[发明专利]冰雪面移动机器人

说明书

技术领域

本发明属于先进制造与自动化技术领域，具体地说是一种适用于冰雪面的移动机器人。

技术背景

随着自动化技术的不断发展，用于平坦地形、楼梯、管道等环境的移动机器人取了长足发展，有轮式、履带式、轮-腿-履带复合等结构。但适用于冰雪面的移动机器人却未见报道。随着极地科学考察的逐步深入，研制一种适用于冰雪面的移动机器人具有很大的必要性。这种机器人可自主跨越冰裂缝，翻越雪坡和雪丘，及在恶劣的天气下工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于冰雪面的移动机器人，它在可以在低温环境下工作，具有可自主跨越冰裂缝，翻越雪坡和雪丘的爬坡和越障能力。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：包括车箱体、行走机构和摆臂机构，所述行走机构安装在车箱体两侧，左右对称；摆臂机构共四个在车箱体的前后设置，并在车箱体两侧左右对称；所述行走机构的主动链轮与车箱体前面的传动轴连接，安装在车箱体后面的输出轴通过轴承与从动链轮相连；摆臂机构的摆臂与车箱体的输出轴连接，位于前面的摆臂链轮通过轴套栓接在行走机构的主动链轮上，位于后面的摆臂链轮通过轴套与行走机构的从动链轮安装在一起；车箱体包括箱体、传动部分、控制部分和车箱体承重部分，所述传动部分和控制部分安装在箱体内，箱体的两个侧面各安装有车箱体承重部分，位于行走机构中间；所述传动部分由摆臂电机、行走电机、蜗轮蜗杆减速机、输出轴、行星减速机、伞齿轮、传动轴组成，蜗轮蜗杆减速机的输入轴与摆臂电机相连，蜗轮蜗杆减速机的输出轴与输出轴键连；行星减速机的输入轴与行走电机相连，行星减速机的输出轴与伞齿轮键连，伞齿轮的输出轴与传动轴键连；传动轴通过安装在车箱体上的轴承与箱体相连，安装在车箱体前面的输出轴通过轴承套接在传动轴内；所述车箱体承重部分由固定支架、活动支架、竖轴、横轴、承重轮轴承座、承重轮和弹簧组成，固定支架安装在车箱体的侧面，弹簧分别安装在固定支架两端的孔中，活动支架的轴穿过弹簧安装在固定支架上；竖轴固定在活动支架中部，横轴穿过竖轴中心、并与竖轴在垂直方向栓接，自由端安装有承重轮；承重轮通过承重轮轴承座安装在横轴上；

所述行走机构由主动链轮、从动链轮和行走履带三部分组成，主动链轮与从动链轮通过行走履带安装在一起；主动链轮与传动轴相连接；从动链轮通过轴承与输出轴相连；

所述摆臂机构由摆臂链轮、摆臂、通过摆臂履带与摆臂链轮安装在一起的摆臂从动轮组成，摆臂与车箱体输出轴栓接；前面的摆臂链轮与行走机构的主动链轮栓接，后面的摆臂链轮与行走机构的从动链轮栓接；摆臂从动轮通过轴承安装在摆臂上。

本发明具有如下优点：

1、履带适应性强，机器人运动平稳可靠。本发明冰雪面移动机器人的行走履带和摆臂履带均为链板式，可以适应多种地形；链轮齿的外部为尼龙，其余部分为硬铝，既保证了强度，又减轻了重量，还节省了润滑。履带节板上安装有仿滑螺钉，可以有效的减少履带打滑。车箱体的承重部分在弹簧的作用下可以相对于车箱体上下移动，起到了很好的减震作用，因此机器人运动平稳可靠。

2、爬坡和越障功能更好。本发明冰雪面移动机器人前后都有摆臂机构，摆臂机构与车箱体的夹角由控制部件、电机、蜗轮蜗杆减速机、输出轴等确定，这样的结构更有利于爬雪坡和雪丘、越障和越过冰裂隙。所采用的蜗轮蜗杆减速机具有自锁功能，可以减轻电机负荷。

3、结构简单、灵活。本发明冰雪面移动机器人可以在恶劣的环境中完成复杂的工作，但是自身的结构简单。两个电机分别驱动左右两个行走机构，相同的速度实现前进和后退，差速实现转弯。

附图说明

图1-1为冰雪面移动机器人装配结构示意图。

图1-2为图1-1的俯视图。

图2为图1传动部分结构示意图。

图3-1为车箱体承重部分结构示意图。

图3-2为图3-1的左视图

图3-3为图3-1的俯视图。

图4-1为履带结构示意图。

图4-2为图4-1的左视图

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。