[发明专利]一种自适应式履带行走系统和自适应式履带机器人

说明书

本发明公开了一种自适应式履带行走系统和自适应式履带机器人，所述自适应式履带行走系统包括：前轮机构和后轮机构及履带；所述前轮机构包括前摆臂、主动轮、前弹簧悬挂、前托带轮及前桥车轮；所述后轮机构包括后摆臂、后弹簧悬挂、后托带轮及后桥车轮；所述履带依次套设在所述前托带轮、所述主动轮、所述前桥车轮、所述后桥车轮及后托带轮上。本发明可以无需人为干预，在遇到障碍物时会自动改变履带形状去适应变化的地形，具有结构简单、自适应能力强的特点，可大幅度地降低操控履带式机器人的难度，并使履带式机器人的通过能力获得大幅提升。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种自适应式履带行走系统和自适应式履带机器人。

背景技术

目前，履带式机器人行走系统多采用如下方式：

无悬挂整体式，这种结构类似于履带式工程机械如挖掘机，具有很强的承载能力和很好的整体刚度。但由于没有悬挂系统，与地面接触的强大冲击无法及时吸收，机器人不宜作快速机动。在翻越刚性较大的障碍和过峰顶时会有较大的翘板效应，产生拍击和履带打滑，进而降低机器人的通过能力。

有悬挂整体式，这种结构类似于坦克装甲车辆，具有良好的非结构地面通过能力和高速性。缺点是不能改变姿态，刚性和承载能力较差，不宜用于对稳定性要求较高或载荷变动大的如狙击、排爆、救援等机器人。

无悬挂履带分段式，这种方式采有单侧两段或三段可折叠履带，通过控制各段履带的折叠和伸展，可以使机器人离地高度和姿态发生变化，也可以大幅度地改善机器人的通过能力。但其最大缺点是操控机构复杂，占据内部空间大，履带横向尺寸大，无法安装悬挂系统，难以实现结构复杂地面的高速通行。

无悬挂变形式，这是一种通过改变履带内圈各支撑轮位置，使履带周边轮廓变形，如变为三角形、菱形等来改变机器人姿态的行走机构。但由于机构复杂，难以配置悬挂等弱点而使其应用范围受到较大限制。

现有技术中缺少一种带有悬挂系统且可根据地面变化自动改变履带接地形状的自适应式履带行走系统。可以无需人为干预，在遇到障碍物时会自动改变履带形状去适应变化的地形，具有结构简单、自适应能力强的特点，可大幅度地降低操控履带式机器人的难度，并使履带式机器人的通过能力获得大幅提升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有悬挂系统且可根据地面变化自动改变履带接地形状的自适应式履带行走系统。可以无需人为干预，在遇到障碍物时会自动改变履带形状去适应变化的地形，具有结构简单、自适应能力强的特点，可大幅度地降低操控履带式机器人的难度，并使履带式机器人的通过能力获得大幅提升。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种自适应式履带行走系统，包括：前轮机构和后轮机构及履带；

所述前轮机构包括前摆臂、主动轮、前弹簧悬挂、前托带轮及前桥车轮，所述前摆臂包括呈钝角连接的第一臂杆和第二臂杆，所述第一臂杆的末端旋转式活动安装所述主动轮，所述第一臂杆和所述第二臂杆的连接处安装有传动轮，所述传动轮通过传动链与所述主动轮传动连接，所述第二臂杆的末端旋转式活动连接所述前桥车轮，所述前托带轮安装在机身上，其轴心连接所述前弹簧悬挂的第一端，所述前弹簧悬挂的第二端连接所述第二臂杆的中部；

所述后轮机构包括后摆臂、后弹簧悬挂、后托带轮及后桥车轮，所述后摆臂第一端旋转式活动连接机身，第二端旋转式活动连接所述后桥车轮，所述后托带轮安装在机身上，其轴心连接所述后弹簧悬挂的第一端，所述后弹簧悬挂的第二端旋转式活动连接所述后桥车轮；

所述履带依次套设在所述前托带轮、所述主动轮、所述前桥车轮、所述后桥车轮及后托带轮上。

优选的，还包括电机，所述电机设置在机身内部，并与所述传动轮同轴连接。

优选的，所述主动轮和传动轮采用链传动结构。