專利名稱：一種輪腿復(fù)合式行走和攀爬機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種機(jī)器人運(yùn)動機(jī)構(gòu)，特別是涉及一種輪腿復(fù)合式行走和攀爬機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前大多數(shù)機(jī)器人采用輪式或者履帶式運(yùn)動機(jī)構(gòu)，采用這種結(jié)構(gòu)的機(jī)器人其最大爬坡度小于45度，而很多環(huán)境則會超過這一角度，因此在遇到大坡度、非規(guī)則地形時行動困難，難以滿足要求。而專門用于攀爬的結(jié)構(gòu)，則往往要求地形平坦，在起伏不平的復(fù)雜地面行走能力較差。由此可見，上述現(xiàn)有的運(yùn)動機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。如何能創(chuàng)設(shè)一種在保證機(jī)器人靈活行走的基礎(chǔ)上，還能夠具有攀爬大坡度表面能力的新型結(jié)構(gòu)的輪腿復(fù)合式行走和攀爬機(jī)構(gòu)，是當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種輪腿復(fù)合式行走和攀爬機(jī)構(gòu)，使其在保證機(jī)器人靈活行走的基礎(chǔ)上，還能夠具有攀爬大坡度表面的能力，從而克服現(xiàn)有的運(yùn)動機(jī)構(gòu)的不足。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型一種輪腿復(fù)合式行走和攀爬機(jī)構(gòu)，主要包括一對驅(qū)動輪、連接驅(qū)動輪的主框架、控制驅(qū)動輪運(yùn)動的驅(qū)動電機(jī)、以及兩條以上機(jī)械腿，其中 機(jī)械腿包括兩個以上關(guān)節(jié)以及連接關(guān)節(jié)的舵結(jié)構(gòu)，機(jī)械腿通過安裝座與主框架可轉(zhuǎn)動連接。作為本實用新型的一種改進(jìn)，所述的舵結(jié)構(gòu)主要包括可轉(zhuǎn)動連接的舵機(jī)與舵盤， 舵機(jī)、舵盤分別與相鄰關(guān)節(jié)的連接端固定連接。所述的舵機(jī)通過舵機(jī)連接件與關(guān)節(jié)固定連接，并通過法蘭軸承與舵盤可轉(zhuǎn)動連接。所述的關(guān)節(jié)為三個。所述的機(jī)械腿為兩條。所述的驅(qū)動輪通過軸承可轉(zhuǎn)動的安裝在主框架上。所述的軸承包括小軸承和大軸承小軸承的內(nèi)圈鎖定環(huán)固定在主框架上，外圈鎖定環(huán)與驅(qū)動輪的外端部以及驅(qū)動電機(jī)的輸出軸連接并聯(lián)動；大軸承的內(nèi)圈固定在主框架上，外圈與驅(qū)動輪中部連接。所述的驅(qū)動電機(jī)通過驅(qū)動電機(jī)座固定在主框架上；小軸承的內(nèi)圈鎖定環(huán)通過驅(qū)動電機(jī)座與主框架固定連接，外圈鎖定環(huán)通過驅(qū)動軸轉(zhuǎn)接座與驅(qū)動電機(jī)的輸出軸固定連接， 驅(qū)動輪通過驅(qū)動輪連接座與驅(qū)動軸轉(zhuǎn)接座連接；大軸承的內(nèi)圈通過大軸承座安裝在主框架上。所述的驅(qū)動輪外側(cè)還設(shè)置有側(cè)端擋板。[0014]所述的驅(qū)動電機(jī)為兩個，分別連接并控制一個驅(qū)動輪。采用這樣的結(jié)構(gòu)后，本實用新型一種輪腿復(fù)合式行走和攀爬機(jī)構(gòu)，其機(jī)械腿可以彎曲環(huán)繞于主框架上，體積變小，便于攜帶；通過驅(qū)動輪與機(jī)械腿配合，能夠攀爬大坡度斜坡，從而滿足大坡度表面的工作要求，更適于推廣使用。

上述僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術(shù)手段，
