[发明专利]一种关节履带式避障走行装置

说明书

本发明公布了一种关节履带式避障走行装置，包括主动履带、摇臂履带、履带轮、摇臂大轮、摇臂小轮、主动轴、从动轴和一对相互啮合的摇臂齿轮。电机有四个，采用中心对称布置，安装在车体对角线连线上。靠近车体中心的两电机与减速器相连控制前后从动轴驱动摇臂改变姿势。靠近车体边缘的电机与减速器相连，控制前后主动轴，驱动履带轮旋转，车体框架同一侧的履带轮之间通过一条主动履带连接。前部或后部摇臂大轮和前部或后部摇臂小轮之前通过一条摇臂履带连接。通过这种方式，给两侧电机不同的转向和转速实现走行装置前进后退，左转右转，原地转向，同时摇摆摇臂以应对复杂的地形。

技术领域

本发明涉及农业机器人设计领域，具体为一种关节履带式避障走行装置。

背景技术

我国果品产业规模较大，区域分布极为不均，且有相当一部分集中在山地丘陵地区。而果园内杂草是影响果园果树生长发育的主要因素之一。传统的杂草控制方法就是靠人工除草或者采用化学药剂来灭草。人工除草劳动强度大，耗时费力，作业效率低。化学除草剂的残留毒性给作物和土壤造成一定的化学污染、环境污染。现用于果园的除草机构多为平地果园和大田除草机械，无法应对果园内复杂的地势。近年来，随着果园生草栽培技术的推广，迫切需要研发出适合我国的小型果园的除草机械。

如何针对果园内复杂的地貌环境，构建具有强爬坡能力和抗倾覆能力的果园除草机器人，基于果园草种的力学特性，研究其切割机理和工艺参数，实现果园内垄之间的运动控制，对果园机械化装备的发展具有重要意义。

目前国内配套的果园除草机械还存在以下几个问题：(1)设计的除草机缺乏创新性的结构，仿形能力不足，不适合我国复杂的地形；(2)除草机的机体材料选择不合理，整机重量大，在果园中行走、转弯困难，导致能耗较高。目前我国研发的大部分智能除草机器人都只适用于草坪割草，研制适用于山区丘陵地带的果园除草机械的走行装置仍是一件极富挑战性的任务。

发明内容

为了解决上述背景技术中的问题，本发明的目的在于提供一种关节履带式避障走行装置，能够适应果园复杂的地形，具有一定的越障稳定机制。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种关节履带式避障走行装置，包括用于支撑固定的车体框架，车体框架上对角设置相对车体框架转动连接的两个主动轴和两个从动轴，主动轴和从动轴通过轴承座与车体框架转动连接，其特征在于：

履带轮、摇臂大轮、摇臂由外朝内顺次共同一主动轴或从动轴穿设轴枢，履带轮和摇臂大轮接受主动轴或从动轴同步轴转驱动，而摇臂与主动轴或从动轴转动连接；在从动轴的摇臂与车体框架之间，还设有与摇臂一体连接共同一从动轴穿设轴枢的摇臂大齿轮，穿过车体框架位于主动轴背离履带轮一侧，主动轴接受第一驱动装置轴转驱动，摇臂大齿轮周侧与摇臂小齿轮啮合，摇臂小齿轮接受第二驱动装置轴转驱动；

所述摇臂分别朝向车体框架前后两端布置，位于所述摇臂远离车体框架一侧布置若干安放孔，杆件穿过位于车体框架前端或后端的一对摇臂的安放孔，与摇臂小轮或第一张紧轮转动连接，所述摇臂同一侧的摇臂小轮、第一张紧轮、摇臂大轮共同缠绕摇臂履带同步转动；

所述车体框架同一侧的履带轮共同缠绕主动履带同步转动。

进一步地，所述第一驱动装置包括联轴器组件、减速机、电机，所述第二驱动装置包括轴承座、减速机、电机。

进一步地，所述摇臂呈十字架状，摇臂小轮和摇臂大轮沿所述摇臂的同一对支撑臂安装，第一张紧轮安装在所述摇臂靠近地面的支撑臂端部。

进一步地，所述车体框架同一侧的履带轮之间还设有第二张紧轮，第二张紧轮周侧依附主动履带，该第二张紧轮还与车体框架转动连接。