电磁离合式重复折展锁解车轮机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103121375103121375B(45)授权公告日2014.12.17(21)申请号201310071034.5(22)申请日2013.03.06(73)专利权人浙江理工大学地址310018浙江省杭州市江干区二号大街五号(72)发明人胡明孙宝龙陈文华冯军孔菲周健章斌(74)专利代理机构杭州浙科专利事务所(普通合伙)33213代理人吴秉中(51)Int.Cl.B60B19/00(2006.01)审查员段丽丽权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图4页附图4页(54)发明名称电磁离合式重复折展锁解车轮机构(57)摘要本发明公开了一种电磁离合式重复折展锁解车轮机构，通过电磁离合器吸合与分离实现车轮的折展运动，即离合器吸合时，内传动轴与外螺纹轴同步转动，铰接在滑动螺母上的复合运动式推座沿轴向和周向做复合运动，与其铰接的轮辐推杆在转动平面内做平面复合运动，进而带动固接在轮缘斜块上的滑动轮辐沿径向移动，以实现车轮径向尺寸的调节；当离合器分离时，电磁离合式重复折展锁解车轮机构的轮毂、轮轴、轮辐、轮缘构成一体化的车轮，车轮处于锁定状态，可驱动车轮转动以实现其行驶功能。本发明能够根据不同地形状况实现车轮径向尺寸大小的有效调节，克服现有移动越障机器人车辆对非结构化复杂地形适应能力较差的缺陷，有效提高车轮的地形适应性。CN103121375BCN103275BCN103121375B权利要求书1/1页1.一种电磁离合式重复折展锁解车轮机构，由轮轴部件、轮毂部件、轮辐部件、轮缘部件组成，其中轮轴部件包括轴承座（14）、外轴支撑轴承（13）、轴套（15）、电磁离合器吸附端（4），电磁离合器被吸附端（3）、外螺纹轴（5）、内轴支撑轴承（19）、内传动轴（2）；轮毂部件包括驱动螺母（8）、推座轴承（18）、复合运动式推座（16）；轮辐部件包括固定轮辐（10）、滑动轮辐（9）、铜套（17）、轮辐推杆（11）；其特征在于：所述外螺纹轴（5）通过外轴支承轴承（13）安装在轴承座（14）上，外螺纹轴（5）的轴端与电磁离合器被吸附端（3）固接，所述内传动轴（2）通过内轴支撑轴承（19）安装于外螺纹轴（5）内部，内传动轴（2）的一端与电磁离合器吸附端（4）固接，另一端与固定轮辐（10）固接，驱动螺母（8）与外螺纹轴（5）通过传动螺纹连接，导向杆（7）固接在所述驱动螺母（8）下端，并安装于螺母滑动导轨（6）中，复合运动式推座（16）通过推座轴承（18）与驱动螺母（8）连接，六根沿径向均匀分布的所述轮辐推杆（11）一端与复合运动式推座（16）铰接，另一端与滑动轮辐（9）铰接，车轮直径尺寸值在最小值和最大值之间任意变化，并通过螺纹副的自锁实现车轮径向尺寸的实时锁定。2.根据权利要求1所述的电磁离合式重复折展锁解车轮机构，其特征在于：所述轮缘部件为轮缘斜块（12），所述轮缘斜块（12）与滑动轮辐（9）固接。3.根据权利要求1所述的电磁离合式重复折展锁解车轮机构，其特征在于：所述滑动轮辐（9）通过铜套（17）与固定轮辐（10）构成滑动副。2CN103121375B说明书1/3页电磁离合式重复折展锁解车轮机构技术领域[0001]本发明涉及一种重复折展锁解车轮机构，具体地涉及一种通过调节车轮径向尺寸大小来提高轮式车辆越障性能的电磁离合式重复折展锁解车轮机构。背景技术[0002]复杂地形轮式移动机器人车辆可应用于星球探测、军事侦察和灾险搜救等领域，运行环境大多为复杂的、非结构化地形。为满足移动探测车高机动性、强环境感知和快速反应的性能要求，车轮作为机器人车辆移动系统的执行部件，其构型和尺寸对轮式移动机器人的驱动、转向、非结构化地形适应性具有较大影响。目前轮式移动机器人车辆所采用车轮虽已具备较强的驱动性能和一定越障能力，但对于多变的复杂地形适应能力均较差。为改善复杂地形移动机器人车辆对非结构化环境的适应性，提高车轮的行驶效率，需要设计能够根据不同地形状况来实现车轮径向尺寸可调节的车轮机构。发明内容[0003]为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种电磁离合式重复折展锁解车轮机构，可根据实际地形状况改变车轮的径向尺寸和轮缘的接触方式，使车轮具有良好的轮-地接触特性，进而提高复杂地形轮式移动机器人车辆对非结构化地形的适应能力。[0004]本发明采用的具体技术方案如下：[0005]一种电磁离合式重复折展锁解车轮机构，由轮轴部件、轮毂部件、轮辐部件、轮缘部件组成，其中轮轴部件包括轴承座、外轴支撑轴承、轴套、电磁离合器吸附端，电磁离合器被吸附端、外螺纹轴、内轴支撑轴承、内传动轴；轮毂部件包括驱动螺母、推座轴承、复合运动式推座；轮辐部件包括固定轮辐、滑动轮辐、铜套、轮辐推