一种轮履式可重构变形轮.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111959192A(43)申请公布日2020.11.20(21)申请号202010902369.7(22)申请日2020.09.01(71)申请人燕山大学地址066000河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号(72)发明人赵永生张硕秦诗泽史凯伦马辰昊姚建涛许允斗(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569代理人张天一(51)Int.Cl.B60B19/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称一种轮履式可重构变形轮(57)摘要本发明公开一种轮履式可重构变形轮，包括固定装置、轮履形态变形装置和履带行进装置；固定装置包括变形轮支撑架和U型支撑架；变形轮支撑架为变形轮的受力主体；U型支撑架安装在变形轮支撑架上并位于变形轮内部；轮履形态变形装置包括变形传动机构和变形连杆结构，变形传动机构用于驱动变形连杆结构可相对于变形轮支撑架伸出或缩回；履带行走装置的传动部分安装在变形轮支撑架上，弹性履带包覆于变形轮的外部轮廓并与变形连杆结构相接触。该轮履式可重构变形轮，具有自由切换两种形态能力和高承载能力，并且实施方式简单，可靠性高，在较多领域应用广泛，可应用于灾后消防救援时机器人的快速移动和越障救援。CN111959192ACN111959192A权利要求书1/1页1.一种轮履式可重构变形轮，其特征在于：包括固定装置、轮履形态变形装置和履带行进装置；所述固定装置位于变形轮中央位置；所述轮履形态变形装置安装在所述固定装置左右两侧；所述固定装置包括变形轮支撑架和U型支撑架；所述变形轮支撑架为变形轮的受力主体；所述U型支撑架安装在所述变形轮支撑架上并位于变形轮内部；所述轮履形态变形装置包括变形传动机构和变形连杆结构，所述变形传动机构用于驱动所述变形连杆结构可相对于所述变形轮支撑架伸出或缩回；所述履带行走装置的传动部分安装在所述变形轮支撑架上，弹性履带包覆于变形轮的外部轮廓并与所述变形连杆结构相接触。2.根据权利要求1所述的轮履式可重构变形轮，其特征在于：所述固定装置还包括有保护壳，所述保护壳与所述变形轮支撑架之间形成空腔，所述轮履形态变形装置的变形传动机构和所述履带行进装置的传动部分均设置于该空腔内。3.根据权利要求1所述的轮履式可重构变形轮，其特征在于：所述变形传动机构包括传动轴A、传动轴B、锥齿轮A、锥齿轮B、蜗杆、蜗轮和蜗轮轴承；所述传动轴A一端与锥齿轮A固定连接；所述传动轴B中间安装有锥齿轮B，所述锥齿轮A和锥齿轮B相啮合；传动轴B的两端为蜗杆结构，所述蜗轮共有两个，两个蜗轮通过蜗轮轴承配合安装在U型支撑架上，且两个蜗轮分别与传动轴B上的蜗杆结构相配合。4.根据权利要求3所述的轮履式可重构变形轮，其特征在于：所述变形连杆机构共有两组，两组变形连杆机构对称分布在变形轮的两侧，所述变形连杆机构包括短连杆、长连杆、弧形摆杆和滚子轴A；所述短连杆与所述蜗轮同轴安装并随着蜗轮的转动而定轴转动；所述长连杆的一端与短连杆的末端相连接，另一端通过滚子轴A与所述弧形摆件相连接；圆弧形的所述弧形摆杆可随着长连杆的移动而定轴摆动。5.根据权利要求4所述的轮履式可重构变形轮，其特征在于：所述滚子轴A共有6组，每个变形连杆机构上安装有3组，分别安装在弧形摆杆上的3个圆柱孔上，所述滚子轴A包括滚子A、滚子轴承A、滚子轴承B、垫片和螺栓A；所述滚子A经滚子轴承A、滚子轴承B和垫片与螺栓A形成转动副联接，使得所述滚子A可绕所述螺栓A定轴转动。6.根据权利要求1所述的轮履式可重构变形轮，其特征在于：所述履带行进装置包括传动轴C、齿轮组A、齿轮组B、齿轮组C和履带齿轮；所述传动轴C一端通过变形轮支撑架中央的中心圆柱孔与电机连接，另一端与齿轮组A固定连接；所述齿轮组A随着传动轴C定轴转动；所述齿轮组B与齿轮组C形成齿轮副联接，所述履带齿轮与齿轮组C固定连接，将齿轮C传递而来的动力传递到弹性履带上，使得弹性履带可绕变形轮外廓转动，从而使变形轮行进。7.根据权利要求6所述的轮履式可重构变形轮，其特征在于：所述履带行进装置还包括滚子轴B，所述滚子轴B共6组，分别安装在变形轮支撑架上的圆柱孔上，所述滚子轴B包括滚子B、滚子轴承C、螺栓B；所述滚子B经滚子轴承C与螺栓B形成转动副联接，所述滚子B可绕螺栓B定轴转动。2CN111959192A说明书1/5页一种轮履式可重构变形轮技术领域[0001]本发明涉及机器人底盘技术领域，特别是涉及一种轮履式可重构变形轮。背景技术[0002]就我国现状来看，目前我国城市化进程加快，城市基础设施建设进程也明显加快，但西部等欠发达地区城市化水平仍有待提高，因此我们生存环境中的地形也多种多样，既包括城市中的硬质街道，楼梯以及花园绿地，也包括偏远地区的