一种基于超越离合机理的欠驱动攀爬机器人.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CN109973757A(43)申请公布日2019.07.05(21)申请号201711455382.7(22)申请日2017.12.28(71)申请人中国科学院沈阳自动化研究所地址110016辽宁省沈阳市东陵区南塔街114号(72)发明人刘玉旺王远行郭良帅杨广新朱树云(74)专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限公司21002代理人汪海(51)Int.Cl.F16L55/34(2006.01)F16L101/10(2006.01)F16L101/30(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图5页(54)发明名称一种基于超越离合机理的欠驱动攀爬机器人(57)摘要本发明涉及爬行机器人技术领域，具体地说是一种基于超越离合机理的欠驱动攀爬机器人，其前身支板和后身支板通过中间关节相连，在前身支板和后身支板上分别设有前轮组件和后轮组件，在前身支板和后身支板两侧均设有侧肢节，抱持驱动电机组件通过前传动组件向前钢丝卷轴传递转矩，通过后传动组件向后钢丝卷轴传递转矩，所述侧肢节的各肢节段依次铰接且各铰接轴上均设有滑轮，所述前钢丝卷轴上的钢丝分别向两侧引出并分别绕过前身支板两侧侧肢节上的各个滑轮，所述后钢丝卷轴上的钢丝分别向两侧引出并分别绕过后身支板两侧侧肢节上的各个滑轮。本发明简化了机器人结构，并将超越弹簧离合器应用于机器人，有效减少机器人的驱动源的数量。CN109973757ACN109973757A权利要求书1/2页1.一种基于超越离合机理的欠驱动攀爬机器人，其特征在于：包括前轮组件(1)、后轮组件(2)、前身支板(4)、后身支板(5)、抱持驱动机构(6)、中间关节(7)和侧肢节(3)，所述前身支板(4)和后身支板(5)通过中间关节(7)相连，在所述前身支板(4)前端设有前轮组件(1)，在所述后身支板(5)后端设有后轮组件(2)，在所述前身支板(4)和后身支板(5)两侧均设有侧肢节(3)，所述抱持驱动机构(6)包括抱持驱动电机组件、前传动组件、后传动组件、前钢丝卷轴(603)和后钢丝卷轴(605)，其中前钢丝卷轴(603)设置于前身支板(4)上，后钢丝卷轴(605)设置于后身支板(5)上，且所述抱持驱动电机组件通过前传动组件向前钢丝卷轴(603)传递转矩，所述抱持驱动电机组件通过后传动组件向后钢丝卷轴(605)传递转矩，所述侧肢节(3)包括多个肢节段，所述侧肢节(3)的各肢节段依次铰接且各铰接轴上均设有滑轮，所述前钢丝卷轴(603)上的钢丝分别向两侧引出并分别绕过前身支板(4)两侧侧肢节(3)上的各个滑轮，所述后钢丝卷轴(605)上的钢丝分别向两侧引出并分别绕过后身支板(5)两侧侧肢节(3)上的各个滑轮。2.根据权利要求1所述的基于超越离合机理的欠驱动攀爬机器人，其特征在于：所述前轮组件(1)包括行走驱动电机(101)、前轮传动机构(105)、前驱动轮(102)和第一钢丝软轴(103)，所述后轮组件(2)包括后轮传动机构和后驱动轮(201)，所述行走驱动电机(101)的输出轴通过所述前轮传动机构(105)与前驱动轮(102)的轮轴一端相连，所述前驱动轮(102)的轮轴另一端通过所述第一钢丝软轴(103)与后轮传动机构相连，所述后轮传动机构与所述后驱动轮(201)的轮轴相连。3.根据权利要求1或2所述的基于超越离合机理的欠驱动攀爬机器人，其特征在于：所述后轮组件(2)包括后轮传动机构和后驱动轮(201)，所述后轮传动机构包括后轮离合器(202)和后轮传动组件(203)，所述后轮离合器(202)包括动力输入轴(2022)、后轮离合弹簧(2021)、动力输出轴(2024)和后轮离合器座(2023)，所述后轮离合弹簧(2021)设置于所述后轮离合器座(2023)内，所述动力输入轴(2022)和动力输出轴(2024)分别安装在所述后轮离合器座(2023)两侧侧壁上且相邻一端通过所述后轮离合弹簧(2021)相连。4.根据权利要求3所述的基于超越离合机理的欠驱动攀爬机器人，其特征在于：所述后轮传动组件(203)包括后主动带轮、后从动带轮和后同步带，其中所述后主动带轮与所述后轮离合器(202)的动力输出轴(2024)固连，所述后从动带轮与所述后驱动轮(201)的轮轴固连。5.根据权利要求2所述的基于超越离合机理的欠驱动攀爬机器人，其特征在于：所述行走驱动电机(101)安装在一个行走电机支架(104)上，所述行走电机支架(104)固装于所述前身支板(4)上，所述前轮传动机构(105)包括前主动带轮、前从动带轮和前同步带，所述前主动带轮安装在所述行走驱动电机(101)的输出轴上，所述前从动带轮与所述前驱动轮(102)的轮轴固连，所述前主动带轮和前从动带轮外侧套装有前同步带。6.根据权利