòng)軸固定相連，腿腳連接組件可在安全環(huán)的帶動(dòng)下作上下90
度翻轉(zhuǎn)。 還包括助力彈簧，該助力彈簧設(shè)置在齒輪箱外殼的外側(cè)并被腿腳連接外殼封蓋在 內(nèi)，助力彈簧作用于腿腳連接外殼，在腿腳連接組件向下轉(zhuǎn)動(dòng)變形為汽車時(shí)被壓縮積蓄彈 力，在腿腳連接組件向上轉(zhuǎn)動(dòng)變形為機(jī)器人時(shí)提供助力。 本發(fā)明的汽車/機(jī)器人的腳部結(jié)構(gòu)由于采用了以上技術(shù)方案，使其與現(xiàn)有技術(shù)相 比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和和特點(diǎn) 1、車輪與腿腳連接組件的動(dòng)作公用一個(gè)馬達(dá)，且只有一個(gè)安全環(huán)，在不正常的情
3況和用外力去扳動(dòng)車輪或腿腳連接組件以上部位等特殊情況下，都能保證車輪和腿腳連接 組件以上部位同步，即外力不會(huì)損壞本結(jié)構(gòu)。特別是在本結(jié)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，不小心夾住手 及其它情況，在安全環(huán)(只能傳遞小于設(shè)計(jì)力矩值的力矩)的共同作用下，因?yàn)橹荒軅鬟f小 于設(shè)計(jì)力矩值的力矩，所以不會(huì)夾傷手，外力消除后即刻自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
2、本結(jié)構(gòu)采用一定功率的馬達(dá)，在變換成汽車的過(guò)程中壓縮了助力彈簧，助力彈 簧的力度跟機(jī)器人的重量相當(dāng)。因而在變換成汽車的過(guò)程中消耗馬達(dá)的功率很小，而在變 換成機(jī)器人的過(guò)程中助力彈簧又能提供彈力而幫助其站立，馬達(dá)不需多消耗功率。達(dá)到節(jié) 能、減小結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的作用。 3、本結(jié)構(gòu)采用了蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)，可以在到位后的位置上鎖定機(jī)構(gòu)不再有位移，保 證了變換成汽車或機(jī)器人的狀態(tài)穩(wěn)定，縱然在外力的作用下使其安全裝置發(fā)揮了作用而產(chǎn) 生了位移，也能自動(dòng)復(fù)位并鎖定。


圖1是本發(fā)明汽車/機(jī)器人的腳部結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)(汽車狀態(tài))示意圖；
圖2是本發(fā)明汽車/機(jī)器人的腳部結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)(機(jī)器人狀態(tài))示意圖；
圖3、圖4、圖5是本發(fā)明的不同分解狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。 本發(fā)明的汽車/機(jī)器人的腳部結(jié)構(gòu)左右腳對(duì)稱設(shè)置且結(jié)構(gòu)相同，本實(shí)施例以右腳 為例進(jìn)行說(shuō)明。 參見圖1、圖2，配合參見圖3、圖4、圖5，本發(fā)明的汽車/機(jī)器人的腳部結(jié)構(gòu)，與機(jī) 器人的腿部可轉(zhuǎn)動(dòng)相連，包括車輪1、腳組件2和腿腳連接組件3。車輪1設(shè)置在腳組件2 的外側(cè)。當(dāng)車輪l向下轉(zhuǎn)動(dòng)至低于腳底，腿腳連接組件向下轉(zhuǎn)動(dòng)至水平位置時(shí)，腳部結(jié)構(gòu)實(shí) 現(xiàn)從機(jī)器人向汽車的變形(如圖l所示)。當(dāng)車輪l向上轉(zhuǎn)動(dòng)至高過(guò)腳底，腿腳連接組件向 上轉(zhuǎn)動(dòng)至垂直位置時(shí)，腳部結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)從汽車向機(jī)器人的變形(如圖2所示)。
配合參見圖3、圖4、圖5，本發(fā)明中的腳組件2包括腳體21、齒輪箱外殼22、齒輪箱 內(nèi)殼23、外齒輪箱24、行程開關(guān)25、一組動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)26和助力彈簧27。齒輪箱外殼22和 齒輪箱內(nèi)殼23分別連接在腳體21上并相互連接成殼體。外齒輪箱24與齒輪箱外殼22相 連，行程開關(guān)25安裝在齒輪箱殼體外的腳體上并與腿腳連接組件的行程相對(duì)應(yīng)。動(dòng)力傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)26包括順序傳動(dòng)相連的馬達(dá)261、內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪組262、動(dòng)力齒輪263、傳動(dòng)齒輪副264、 安全環(huán)265、過(guò)渡齒輪266、外傳動(dòng)齒輪組267和曲軸268。馬達(dá)261、內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪組262、動(dòng) 力齒輪263、傳動(dòng)齒輪副264、安全環(huán)265和過(guò)渡齒輪266集成安裝在齒輪箱殼體內(nèi)，其中的 安全環(huán)265嵌裝在傳動(dòng)齒輪副264內(nèi)，安全環(huán)的傳動(dòng)軸2651從齒輪箱內(nèi)殼23穿出與腿腳 連接組件3固定相連。外傳動(dòng)齒輪組267設(shè)置在齒輪箱殼體外側(cè)并被外齒輪箱24所罩蓋， 曲軸268的中間主軸2681與外傳動(dòng)齒輪組267傳動(dòng)相連，曲軸的側(cè)邊傳動(dòng)軸2682與車輪1 傳動(dòng)相連。助力彈簧27設(shè)置在齒輪箱外殼的外側(cè)并被腿腳連接外殼31封蓋在內(nèi)，助力彈 簧27作用于腿腳連接外殼31，在腿腳連接組件向下轉(zhuǎn)動(dòng)變形為汽車時(shí)被壓縮積蓄彈力，在 腿腳連接組件向上轉(zhuǎn)動(dòng)變形為機(jī)器人時(shí)提供助力。
