[发明专利]一种轮履复合用腿行走机构

说明书

技术领域

本发明涉及轮履移动机构技术领域，具体的说是一种轮履复合用腿行走机构。

背景技术

轮履复合式移动机构将轮式移动和履带式移动相结合，综合利用了轮式移动方式灵活机动、工作空间小、行走速度快和工作效率高以及履带式移动方式接地比压小、具有良好的越障能力和很好的环境适应性的优点。采用复合型移动机构既能兼顾上述单一移动机构的优点，又能消除单一移动机构存在的不足，提高了机器人的环境适应能力，也使机器人具有更好地跨越障碍的能力，使得轮履复合式移动机器人在反恐排爆、灾难救援、环保清洁、农业生产以及科学研究等领域得到了广泛的应用，因而受到国内外科研人员的广泛关注。

目前，关于针对特定环境下的复合型移动机构的机器人的研究，国内外已有相关的研究。例如Y.Maeda等的多功能机器人(Maeda Y Tsutani S，Hagihara S．Prototype of rnultifunctional robot vehicle．In： Proc．of Int．Conf. on Advanced Robotics, 1985：421-428)以及中科院沈阳自动化所研制的CLIMBER(王挺，王越超，赵忆文．多机构复合智能移动机器人的研制. 机器人, 2004, 26(4): 289-294)，为复合型移动机构的机器人在复杂的非结构环境下行走方面做了有益的探索，取得了一定的研究成果，但是复合式移动机构的机器人由于自由度多，结构和控制复杂，能效转化率低，而且对复杂路面自适应能力差。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状设计一种针对复杂路面具有较好的自适应能力、结构简单和能量集中在末端的轮履复合用腿行走机构。

一种轮履复合用腿行走机构，包括左边齿轮组件、中间齿轮组件、右边齿轮组件和履带组件，所述左边齿轮组件的第三左边齿轮与中间齿轮组件的第二中间齿轮相啮合，中间齿轮组件的第一中间齿轮与右边齿轮组件的第三右边齿轮相啮合，中间齿轮组件的第一齿轮通过第一松紧皮带与履带组件的第二齿轮平行相联，中间齿轮组件的第三齿轮通过第二松紧皮带与履带组件的第四齿轮平行相联；所述第一松紧皮带和第一松紧齿轮构成松紧传动装置，把动力传递给第二齿轮；所述第二松紧皮带和第二松紧齿轮构成松紧传动装置，把动力传递给第四齿轮；所述中间齿轮组件与履带组件之间还连有上臂关节上支架和上臂关节下支架。

所述左边齿轮组件，包括左边马达安装在左边固定架上，左边固定架安装在底板上，左边马盘安装在左边马盘座上，第一左边齿轮同中心地安装在左边马盘的轴上，第二左边齿轮通过左边皮带和第一左边齿轮平行相联，第三左边齿轮和第二左边齿轮通过同一个圆头平键与左边马达的轴同中心地相联并实现同步转动。

所述右边齿轮组件，包括右边马达安装在右边固定架上，右边固定架安装在底板上，右边马盘安装在右边马盘座上，第一右边齿轮同中心地安装在右边马盘的轴上，第一右边齿轮通过右边皮带和第二右边齿轮平行相联，第三右边齿轮和第二右边齿轮通过同一个圆头平键与右边马达的轴同中心地相联并实现同步转动。

所述中间齿轮组件，包括中间马达安装在中间固定架上，中间固定架安装在底板上，联轴器的上端通过圆头平键与中间马达的轴同中心地相联，联轴器的下端通过圆头平键与内轴的上端同中心地相联，内轴的下端通过圆头平键和第三齿轮同中心地相联并带动第三齿轮同步转动；所述内轴外部套设有中间空心轴，中间空心轴的上端和第二中间齿轮通过螺钉和圆柱销相联并同步转动，中间空心轴的下端和第一齿轮通过螺钉和圆柱销相联并同步转动，中间空心轴外部还套设有固定架和外层空心轴；第一中间齿轮、上臂关节上支架左端以及外层空心轴的上端通过螺钉和圆柱销同中心地相联；外层空心轴的下端和上臂关节下支架的左端通过螺钉和圆柱销同中心地相联，外层空心轴、上臂关节上支架和上臂关节下支架构成上臂关节，右边马达驱动上臂关节绕着中间空心轴转动。