[发明专利]一种轮腿辅助式复合越障装置

说明书

技术领域

本发明涉及越障机器人设备技术领域，具体的说是一种带腿轮辅助的复合式越障装置。

背景技术

近年来频频发生的地震、火灾、瓦斯爆炸、矿井坍塌等灾害给我们带来了巨大的损失。灾后救援耗时又费力，且施救人员的安全受到二次灾害的威胁。由于灾后搜救环境的复杂性和危险性，现有的搜救设施往往在攀爬、越障等方面存在动作困难、能力有限、适用范围局限等问题，造成搜救效率较低，救援工作进展困难。因此，设计一种可遥控、越障能力突出、灵活性较好的搜救机器人设备实为重要。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明提供了一种轮腿辅助式复合越障装置，其具有优异的越障灵活性和环境适应能力，从而大大提高了搜救效率，减少了损失。

本发明为解决上述技术问题，所提供的技术方案是：一种轮腿辅助式复合越障装置，该越障装置包括主体框架组件、外设的控制机构、通信适配装置以及与所述通信适配装置电连接的履带行走组件、伸缩腿组件和行走轮组件，所述的控制机构通过通信适配装置调控履带行走组件、伸缩腿组件和行走轮组件，进而带动越障装置整体完成行进和越障作业；

所述的主体框架组件包括左右平行设置的两块侧板和水平设置在两块侧板顶端的一块顶板，所述的履带行走组件由用于带动越障装置整体进行行走的两个行走履带组成，且两个行走履带左右对称安装在主体框架组件的两块侧板上，所述的伸缩腿组件由安装在主体框架组件上的前后两组伸缩腿单元组成，每组伸缩腿单元包括一根设置在两块侧板之间的转轴和左右对称固定在转轴上的两条可伸缩腿，且每组伸缩腿单元均能够在其内部设置的驱动装置的带动下实现可伸缩腿的上下摆动和前后伸缩，所述的行走轮组件包括四个分别设置在可伸缩腿末端的行走轮，且行走轮的内部也设置有用于带动其行进的驱动电机。

所述主体框架组件的两块侧板之间还设置有多根用于加固的支撑杆。

所述伸缩腿组件中的每个转轴上均固定设置有一个涡轮，该涡轮的一侧设置有一个与其配套的蜗杆，所述伸缩腿组件中的驱动装置通过驱动涡轮蜗杆相互作用，带动可伸缩腿实现上下摆动。

所述的可伸缩腿包括两个一端固定设置在转轴上的大腿板、电机、丝杠、丝杠支架、安装在丝杠上的丝杠螺母和小腿板，所述的两个大腿板平行设置，两个大腿板的末端之间连接有一块大腿挡板，所述的丝杠支架设置在两个大腿板之间，丝杠支架的一侧设置有丝杠，另一侧安装有用于驱动丝杠转动的电机，所述小腿板的一端固定连接在丝杠螺母上，另一端穿过大腿挡板用于固定行走轮，所述大腿板的内侧还设置有供小腿板在其长度方向上来回运动的轨道，所述的丝杠螺母能够在电机驱动丝杠转动的条件下，带动小腿板实现在大腿板轨道上的伸缩滑动。

所述的每个行走轮均安装在其对应的驱动电机的驱动轴上，该驱动电机固定在一个安装板上，所述的安装板与可伸缩腿的末端之间安装有减震装置。

所述的减震装置为弹簧。

所述主体框架组件的顶端还设置有摄像头和传感器。

本发明的有益效果：

1、本发明主体框架组件中的三块板材均采用铝合金材料，且三块板材呈n字形排布，铝合金材料在提供足够刚度的同时大大减轻了整体的重量；板材n字形排布便于履带行走组件的安装和维修；支撑杆将两侧板牢牢连接，避免了框架中两侧板向内侧或外侧松动，增强了装置整体的牢固和安全性。

2、本发明采用行走履带作为装置的行进组件，避免了单一轮式结构适应性差，行走颠簸的缺点，使装置整体可适应多种路况，且行走更平稳。装置中伸缩腿组件的伸缩功能大大增加了装置在跨越障碍物时的可跨越高度，增强了装置的可调灵活性，便于越障时的调整姿态，以更好地适应路况。

3、本发明的行走轮组件实现了越障抬起时整体前进后退的自如移动，避免了履带被抬离地面后或与地面接触不足时整体无法移动的现象，行走轮组件与可伸缩腿连接处设置的减震装置使装置整体行走更加平稳、安全。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图；

图2为本发明的各组件安装结构示意图；

图3为本发明的主体框架组件的结构示意图；

图4为本发明的伸缩腿单元的结构示意图；

图5为本发明的可伸缩腿的结构示意图；

图6为本发明的行走轮的结构示意图；