以下結(jié)合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。圖1是本實用新型一種輪腿復(fù)合式行走和攀爬機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型一種輪腿復(fù)合式行走和攀爬機(jī)構(gòu)的驅(qū)動輪結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1、圖2所示，本實用新型一種輪腿復(fù)合式行走和攀爬機(jī)構(gòu)，主要包括一對結(jié)構(gòu)相同的驅(qū)動輪3、連接驅(qū)動輪的主框架1、控制驅(qū)動輪3運(yùn)動的驅(qū)動電機(jī)2、以及兩條以上機(jī)械腿。其中，機(jī)械腿優(yōu)選為兩條，結(jié)構(gòu)相同，分別通過安裝座4可轉(zhuǎn)動的安裝于主框架1 上。機(jī)械腿包括兩個以上關(guān)節(jié)，優(yōu)選為如圖所示的三個關(guān)節(jié)9、10、11，并通過舵結(jié)構(gòu)兩兩連接。舵結(jié)構(gòu)主要包括可轉(zhuǎn)動連接的舵機(jī)5與舵盤8，舵機(jī)5、舵盤8分別與相鄰關(guān)節(jié)的連接端固定連接。具體來說，如圖所示，舵盤8與關(guān)節(jié)10的上端固定連接，舵機(jī)5通過舵機(jī)連接件6與關(guān)節(jié)9的下端固定連接，并通過法蘭軸承7與對應(yīng)的舵盤8可轉(zhuǎn)動連接。驅(qū)動電機(jī)2優(yōu)選為兩個，分別連接并控制一個驅(qū)動輪3，并通過驅(qū)動電機(jī)座16固定在主框架1上。驅(qū)動輪3通過小軸承17和大軸承19架于主框架1上，并可在驅(qū)動輪3的外側(cè)設(shè)置側(cè)端擋板12。小軸承17的內(nèi)圈鎖定環(huán)15通過驅(qū)動電機(jī)座16固定在主框架1上，外圈鎖定環(huán)18 通過驅(qū)動軸轉(zhuǎn)接座14與驅(qū)動電機(jī)2的輸出軸固定連接，驅(qū)動輪3的外端部通過驅(qū)動輪連接座13與驅(qū)動軸轉(zhuǎn)接座14連接，從而實現(xiàn)驅(qū)動電機(jī)2的輸出軸與驅(qū)動輪3的固定連接，并可帶動驅(qū)動輪3旋轉(zhuǎn)。大軸承19的內(nèi)圈通過大軸承座20安裝在主框架1上，外圈由驅(qū)動輪3定位。本實用新型一種輪腿復(fù)合式行走和攀爬機(jī)構(gòu)有三種工作狀態(tài)收縮、行走與攀爬。收縮時，機(jī)械腿能夠彎曲、環(huán)繞于主框架1上，使機(jī)構(gòu)體積變小，便于攜帶。行走時，機(jī)械腿向后伸直，驅(qū)動電機(jī)2的輸出軸旋轉(zhuǎn)，通過驅(qū)動軸轉(zhuǎn)接座14、驅(qū)動輪連接座13將輸出扭矩傳遞到驅(qū)動輪3上，驅(qū)動驅(qū)動輪3轉(zhuǎn)動，從而使機(jī)構(gòu)向前運(yùn)動。兩側(cè)驅(qū)動電機(jī)2旋轉(zhuǎn)方向及轉(zhuǎn)速一致時，機(jī)構(gòu)向前直線運(yùn)動；當(dāng)兩側(cè)驅(qū)動電機(jī)2旋轉(zhuǎn)方向或轉(zhuǎn)速不同時，機(jī)構(gòu)實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。攀爬時，一條機(jī)械腿向后伸直支撐住機(jī)構(gòu)，另一條機(jī)械腿通過舵機(jī)5、舵盤8帶動關(guān)節(jié)9、10、11轉(zhuǎn)動，使其抬起并彎曲，隨后該機(jī)械腿落下，末段關(guān)節(jié)11抓住地面并伸直，支撐機(jī)構(gòu)向上運(yùn)動，同時驅(qū)動輪3轉(zhuǎn)動，輔助機(jī)構(gòu)攀爬。兩條機(jī)械腿交替以上運(yùn)動，可以實現(xiàn)
4大坡度攀爬。 以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種輪腿復(fù)合式行走和攀爬機(jī)構(gòu)，其特征在于主要包括一對驅(qū)動輪、連接驅(qū)動輪的主框架、控制驅(qū)動輪運(yùn)動的驅(qū)動電機(jī)、以及兩條以上機(jī)械腿，其中機(jī)械腿包括兩個以上關(guān)節(jié)以及連接關(guān)節(jié)的舵結(jié)構(gòu)，機(jī)械腿通過安裝座與主框架可轉(zhuǎn)動連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輪腿復(fù)合式行走和攀爬機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的舵結(jié)構(gòu)主要包括可轉(zhuǎn)動連接的舵機(jī)與舵盤，舵機(jī)、舵盤分別與相鄰關(guān