配合參見圖3、圖4、圖5，本發(fā)明中的腿腳連接組件3包括腿腳連接外殼31和腿腳
連接內(nèi)殼32，腿腳連接外殼和腿腳連接內(nèi)殼分別從內(nèi)外兩側(cè)罩蓋在齒輪箱殼體上并相互連
接成整體，其中腿腳連接內(nèi)殼32與從齒輪箱內(nèi)殼穿出的安全環(huán)265的方形傳動(dòng)軸2651固
定相連，腿腳連接組件3可在安全環(huán)265的帶動(dòng)下作上下90度翻轉(zhuǎn)。 本發(fā)明的汽車/機(jī)器人的腳部結(jié)構(gòu)的動(dòng)作原理可結(jié)合

如下 1、由機(jī)器人狀態(tài)變換成汽車狀態(tài)的過(guò)程 馬達(dá)261在內(nèi)部CPU的控制下正轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪組262，內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪組262驅(qū) 動(dòng)動(dòng)力齒輪263，動(dòng)力齒輪263驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪副264，傳動(dòng)齒輪副264將力矩傳給安全環(huán) 265。安全環(huán)265將力矩分別傳遞給32腿腳連接組件3和過(guò)渡齒輪266。其中傳遞到腿腳 連接組件3的力矩一方面壓縮助力彈簧27，另一方面使腿腳連接組件3做圓周運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī) 器人上半部分倒下成汽車狀。傳遞到過(guò)渡齒輪266的力矩再傳遞給外傳動(dòng)齒輪組267，外傳 動(dòng)齒輪組267驅(qū)動(dòng)曲軸268做圓周運(yùn)動(dòng)，使車輪1也跟著做圓周運(yùn)動(dòng)而被轉(zhuǎn)向下方至低于 腳底，車輪可以著地而行。當(dāng)腿腳連接組件3轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)，其殼體頂壓行程開關(guān)25，內(nèi) 部CPU即控制馬達(dá)21停止運(yùn)轉(zhuǎn)。完成機(jī)器人變換成汽車的過(guò)程。
2、由汽車狀態(tài)變換成機(jī)器人狀態(tài)的過(guò)程 馬達(dá)261在內(nèi)部CPU的控制下反轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪組262，內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪組262驅(qū) 動(dòng)動(dòng)力齒輪263，動(dòng)力齒輪263驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪副264，傳動(dòng)齒輪副264將力矩傳給安全環(huán) 265。安全環(huán)265將力矩分別傳遞給32腿腳連接組件3和過(guò)渡齒輪266。其中傳遞到腿腳 連接組件3的力矩使腿腳連接組件3做圓周運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人上半部分站立成機(jī)器人狀。在 這一過(guò)程中，助力彈簧27會(huì)提供一部分助力。傳遞到過(guò)渡齒輪266的力矩再傳遞給外傳動(dòng) 齒輪組267，外傳動(dòng)齒輪組267驅(qū)動(dòng)曲軸268做圓周運(yùn)動(dòng)，使車輪1也跟著做圓周運(yùn)動(dòng)而被 轉(zhuǎn)向上方至高于腳底。當(dāng)腿腳連接組件3轉(zhuǎn)到垂直位置時(shí)，其殼體頂壓行程開關(guān)25，內(nèi)部 CPU即控制馬達(dá)21停止運(yùn)轉(zhuǎn)。完成汽車變換成機(jī)器人的過(guò)程。
權(quán)利要求
一種汽車/機(jī)器人的腳部結(jié)構(gòu)，與機(jī)器人的腿部可轉(zhuǎn)動(dòng)相連，其特征在于包括車輪、腳組件和腿腳連接組件，腳組件包括一組動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；車輪設(shè)置在腳組件的外側(cè)并與動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)相連，可在動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下向上轉(zhuǎn)動(dòng)至高過(guò)腳底實(shí)現(xiàn)從汽車向機(jī)器人的變形，或在動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下向下轉(zhuǎn)動(dòng)至低于腳底實(shí)現(xiàn)從機(jī)器人向汽車的變形；腿腳連接組件罩蓋在腳組件上并與動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)相連，可在動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下向上轉(zhuǎn)動(dòng)至垂直位置實(shí)現(xiàn)從汽車向機(jī)器人的變形，或在動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下向下轉(zhuǎn)動(dòng)至水平位置實(shí)現(xiàn)從機(jī)器人向汽車的變形。
