[发明专利]一种单动力爬行六杆机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种单动力爬行六杆机构，具体涉及一种以空间六杆机构为基础的，通过部件的翻转来实现整体移动的单动力爬行六杆机构。

背景技术

空间六杆机构基于Schatz机构，是典型的单闭链空间六杆6R机构。Schatz机构只有一个自由度，仅需要一个电机即可以驱动。由于该机构的结构和运动特点，在日常生活中的各个领域都有很广泛的应用。例如，中铝公司郑州研究院的平东涛研究的XPD型三维运动混合机，通过原动件的匀速回转，使其他构件作复杂的空间运动，对滚筒中物料进行良好的搅拌。

发明内容

本发明要解决的技术问题：一般单闭链空间六杆Schatz 6R机构的相互运动多用于搅拌物料，而不能使机构移动。

本发明的技术方案：一种单动力爬行六杆机构为单闭链，由弧形杆，电机，联轴器，驱动轴，驱动杆件，第一转动轴，第一主杆件，第二转动轴，第二主杆件，第三转动轴，第三主杆件，第四转动轴，被动杆件，被动轴和轴承座构成；

构成机构的零件结构及连接方式：

所述的弧形杆从侧面1-a端看，为竖直线段加半圆弧形；弧形杆的1-a端设有与轴承座配合的孔，1-b端设有用于安装电机安装孔；

所述的第一主杆件为I形状，一端设置有凸台7-a，凸台端设有一个通孔，另外一端设有凹槽，凹槽的两端7-b和7-c上各设有一个同轴的阶梯孔，凸台上的通孔轴线和凹槽上的阶梯孔轴线垂直相交；第二主杆件和第三主杆件与第一主杆件的结构和尺寸相同；

第一转动轴为一阶梯轴；第二转动轴、第三转动轴、第四转动轴与第一转动轴的结构尺寸相同；

被动杆件的13-a端设有一个通孔，13-b端设有安装孔，用于和弧形杆固定，13-a端的通孔与13-b端的安装孔轴线垂直相交；

驱动杆件为U形件，其U形的底部5-a端设有一个安装孔，U形的头部的5-b端和5-c端各设有一个阶梯孔，且阶梯孔同轴，5-a端的通孔轴线和5-b端的阶梯孔轴线垂直相交；

被动轴的一端以过盈配合的方式安装在被动杆件的13-b端的安装孔中，轴承座安装在弧形杆的1-a端的安装孔中，并用螺钉固定，被动轴的另外一端安装在轴承座的轴承孔中，并用顶丝进行轴向固定；

电机安装在弧形杆的1-b端的安装孔中，并用螺钉进行固定，电机通过联轴器与驱动轴相连，驱动轴的另一端以过盈配合的方式安装在驱动杆件的5-a端的安装孔中；

分别将两个轴承以过盈配合的方式安装在驱动杆件的5-b端和5-c端阶梯孔的大孔中，第一转动轴按顺序穿过安装在驱动杆件的5-b端的轴承、第一主杆件的7-a端的通孔和安装在驱动杆件的5-c端的轴承，并通过轴用弹性挡圈进行轴向固定；

分别将两个轴承以过盈配合的方式安装在第一主杆件的7-b端和7-c端阶梯孔的大孔中，第二转动轴按顺序穿过安装在第一主杆件的7-b端的轴承、第二主杆件的9-a端的通孔和安装在第一主杆件的7-c端的轴承，并通过轴用弹性挡圈进行轴向固定；

分别将两个轴承以过盈配合的方式安装在第二主杆件的9-b端和9-c端阶梯孔的大孔中，第三转动轴按顺序穿过安装在第二主杆件的9-b端的轴承、第三主杆件的11-a端的通孔和安装在第二主杆件的9-c端的轴承，并通过轴用弹性挡圈进行轴向固定；

分别将两个轴承以过盈配合的方式安装在第三主杆件的11-b端和11-c端阶梯孔的大孔中，第四转动轴按顺序穿过安装在第三主杆件的11-b端的轴承、被动杆件的13-a端的通孔和安装在第三主杆件的11-c端的轴承，并通过轴用弹性挡圈进行轴向固定；

弧形杆的底端为半圆弧，与地面的接触面近似为一条直线；

本发明的有益效果：本发明所述的一种单动力爬行六杆机构有单一自由度，通过对于原动件的控制，来使该机构实现移动的功能，具有一定的适应复杂路面甚至是越障的能力。该机构结构简单，成本低廉，易于制造和工程实现。在民用领域，为中小学生提供了一个对几何形体及移动机构的认识，可用于制作玩具、教学教具，在军用领域，也可进一步设计改造为军用探测、运输、排雷机器人等。

附图说明

图1单动力爬行六杆机构装配原理图

图2第一主杆件结构图

图3第一转动轴结构图

图4被动杆件结构图

图5驱动动杆件结构图

图6弧形杆结构图

图7弧形杆、被动杆件、被动轴和轴承座连接结构图

图8弧形杆、电机、联轴器、驱动轴和驱动杆件连接结构图

图9驱动杆件与第一主杆件之间转动副结构图