本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，特別涉及一種機(jī)器人變形部件。

背景技術(shù)：

六足機(jī)器人作為移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域一個(gè)組成部分，主要有爬行穩(wěn)定、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、可越障的特點(diǎn)。同時(shí)，球形機(jī)器人也屬于移動(dòng)機(jī)器人的一個(gè)范疇，主要特點(diǎn)是可以在平整地面上快速滾動(dòng)。如果設(shè)計(jì)一種六足-球形變形機(jī)器人，使這種機(jī)器人可以同時(shí)兼顧兩者的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，那么，這就涉及到一種變形機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明專利提出一種可變形部件，使得機(jī)器人既可以展開(kāi)作為六足機(jī)器人行走，又可以收縮作為球形機(jī)器人滾動(dòng)?？梢愿玫剡m應(yīng)復(fù)雜地形環(huán)境。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種可實(shí)現(xiàn)多足行走和球形滾動(dòng)的機(jī)器人變形部件。

本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題提供的一種技術(shù)方案是：一種基于阿基米德螺旋線的機(jī)器人變形部件，其特征在于包括：舵盤(pán)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)片；所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與舵盤(pán)固定連接，所述旋轉(zhuǎn)片沿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)周向分布，與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)片張開(kāi)或收縮，所述旋轉(zhuǎn)片伸展時(shí)所述變形部件整體呈瓣?duì)?，所述旋轉(zhuǎn)片收縮時(shí)所述變形部件整體呈盤(pán)狀。

作為上述方案的改進(jìn)，所述旋轉(zhuǎn)片為基于阿基米德螺旋線的形狀設(shè)計(jì)，所述旋轉(zhuǎn)片收縮時(shí)，沿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)周向分布的旋轉(zhuǎn)片之間緊密貼合。

作為上述方案的改進(jìn)，所述旋轉(zhuǎn)片包括第一端和第二端，所述旋轉(zhuǎn)片的第一端設(shè)置有階梯孔和安裝孔，所述第二端上設(shè)置有連接孔。

作為上述方案的改進(jìn)，所述第一端和第二端之間設(shè)置有弧型長(zhǎng)孔。

作為上述方案的改進(jìn)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括中間齒輪、沿中間齒輪周向分布的從動(dòng)齒輪，以及舵機(jī)，所述舵機(jī)與所述中間齒輪傳動(dòng)連接。

作為上述方案的改進(jìn)，所述從動(dòng)齒輪均勻分布在舵盤(pán)上，相鄰的從動(dòng)齒輪具有高度不等的凸臺(tái)。

作為上述方案的改進(jìn)，所述舵盤(pán)呈花瓣?duì)睢?/p>

作為上述方案的改進(jìn)，還包括與所述舵盤(pán)對(duì)稱布置的連接舵盤(pán)及第一連接桿，所述連接舵盤(pán)與所述舵盤(pán)通過(guò)第一連接桿固定連接。

作為上述方案的改進(jìn)，所述連接舵盤(pán)上設(shè)置有從動(dòng)旋轉(zhuǎn)片，所述從動(dòng)旋轉(zhuǎn)片與位于舵盤(pán)上的旋轉(zhuǎn)片相對(duì)應(yīng)，所述從動(dòng)旋轉(zhuǎn)片與所述旋轉(zhuǎn)片之間設(shè)置有第二連接桿，所述第二連接桿將二者固定連接。

作為上述方案的改進(jìn)，所述從動(dòng)旋轉(zhuǎn)片與所述旋轉(zhuǎn)片形狀結(jié)構(gòu)完全一致，所述從動(dòng)旋轉(zhuǎn)片與所述旋轉(zhuǎn)片同步運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明的有益效果是：一種基于阿基米德螺旋線的機(jī)器人變形機(jī)構(gòu)通過(guò)與舵盤(pán)連接的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及沿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)周向分布并與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的旋轉(zhuǎn)片，使得傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)片伸展時(shí)所述變形機(jī)構(gòu)整體呈瓣?duì)?，可安裝足類部件用于行走，所述旋轉(zhuǎn)片收縮時(shí)所述變形部件整體呈盤(pán)狀，有利于滾動(dòng)，即提供了一種可實(shí)現(xiàn)多足行走和球形滾動(dòng)的機(jī)器人變形部件。

附圖說(shuō)明

為了更清楚的說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖做簡(jiǎn)單說(shuō)明。

圖1 為本發(fā)明一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種實(shí)施例的立體圖；

圖3 為本發(fā)明旋轉(zhuǎn)片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4 為本發(fā)明舵盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5 為本發(fā)明連接舵盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明一種實(shí)施例伸展?fàn)顟B(tài)的俯視圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清楚、完整地描述，以充分理解本發(fā)明的目的、方案和效果。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。此外本發(fā)明中所使用的上、下、左、右等描述僅僅是相對(duì)圖中本發(fā)明各組成部分相互位置關(guān)系來(lái)說(shuō)的。

圖1位本發(fā)明一種實(shí)施列的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明一種實(shí)施例的立體圖，參照?qǐng)D1和圖2，一種基于阿基米德螺旋線的機(jī)器人變形部件，包括舵盤(pán)1、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2、旋轉(zhuǎn)片3、連接舵盤(pán)4、第一連接桿5、從動(dòng)旋轉(zhuǎn)片6以及第二連接桿7；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2與所述舵盤(pán)1連接，旋轉(zhuǎn)片與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2連接，所述連接舵盤(pán)4通過(guò)第一連接桿5與舵盤(pán)1固定連接，所述從動(dòng)旋轉(zhuǎn)片6通過(guò)第二連接桿7與旋轉(zhuǎn)片3固定連接，所述從動(dòng)旋轉(zhuǎn)片6可隨旋轉(zhuǎn)片3同步旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)片3處于收縮狀態(tài)時(shí)，變形機(jī)構(gòu)整體呈圓盤(pán)狀（如圖2），旋轉(zhuǎn)片3伸展時(shí)，變形機(jī)構(gòu)整體呈瓣?duì)睿ㄈ鐖D6），因所述旋轉(zhuǎn)片3為基于阿基米德螺旋線的設(shè)計(jì)，在完全收緊狀態(tài)時(shí)，旋轉(zhuǎn)片3之間緊密貼合。

傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2包括中間齒輪21，所述中間齒輪21中心設(shè)置有凹槽，所述中間齒輪21軸向還設(shè)置有安裝孔，沿所述凹槽可用于安裝舵機(jī)時(shí)容納舵機(jī)法蘭，同時(shí)方便舵機(jī)軸與中間齒輪21的固定。所述從動(dòng)齒輪（22,23）沿中間齒輪21周向均勻分布，所述從動(dòng)齒輪分為高凸臺(tái)從動(dòng)齒輪22和低凸臺(tái)從動(dòng)齒輪23，兩種從動(dòng)齒輪（22,23）交替分布，所述從動(dòng)齒輪均與所述中間齒輪21嚙合。

優(yōu)選的所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可使用等直徑的齒輪傳動(dòng)，齒輪模數(shù)都為0.5，齒數(shù)為80，中間齒輪21的厚度為從動(dòng)齒輪厚度的2.5倍，相鄰從動(dòng)齒輪（22,23）的凸臺(tái)高度不同，所述從動(dòng)齒輪（22,23）沿中間齒輪周向呈120度等角度交替分布。

旋轉(zhuǎn)片3沿著中間齒輪21周向均勻分布，所述旋轉(zhuǎn)片3與所述高凸臺(tái)從動(dòng)齒輪22或低凸臺(tái)從動(dòng)齒輪23固定連接，所述從動(dòng)輪（22,23）將所述旋轉(zhuǎn)片3與舵盤(pán)1連接，所述旋轉(zhuǎn)片3上設(shè)置有凹槽31（如圖3），所述凹槽31可用于安裝推力軸承，減小旋轉(zhuǎn)片3與舵盤(pán)1之間的摩擦力，進(jìn)一步的降低能量損耗。

一種基于阿基米德螺旋線的機(jī)器人變形部件，所述連接舵盤(pán)4與所述舵盤(pán)1對(duì)稱布置，所述連接舵盤(pán)4上連接有與所述旋轉(zhuǎn)片3對(duì)稱布置的從動(dòng)旋轉(zhuǎn)片6，所述從動(dòng)旋轉(zhuǎn)片6與所述旋轉(zhuǎn)片一一對(duì)應(yīng)，跟隨旋轉(zhuǎn)片同步旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選的，所述從動(dòng)旋轉(zhuǎn)片6與所述旋轉(zhuǎn)片3之間通過(guò)兩根第二連接桿7，經(jīng)螺絲固定連接；更多的所述從動(dòng)旋轉(zhuǎn)片6與所述旋轉(zhuǎn)片3的形狀結(jié)構(gòu)尺寸一致，所述從動(dòng)旋轉(zhuǎn)片6夾持在兩片連接舵盤(pán)4之間通過(guò)螺絲連接，從動(dòng)旋轉(zhuǎn)片6上的連接部設(shè)置有階梯孔，所述階梯孔內(nèi)安裝推力軸承，推力軸承與所述連接舵盤(pán)4之間為滾動(dòng)摩擦，減小從動(dòng)旋轉(zhuǎn)片6與連接舵盤(pán)4之間的摩擦力，進(jìn)而提高能量利用率。

圖3為本發(fā)明旋轉(zhuǎn)片的結(jié)構(gòu)示意圖，參照?qǐng)D3，旋轉(zhuǎn)片3為基于阿基米德螺旋線設(shè)計(jì)的外形結(jié)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)片3包括第一端和第二端，所示第一端設(shè)置有階梯孔31，所述階梯孔可用于安裝推力軸承，所述第二端設(shè)置有多個(gè)連接孔33，所述連接孔可用于安裝腿足等機(jī)器人行走部件，所述第一端和所述第二端之間設(shè)置有多個(gè)圓弧形長(zhǎng)孔，所述長(zhǎng)孔一方面減輕旋轉(zhuǎn)片3的重量，另一方面防止旋轉(zhuǎn)片在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與其他連接件如螺絲發(fā)生干涉。

圖4為本發(fā)明舵盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5為本發(fā)明連接舵盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖，參照?qǐng)D4和圖5，舵盤(pán)1與連接舵盤(pán)4外部形狀及尺寸一致；舵盤(pán)1整體呈花瓣?duì)?，每一花瓣處設(shè)置有連接第一連接桿5和旋轉(zhuǎn)片3的階梯孔11，所述舵盤(pán)1中間部位設(shè)置有連接舵機(jī)用的安裝孔12；所述連接舵盤(pán)4整體呈花瓣?duì)?，每個(gè)花瓣上設(shè)置有階梯孔42，所述階梯孔內(nèi)同樣可用于安裝推力軸承，減小從動(dòng)旋轉(zhuǎn)片6與連接舵盤(pán)6之間的摩擦力。

優(yōu)選的所述花瓣形舵盤(pán)1和連接舵盤(pán)6設(shè)置為6瓣用于安裝旋轉(zhuǎn)片3或從動(dòng)旋轉(zhuǎn)片6以及連接桿5。

圖6為本發(fā)明一種實(shí)施例伸展?fàn)顟B(tài)的俯視圖。

以上對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍內(nèi)。