[实用新型]带辅助爪的行走轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于移动式器具的行走装置。尤其适用于家庭用的轮椅或其它室内用台车等，解决这些器具经常需要上下台阶或楼梯场合的困难。

背景技术

目前，陆地上可移动式机械绝大部分采用滚动行走方式，如轮式或履带式。这种方式在一般路面上性能很好，但在需要上下台阶的场合使用时则较难适应。模仿动物的迈步行走方式多在机器人中使用，但这通常是基于复杂的计算机控制来实现的。为了解决上下台阶、楼梯等场合需求，目前常用的有履带式、星状轮式等，然而这些方式都没有很好地解决既适合一般路面，也适合上下台阶场合，同时结构上又较轻便的问题。比如履带式行走装置在坡度较大的台阶上时有可能会出现滑移，而且这种方式一般较笨重。星状轮式结构较简单，问题在于当台阶高度变化较大时难于很好地适应，同时该方式一般只宜用做被动轮。针对现有行走装置的上述问题，本实用新型将普通车轮和利用传动机构实现的迈步式行走方式结合起来，实现一种复合式的行走装置。利用这种行走装置，可根据场合需要，进行灵活地转换，并且能做到结构较轻便。

发明内容

本实用新型的技术思想是利用车轮轮毂和轮缘之间的空间，在依靠车轮回转的滚动行走方式基础上，利用传动机构控制一组辅助爪在车轮的侧面做绕车轮轴线的圆周平动，而且控制辅助爪的一端在某个范围内伸出车轮直径之外与路面接触，相邻的辅助爪依次与路面接触即可形成类似动物迈步动作的迈步行走方式。实现辅助爪迈步动作部分可以是与车轮完全独立的，并通过离合装置转换与车轮的接合关系；也可以是利用车轮的轮腹(或轮辐)作为传动机构的一个构件，进而行成复合式结构。若采用独立结构形式时，用车轮在一般路面上行走，而辅助爪可保持不动，以减少不必要传动所造成的动力消耗。在上下台阶时，离合装置将车轮与传动机构的动力输入构件接合起来，通过转动车轮，即可带动辅助爪实现迈步动作。而采用复合结构时，车轮的回转和辅助爪在行走时则总是联动的。在以上两种构成方式中，通过调控不同车轮辅助爪与台阶的接触角度，可适应台阶高度的变化。

带辅助爪的行走轮，是由车轮、辅助爪、传动机构、离合装置和中心调控部件组合而成，其特征在于：中心调控部件的中心有孔，该孔用以安装车轮轴；中心调控部件通过轴联接在车架上，且绕其自身轴线的转角可调节；中心调控部件的外部有可与传动机构构成相应运动副的结构；传动机构由基盘体、始端构件、末端构件和其它一些必要的传动构件组成，基盘体上有孔和/或轴用以联接整个传动机构；始端构件有相应的结构，可与中心调控部件的外部结构构成运动副和传动关系，末端构件与辅助爪通过轴固定在一起；传动机构处于车轮直径所限定的范围内，中心调控部件位于传动机构的中心，其转动轴线与车轮轴线重合；辅助爪位于车轮的侧面并通过轴与传动机构中的末端构件相联；传动机构控制辅助爪的运动规律，使辅助爪既能以平动方式绕车轮的轴线转动，也能同时绕辅助爪与末端构件联接轴轴线和车轮轴线作行星运动，辅助爪在运动到某些位置时，其触地端可伸出车轮直径所限定的圆以外；离合装置位于车轮和基盘体之间，用于控制车轮和基盘体的结合和分离。

为进一步说明，将各组成部分的具体构成分述如下：

1.中心调控部件外部为齿轮结构，传动机构的始端构件为齿轮，末端构件也是齿轮；

2.中心调控部件外部为链轮结构，传动机构的始端构件为传动链，末端构件为链轮；

3.中心调控部件外部为同步齿形带轮结构，传动机构的始端构件为同步齿形带，末端构件为同步齿形带轮；

4.中心调控部件外部为齿轮结构，传动机构的始端构件为齿轮，末端构件为同步齿形带轮或链轮；

5.中心调控部件外部为偏心轮结构，传动机构始端构件中心有孔，与中心调控部件偏心轮构成回转副，而同时在较大圆周分布有多个孔，末端构件上有曲柄结构，始端构件的分布孔依次与末端构件曲柄轴构成回转副，使得每一个末端构件与中心调控部件偏心轮、始端构件、基盘体构成平行四边形结构；

6.中心调控部件外部为曲柄结构，传动机构的始端构件中心有孔，与中心调控部件的曲柄轴构成回转副，而同时在较大圆周分布有多个孔，末端构件上有曲柄结构，始端构件上的分布孔依次与末端构件的曲柄构成回转副，使每一个末端构件与中心调控部件曲柄、始端构件、基盘体构成平行四边形结构。

7.上述1～6所述的带辅助爪的行走轮，离合装置通过改变车轮腹板和传动机构基盘体的形状实现；如在车轮腹板和基盘体相邻的端面上，以车轮轴线为圆心的圆周上，一件开有数个孔，另一件设相应数量的凸起，通过控制车轮和基盘体的轴向相对位置使凸起部和孔插接或分离来实现离合。