[实用新型]一种新型越障轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种越障机构，尤其是涉及一种新型越障轮。 

背景技术

一般的轮子由轮毂、轮辐、轮辋构成，轮毂在轮子的中心，轮毂中配装轮轴，轮辋是轮子边缘的圈状体，轮辐连接轮毂与轮辋，轮轴可安装在车辆或机械的轴架上，通常轮子只能越过小于半径的障碍物。为使轮子能够越过较大半径的障碍物，出现了一种多叉轮，其轮辐是一个整体，外部形成星状三叉形，在三叉形的中心安装轮轴，通过设置在三叉形的各个叉臂端部的安装孔安装行走轮轴和行走轮，但这种多叉轮能够跨越的障碍物受单个叉形轮辐自身尺寸的限制，只能越过略大于叉臂长度的障碍物。 

为克服多叉轮因受单个叉形轮辐自身尺寸的限制而影响轮子越障能力的不足。公开号为CN2866289Y的中国专利公开了一种越障轮，该技术方案是采用外形为星状三叉形的轮辐，其叉臂端部及叉形中心设有轴孔，用九对一级翻越轮辐，并在其叉臂端部分别安装行走轮轴和配装行走轮，九对一级翻越轮辐的中心轴分别安装在三对二级翻越轮辐的叉臂端部，三对二级翻越轮辐的中心轴分别安装在一对三级翻越轮辐的叉臂端部，三级翻越轮辐的中心有三级翻越轮轴。通过该越障轮可以翻越普通车轮翻越不过去的障碍，提高通过率；但是该越障轮结构较复杂，同时运行效率较低。 

公开号为CN203345078U的中国专利公开了一种越障高度可调履带车轮，包括三角形支架、液压缸、连杆、履带；三角形支架的顶角安装有主动轮；三角形支架的前底角和后底角均安装有V形支架， V形支架两端均安装有从动轮；三角形支架的顶角和前底角所在的支架边依次设置有第一铰接点、第二铰接点；所述液压缸的第一端饺接于第一铰接点，液压缸的第二端与连杆的第一端铰接，所述连杆中部铰接于第二铰接点，所述越障轮安装于连杆第二端；该技术方案是通过液压缸调整越障轮的高度来提供车轮的通过率。它的缺点是结构复杂，功耗高。 

随着自然灾害、森林火灾、核事故、地震救援等事件频发以及人类对未知领域的探索的增长，人类迫切希望感知这些环境，以达到收集信息、缓解灾难、抢救伤员等目的。因此，需要一种越障机构来帮助人们去解决这个问题。然而上述越障轮都难以满足解决这一问题的要求。目前，所使用的越障机构主要有履带式、足式、混合式等结构，在这些越障机构中都存在一定的不足之处：履带式越障机构用来适应不同环境应用最广，或单独使用或几段配合使用，但仍不能避免笨重的履带、功耗高和对地形的破环等代价；足式越障机构能够在非规整地形下很好地行走，但它付出了运动效率过低、控制较复杂等代价；混合式越障机构综合使用了各种机构的优点，尽量使其适应各种地形，但是机械结构复杂，控制难度较大，效率较差。 

为解决上述问题，公开号为CN102275457B的中国专利公开了一种切换式多叶片越障轮，它包括主动轮和随动轮，所述主动轮固定在动力轴上使之与动力轴一起转动，所述随动轮通过轴承套在动力轴上，主动轮和随动轮通过自动回弹装置连接在一起，所述主动轮和随动轮为形状相似的多叶片叶轮，主动轮和随动轮叶片交叉安装，当随动轮受到外力作用时，主动轮和随动轮的叶片重叠，当随动轮不受外力作用时，随动轮在自动回弹装置的作用下自动回到安装初始位置拼接成圆形状，主动轮/随动轮上设有凹槽，相对应在随动轮/主动轮上设有挡杆，凹槽一端打开，另一端封闭，随动轮相对主动轮转动时挡杆在凹槽内滑动。该技术方案结构简洁可靠，效率高，地表适应性好， 越障能力强，但是由于该越障轮是依赖于越障面接触的摩擦力工作，因此限制了其应用范围。 

再如，公开号为CN202944147U的中国专利公开了一种多叶轮越障机构，包括机身框架和行走轮；机身框架为扁平长方体型，行走轮通过轮轴对称安装在机身框架左右两边；所述行走轮为多叶轮，所述多叶轮是在一个轮子的整圆圆周边上等弧长间隔挖去一段圆弧后形成的，所述多叶轮以六轮为一组，一边三个，两两对称，安装到位后，相对称的两个多叶轮的叶片圆弧段正好互补，形成一个整圆，而机身框架任一一边的第一和第三轮与另一边的第二轮采用同样的安装状态，即安装后，对应叶片的方向相同。该越障机构能轻松跨越略高于轮子半径的障碍物，但它的控制相对复杂。同时，由于叶轮采用叉形结构，使得越障能力不够理想。 

又如，公开号为CN102107685A的中国专利公开了一种偏心轮腿六足机器人，该机器人采用偏心轮结构作为腿的形式。使用偏心结构行走机构的机器人使得它地表适应性强，越障能力强。这种行走机构在非规整地形下的越障效果好，但在非规整地形下的运动效率较低，其运行效率只有轮式机器人1/3左右；此外由于采用了偏心轮结构，在行走过程中能耗波动也较大。