辐条旋转变形式轮履腿复合行走装置.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CN107140045A(43)申请公布日2017.09.08(21)申请号201710281333.X(22)申请日2017.04.26(71)申请人中国人民解放军国防科学技术大学地址410073湖南省长沙市砚瓦池正街47号中国人民解放军国防科学技术大学机电工程与自动化学院(72)发明人徐小军周发亮徐海军张湘邹腾安杨军宏张雷潘存云蔡彤(74)专利代理机构湖南兆弘专利事务所(普通合伙)43008代理人周长清(51)Int.Cl.B62D57/02(2006.01)B60B19/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称辐条旋转变形式轮履腿复合行走装置(57)摘要本发明公开了一种辐条旋转变形式轮履腿复合行走装置，包括轮圈、行进驱动机构和变形轮部件，轮圈的外侧包裹有履带，行进驱动机构包括驱动电机、履带驱动轮和履带从动轮，履带驱动轮和履带从动轮固定于固定轮架上，固定轮架沿着轮圈的径向方向布置且两端与轮圈接触形成支撑；变形轮部件包括变形辐条和变形电机，变形辐条为两根以上，呈交叉状布置并连接于轮圈的中心位置，变形辐条的两端分别于位于轮圈上开设的滑槽内，滑槽沿着轮圈的周向方向开设；变形电机的输出端与变形辐条相连，并用来驱动变形辐条转动，以改变相邻变形辐条之间的夹角，变形辐条在滑槽内转动令轮圈改变形状。本发明具有结构简单紧凑、运动方式灵活、地形适应能力强等优点。CN107140045ACN107140045A权利要求书1/1页1.一种辐条旋转变形式轮履腿复合行走装置，包括轮圈（1）、行进驱动机构和变形轮部件，所述轮圈（1）的外侧包裹有履带（10），所述行进驱动机构包括驱动电机（5）、履带驱动轮（6）和履带从动轮（7），其特征在于，所述履带驱动轮（6）和履带从动轮（7）固定于固定轮架（8）上，所述固定轮架（8）沿着轮圈（1）的径向方向布置且两端与轮圈（1）接触形成支撑；所述变形轮部件包括变形辐条（3）和变形电机（2），所述变形辐条（3）为两根以上，呈交叉状布置并连接于轮圈（1）的中心位置，所述变形辐条（3）的两端分别于位于轮圈（1）上开设的滑槽（4）内，所述滑槽（4）沿着轮圈（1）的周向方向开设；所述变形电机（2）的输出端与变形辐条（3）相连，并用来驱动变形辐条（3）转动，以改变相邻变形辐条（3）之间的夹角，所述变形辐条（3）在滑槽（4）内转动令轮圈（1）改变形状。2.根据权利要求1所述的辐条旋转变形式轮履腿复合行走装置，其特征在于，所述滑槽（4）开设于轮圈（1）的侧面，为沿轮圈（1）圆周方向的弧形滑槽（4）。3.根据权利要求1所述的辐条旋转变形式轮履腿复合行走装置，其特征在于，每根所述变形辐条（3）的两端均设有柱状凸起，所述柱状凸起分别嵌于轮圈（1）的滑槽（4）内。4.根据权利要求1～3中任意一项所述的辐条旋转变形式轮履腿复合行走装置，其特征在于，所述变形辐条（3）为两根，通过交叉布置形成X状。5.根据权利要求1～3中任意一项所述的辐条旋转变形式轮履腿复合行走装置，其特征在于，所述轮圈（1）在周向方向上分成若干瓣弧形轮圈片（101），所述弧形轮圈片（101）之间采用铰接的方式。6.根据权利要求5所述的辐条旋转变形式轮履腿复合行走装置，其特征在于，所述轮圈（1）包括由多个弧形轮圈片（101）首尾铰接相连而成，所述轮圈（1）的外侧包裹有履带（10），所述履带（10）用来与履带驱动轮（6）和履带从动轮（7）发生配合形成履带驱动状态。7.根据权利要求5所述的辐条旋转变形式轮履腿复合行走装置，其特征在于，所述弧形轮圈片（101）的数量与变形辐条（3）与轮圈（1）的接触支撑点数量一致。8.根据权利要求5所述的辐条旋转变形式轮履腿复合行走装置，其特征在于，所述变形辐条（2）与轮圈（1）的接触支撑点位于弧形轮圈片（101）之间的铰接点附近处。2CN107140045A说明书1/4页辐条旋转变形式轮履腿复合行走装置技术领域[0001]本发明主要涉及到机器行走装置领域，特指一种辐条旋转变形式轮履腿复合行走装置，尤其适用于移动机器人、工程车辆等领域。背景技术[0002]众所周知，用于火灾、矿难、核泄漏等危险作业的小型地面移动机器人以其体积小、成本低、生存能力强、运动灵活等特点成为移动机器人研究领域的又一热点。移动机器人最基本的行走方式有轮式、履带式及腿式三种：其中轮式结构运行平稳、高速高效，然而其越障能力、适应复杂地形的能力却非常有限；履带式行走装置接地比压小，能够适应沙土、泥泞等松软地形，但同时也存在转弯性较差、速度及效率较低等缺点；腿式结构具有越障能力强、适应性好的优点，但是其行进速度低、能耗高。[0003]有从业者，提出一种轮履腿复合形式的结构，它包括底盘