一种轮履形态可重构移动救援机器人.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CN110466628A(43)申请公布日2019.11.19(21)申请号201910800464.3(22)申请日2019.08.28(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)发明人赵永生张硕朱海啸马辰昊姚建涛许允斗韩博郭金伟(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569代理人张德才(51)Int.Cl.B62D55/04(2006.01)B62D55/084(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图8页(54)发明名称一种轮履形态可重构移动救援机器人(57)摘要本发明公开了一种轮履形态可重构移动救援机器人，包括车体和固定于车体上的四个轮履形态可重构行走单元；行走单元包括动力装置、传动装置、电磁离合器和形态可重构主体装置；通过电信号控制电磁离合器的吸附和分离实现形态可重构主体装置的形态转换；形态可重构主体装置包括车轮架、行走机构、收展变形机构和弹性履带；传动装置包括传动主轴和固定在上面的行走驱动齿轮，行走驱动齿轮与内齿轮啮合传动，从而完成行走任务；收展变形机构的收展运动使弹性履带变形，实现轮履运动形式的转换，有利于移动救援机器人进入复杂的地形；本发明的可重构行走单元为过约束机构，刚度高，稳定性高，可应用于灾后救援等。CN110466628ACN110466628A权利要求书1/3页1.一种轮履形态可重构移动救援机器人，其特征在于：包括车体和四个轮履形态可重构行走单元，四个所述轮履形态可重构行走单元分别设置于所述车体的首端两侧及尾端两侧；所述轮履形态可重构行走单元包括传动装置、电磁离合器、形态可重构主体装置以及动力装置；所述动力装置和所述形态可重构主体装置设置于所述车体上，所述动力装置与所述传动装置连接，所述传动装置与所述电磁离合器通过齿轮啮合连接，从而为所述形态可重构主体装置提供动力，通过电信号控制所述电磁离合器的开断，从而控制所述形态可重构行走单元轮履形态的转换。2.根据权利要求1所述的轮履形态可重构移动救援机器人，其特征在于：四个所述轮履形态可重构行走单元结构相同，且相互对称布置。3.根据权利要求1所述的轮履形态可重构移动救援机器人，其特征在于：所述传动装置包括两个行走驱动齿轮、不完全驱动齿轮和传动主轴；所述不完全驱动齿轮固定于所述传动主轴的首端，两个所述行走驱动齿轮固定于所述传动主轴的尾端，且两个所述行走驱动齿轮对称设置，所述行走驱动齿轮与所述形态可重构主体装置通过齿轮啮合连接，将动力传递给所述形态可重构主体装置使其行走；所述不完全驱动齿轮与所述电磁离合器上的大齿轮啮合。4.根据权利要求3所述的轮履形态可重构移动救援机器人，其特征在于：所述电磁离合器包括齿轮随动机构、收展传动机构和收展传动轴；所述齿轮随动机构上的所述大齿轮与所述不完全驱动齿轮啮合连接，用于传递来自动力装置的动力；所述电磁离合器不工作时，所述不完全驱动齿轮带动所述齿轮随动机构空转，当移动救援机器人遇到障碍物时，通过电信号控制电磁离合器工作，所述齿轮随动机构和所述收展传动机构吸附在一起，动力也同时传递给所述收展传动轴，带动所述收展传动机构工作，从而控制所述形态可重构主体装置完成轮履形态的转换。5.根据权利要求4所述的轮履形态可重构移动救援机器人，其特征在于：所述形态可重构主体装置包括车轮架、行走机构、弹性履带以及收展变形机构；所述车轮架固定于所述车体上，用于支撑所述行走机构，所述弹性履带套于所述行走机构的外部，且与所述行走机构啮合连接，所述弹性履带还与所述收展变形机构的末端相互接触，通过所述收展变形机构的末端的收展运动实现轮履形态的转换。6.根据权利要求5所述的轮履形态可重构移动救援机器人，其特征在于：所述行走机构包括车轮端盖、车轮挡圈、两个内齿轮和两个内齿轮卡环；所述车轮端盖设置于所述车轮挡圈的外侧，两个所述内齿轮分别设置于所述车轮端盖和所述车轮挡圈的内环内，且两个所述内齿轮分别由两个所述内齿轮卡环轴向限位于所述车轮端盖和所述车轮挡圈的内环内；两个内齿轮对称设置，两个所述内齿轮卡环也对称设置；两个所述内齿轮分别与一所述行走驱动齿轮啮合连接，所述传动主轴的驱动力能够直接传递给所述车轮端盖和所述车轮挡圈，所述车轮端盖和车轮挡圈分别与所述弹性履带啮合在一起，带动所述弹性履带完成行走任务。7.根据权利要求6所述的轮履形态可重构移动救援机器人，其特征在于：所述车轮架包括车轮挡板、端盖连接板、被动自锁驱动轴、从动转轴、固定连接杆、外端驱动轴、定位轴、收展转动轴；所述车轮挡板与所述车体固定连接，将整个所述车轮架固定连接在所述车体上；2CN110466628A权利要求书2/3页所述传动主轴带有两个所述行走驱动齿轮的一端穿过所述车轮挡板，并与所述车