)節(jié)的連接端固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種輪腿復(fù)合式行走和攀爬機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的舵機(jī)通過舵機(jī)連接件與關(guān)節(jié)固定連接，并通過法蘭軸承與舵盤可轉(zhuǎn)動連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輪腿復(fù)合式行走和攀爬機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的關(guān)節(jié)為三個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輪腿復(fù)合式行走和攀爬機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的機(jī)械腿為兩條。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輪腿復(fù)合式行走和攀爬機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的驅(qū)動輪通過軸承可轉(zhuǎn)動的安裝在主框架上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種輪腿復(fù)合式行走和攀爬機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的軸承包括小軸承和大軸承小軸承的內(nèi)圈鎖定環(huán)固定在主框架上，外圈鎖定環(huán)與驅(qū)動輪的外端部以及驅(qū)動電機(jī)的輸出軸連接并聯(lián)動；大軸承的內(nèi)圈固定在主框架上，外圈與驅(qū)動輪中部連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種輪腿復(fù)合式行走和攀爬機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的驅(qū)動電機(jī)通過驅(qū)動電機(jī)座固定在主框架上；小軸承的內(nèi)圈鎖定環(huán)通過驅(qū)動電機(jī)座與主框架固定連接，外圈鎖定環(huán)通過驅(qū)動軸轉(zhuǎn)接座與驅(qū)動電機(jī)的輸出軸固定連接，驅(qū)動輪通過驅(qū)動輪連接座與驅(qū)動軸轉(zhuǎn)接座連接；大軸承的內(nèi)圈通過大軸承座安裝在主框架上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輪腿復(fù)合式行走和攀爬機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的驅(qū)動輪外側(cè)還設(shè)置有側(cè)端擋板。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的一種輪腿復(fù)合式行走和攀爬機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的驅(qū)動電機(jī)為兩個，分別連接并控制一個驅(qū)動輪。
專利摘要本實用新型是有關(guān)于一種輪腿復(fù)合式行走和攀爬機(jī)構(gòu)，主要包括一對驅(qū)動輪、連接驅(qū)動輪的主框架、控制驅(qū)動輪運(yùn)動的驅(qū)動電機(jī)、以及兩條以上機(jī)械腿，其中機(jī)械腿包括兩個以上關(guān)節(jié)以及連接關(guān)節(jié)的舵結(jié)構(gòu)，機(jī)械腿通過安裝座與主框架可轉(zhuǎn)動連接。本實用新型一種輪腿復(fù)合式行走和攀爬機(jī)構(gòu)，其機(jī)械腿可以彎曲環(huán)繞于主框架上，體積變小，便于攜帶；通過驅(qū)動輪與機(jī)械腿配合，能夠攀爬大坡度斜坡，從而滿足大坡度表面的工作要求，更適于推廣使用。
文檔編號B62D57/028GK201951576SQ201120056588
公開日2011年8月31日 申請日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月7日
發(fā)明者于書生, 侯力, 曹毅, 王軍力, 胡海 申請人:中國兵器工業(yè)系統(tǒng)總體部