一种用于轮履变结构移动机器人的四连杆轮履变换机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103085902A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103085902103085902A(43)申请公布日2013.05.08(21)申请号201310047258.2(22)申请日2013.02.06(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人高学山郭文增戴福全宗成国邵洁(74)专利代理机构北京理工大学专利中心11120代理人高燕燕付雷杰(51)Int.Cl.B62D55/084(2006.01)B62D55/04(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图4页附图4页(54)发明名称一种用于轮履变结构移动机器人的四连杆轮履变换机构(57)摘要本发明提供一种用于轮履变结构移动机器人的四连杆轮履变换机构，包括两套相同的四连杆机构、两套小脚轮组件、蜗轮蜗杆电机、齿轮传动和驱动轴，每套四连杆机构驱动一套小脚轮组件。由于两套四连杆机构完全相同，设计时，只需设计出其中一套四连杆机构结构，然后再确定两套四连杆机构中原动杆之间的夹角，极大简化了四连杆式轮履变换机构的设计过程。同时本发明小脚轮组件中的两个小脚轮能够伸缩，可以灵活地调整小脚轮与履带的接触点位置，从而可适用于多种不同形式的履带，或随着履带的周边磨损及时调整接触点的位置。CN103085902ACN1038592ACN103085902A权利要求书1/1页1.一种用于轮履变结构移动机器人的四连杆轮履变换机构，其特征在于，包括两套相同的四连杆机构、两套小脚轮组件、蜗轮蜗杆电机A（8）、齿轮组（9）和四连杆驱动轴（1）；每套四连杆机构驱动一套小脚轮组件；所述四连杆机构包括原动杆（2）、连杆（3）、从动杆（4）和固定座（5），两套四连杆机构的安装方式相同；所述蜗轮蜗杆电机A（8）通过齿轮组（9）将动力传递至四连杆驱动轴（1）；所述原动杆（2）的一端固接在四连杆驱动轴（1）上，设该连接处的四连杆驱动轴（1）的轴心为A点；另一端与连杆（3）铰接；连杆（3）的另一端与从动杆（4）在非端点处铰接，设该铰接点为C点；所述从动杆（4）的一端连接小脚轮组件，另一端与固定座（5）铰接；所述固定座（5）与机器人箱体固接；所述小脚轮组件包括两个小脚轮（6）、蜗轮蜗杆电机B（11）和两套相同的伸缩机构；所述两个小脚轮同轴放置，蜗轮蜗杆电机B（11）位于两个小脚轮（6）中间，蜗轮蜗杆电机B（11）的安装座与四连杆机构中从动杆（5）的端部固接；蜗轮蜗杆电机B（11）的两侧均通过螺杆输出动力，每个螺杆驱动一套伸缩机构，每套伸缩机构带动一个小脚轮的伸缩；所述伸缩机构包括深沟球轴承（10）、导向筒B（13）；小脚轮（6）的内圆周面和深沟球轴承（10）的外圈固接；导向筒B（13）的一端与深沟球轴承（10）的内圈固接，导向筒B（13）的内圆周面上加工有与蜗轮蜗杆电机B（11）的动力输出螺杆相配合的内螺纹，用于将螺杆的转动转换为导向筒B（13）的直线运动；所述涡轮蜗杆电机B（11）两侧螺杆的螺纹旋向相反或两侧小脚轮上使用的导向筒B（13）上内螺纹的旋向相反。2.如权利要求1所述的一种用于轮履变结构移动机器人的双四连杆轮履变换机构，其特征在于，设所述轮履变换机构展开时，所述从动杆（4）与水平方向的夹角为α0，A点和C点的连线与从动杆（4）之间的夹角为β0，则两套四连杆机构中原动杆之间的夹角为180+2α0-2β0。3.如权利要求1所述的一种用于轮履变结构移动机器人的四连杆轮履变换机构，其特征在于，所述小脚轮组件中，每套伸缩机构还包括导向筒A（12）；所述导向筒A（12）固定安装在蜗轮蜗杆电机B（11）上，且与导向筒B（13）同轴；导向筒A（12）的中心孔用于穿过蜗轮蜗杆电机B（11）的输出轴，在导向筒A（12）中心孔的两侧沿其轴向对称分别延伸有小导向筒a（14）；所述导向筒B（13）轴向端面上与两个小导向筒a（14）对应的位置分别加工有小导向筒b（15）；所述两个小导向筒a（14）分别套装与两个小导向筒b（15）中。4.如权利要求3所述的一种用于轮履变结构移动机器人的四连杆轮履变换机构，其特征在于，所述导向筒A（12）上的两个小导向筒a（14）的外圆周面上分别固定有滚珠保持架A；所述导向筒B（13）上两个小导向筒b（15）的内圆周面上分别固定有滚珠保持架B。2CN103085902A说明书1/4页一种用于轮履变结构移动机器人的四连杆轮履变换机构技术领域[0001]发明涉及一种轮履变换机构，具体涉及一种用于轮履变结构移动机器人的四连杆轮履变换机构，属于机器人技术领域。背景技术[0002]轮式移动机器人具有移动的快速性，而履带式移动机器人的跨越障碍能力很强，即履带式移动机器人对复杂地形具