一种欠驱动变形轮式越障机器人.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CN106697097A(43)申请公布日2017.05.24(21)申请号201710000672.6(22)申请日2017.01.03(71)申请人北京交通大学地址100044北京市海淀区西直门外上园村3号(72)发明人姚燕安王杰王志瑞(74)专利代理机构北京卫平智业专利代理事务所(普通合伙)11392代理人董琪(51)Int.Cl.B62D57/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种欠驱动变形轮式越障机器人(57)摘要一种欠驱动变形轮式越障机器人，其整体外形呈“T”字型，由两个单动力驱动的结构相同的轮系及车身构成，其中两个轮系与车身形成转动配合。车子在滚动前进过程中，可以通过控制电机的正反转来反转车身以及控制轮系中钩爪的伸缩。当其在平坦的路面上滚动时，可将轮子变为圆形进行滚动前进。当其遇到障碍物时，可通过电机的反转进而带动车身反转180°，此时轮系变形为钩爪模式，可翻越一定高度的障碍。本发明创造性的将欠驱动原理融入到车轮轮系之中，实现了单个电机同时控制车轮变形以及滚动的功能，提供了一种机械结构较为简单且制造成本较低的欠驱动变形轮式越障机器人。CN106697097ACN106697097A权利要求书1/1页1.一种欠驱动变形轮式越障机器人，其特征在于：该欠驱动变形轮式越障机器人由车身(A)、左轮系(B)以及右轮系(C)构成；所述车身(A)外形呈“T”字型，左轮系(B)与右轮系(C)均为单动力可变形轮系；左轮系(B)、右轮系(C)与车身(A)形成转动配合；所述车身(A)由车体外壳(A-1)，电机(A-2)，左支撑座(A-3)和右支撑座(A-4)构成；其中电机(A-2)与车体外壳(A-1)实现固定连接，左支撑座(A-3)、右支撑座(A-4)与车体外壳(A-1)形成固定连接；电机(A-2)的输出轴通过轴承与左支撑座(A-3)、右支撑座(A-4)形成转动配合；左支撑座(A-3)、右支撑座(A-4)对左轮系(B)和右轮系(C)的输入轴以及电机(A-2)的输出轴起到支撑作用；所述的左轮系(B)由轮毂部分(B-1)，曲柄滑块部分(B-2)和输入轴部分(B-3)组成；所述左轮系(B)中部件的连接方式为：轮毂部分(B-1)与输入轴部分(B-3)转动连接；曲柄滑块部分(B-2)与输入轴部分(B-3)固定连接；所述的轮毂部分(B-1)由轮盘1(B-1-1)、轮盘2(B-1-2)、连接轴1(B-1-3)、连接轴2(B-1-4)、连接轴3(B-1-5)以及轴承1(B-1-6)、轴承2(B-1-7)构成；轮盘1(B-1-1)与轮盘2(B-1-2)通过连接轴1(B-1-3)、连接轴2(B-1-4)、连接轴3(B-1-5)形成固定连接；连接轴1(B-1-3)、连接轴2(B-1-4)、连接轴3(B-1-5)在形状以及机械结构上完全相同；轴承1(B-1-6)与轮盘1(B-1-1)实现固定连接；轴承2(B-1-7)与轮盘2(B-1-2)实现固定连接；所述的曲柄滑块部分(B-2)由曲柄(B-2-1)、第一连杆(B-2-2)、第二连杆(B-2-3)、第三连杆(B-2-4)、第一钩爪(B-2-5)、第二钩爪(B-2-6)、第三钩爪(B-2-7)、第一滑块导轨(B-2-8)、第二滑块导轨(B-2-9)、第三滑块导轨(B-2-10)、第一限位螺栓(B-2-11)、第二限位螺栓(B-2-12)、第三限位螺栓(B-2-13)、滚动轴承(B-2-14)、推力轴承(B-2-15)、轴1(B-2-16)、轴2(B-2-17)构成；以曲柄(B-2-1)与第一连杆(B-2-2)、第一钩爪(B-2-5)、第一滑块导轨(B-2-8)、第一限位螺栓(B-2-11)的连接方式为例，曲柄(B-2-1)与第一连杆(B-2-2)形成转动连接；第一连杆(B-2-2)与第一钩爪(B-2-5)之间形成转动连接；第一滑块导轨(B-2-8)与轮盘1(B-1-1)形成固定连接；所述的曲柄滑块部分(B-2)中，第一连杆(B-2-2)、第二连杆(B-2-3)、第三连杆(B-2-4)的零件形状以及装配方式完全相同；第一钩爪(B-2-5)、第二钩爪(B-2-6)、第三钩爪(B-2-7)的零件形状以及装配方式完全相同；第一滑块导轨(B-2-8)、第二滑块导轨(B-2-9)、第三滑块导轨(B-2-10)的零件形状以及装配方式完全相同；第一限位螺栓(B-2-11)、第二限位螺栓(B-2-12)、第三限位螺栓(B-2-13)的零件形状以及装配方式完全相同；滚动轴承(B-2-14)、推力轴承(B-2-15)均为标准件；所述的输入轴部分(B-3)由主轴(B-3-1)，轴套(B-3-2)，套筒1(B-3-3)和套筒2(B