2. 如權(quán)利要求l所述的汽車/機(jī)器人的腳部結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的腳組件還包括腳體、齒輪箱外殼、齒輪箱內(nèi)殼、外齒輪箱和行程開關(guān)，齒輪箱外殼和齒輪箱內(nèi)殼分別連接在腳體上并相互連接成殼體，外齒輪箱與齒輪箱外殼相連，行程開關(guān)安裝在齒輪箱殼體外的腳體上并與腿腳連接組件的行程相對(duì)應(yīng)；所述的動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括順序傳動(dòng)相連的馬達(dá)、內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪組、動(dòng)力齒輪、傳動(dòng)齒輪副、安全環(huán)、過(guò)渡齒輪、外傳動(dòng)齒輪組和曲軸；馬達(dá)、內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪組、動(dòng)力齒輪、傳動(dòng)齒輪副、安全環(huán)和過(guò)渡齒輪集成安裝在齒輪箱殼體內(nèi)，其中的安全環(huán)嵌裝在傳動(dòng)齒輪副內(nèi)，安全環(huán)的傳動(dòng)軸從齒輪箱內(nèi)殼穿出與腿腳連接組件固定相連；外傳動(dòng)齒輪組設(shè)置在齒輪箱殼體外側(cè)并被外齒輪箱所罩蓋，曲軸的中間主軸與外傳動(dòng)齒輪組傳動(dòng)相連，曲軸的側(cè)邊傳動(dòng)軸與車輪傳動(dòng)相連。
3. 如權(quán)利要求1所述的汽車/機(jī)器人的腳部結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的腿腳連接組件包括腿腳連接外殼和腿腳連接內(nèi)殼，腿腳連接外殼和腿腳連接內(nèi)殼分別從內(nèi)外兩側(cè)罩蓋在齒輪箱殼體上并相互連接成整體，其中腿腳連接內(nèi)殼與從齒輪箱內(nèi)殼穿出的安全環(huán)的傳動(dòng)軸固定相連，腿腳連接組件可在安全環(huán)的帶動(dòng)下作上下90度翻轉(zhuǎn)。
4. 如權(quán)利要求1所述的汽車/機(jī)器人的腳部結(jié)構(gòu)，其特征在于還包括助力彈簧，該助力彈簧設(shè)置在齒輪箱外殼的外側(cè)并被腿腳連接外殼封蓋在內(nèi)，助力彈簧作用于腿腳連接外殼，在腿腳連接組件向下轉(zhuǎn)動(dòng)變形為汽車時(shí)被壓縮積蓄彈力，在腿腳連接組件向上轉(zhuǎn)動(dòng)變形為機(jī)器人時(shí)提供助力。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種汽車/機(jī)器人的腳部結(jié)構(gòu)，它包括車輪、腳組件和腿腳連接組件，腳組件包括一組動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；車輪設(shè)置在腳組件的外側(cè)并與動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)相連，可在動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下向上轉(zhuǎn)動(dòng)至高過(guò)腳底實(shí)現(xiàn)從汽車向機(jī)器人的變形，或在動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下向下轉(zhuǎn)動(dòng)至低于腳底實(shí)現(xiàn)從機(jī)器人向汽車的變形；腿腳連接組件罩蓋在腳組件上并與動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)相連，可在動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下向上轉(zhuǎn)動(dòng)至垂直位置實(shí)現(xiàn)從汽車向機(jī)器人的變形，或在動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下向下轉(zhuǎn)動(dòng)至水平位置實(shí)現(xiàn)從機(jī)器人向汽車的變形。本發(fā)明在一個(gè)腳部結(jié)構(gòu)內(nèi)只設(shè)一只馬達(dá)，能同時(shí)驅(qū)動(dòng)車輪和腿腳連接組件轉(zhuǎn)動(dòng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、動(dòng)作到位、性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B62D57/02GK101746428SQ20081020460
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月15日
發(fā)明者劉光華, 劉鼎紅, 盧慧堅(jiān), 張重清, 徐正陽(yáng), 李風(fēng)波 申請(qǐng)人:上海精益電器廠有限公司;上海鼎靈實(shí)業(yè)有限公司