[实用新型]履带式越障机器人

说明书

履带式越障机器人，包括主架体、前辅助轮机构、后辅助轮机构及履带爬行机构；前辅助轮机构和后辅助轮机构分别活动安装在主架体的前端和后端，两个履带爬行机构活动安装在主架体的两侧。本实用新型采用履带爬行机构实现行进功能，相比采用滚轮行进的机器人结构，履带与地面的接触面积更大，行走更平稳，另外，通过前辅助轮机构和后辅助轮机构的辅助可实现爬坡或越障，对砂石地面、水洼地面、泥泞地面等复杂地形的适应性好。

技术领域

本实用新型涉及越障机器人领域，特别是一种履带式越障机器人。

背景技术

开发非结构地形环境下的移动机器人是当今机器人研究中的重点课题。随着星球探测、军事侦察和救灾探险等方面的需求增加，对非结构化环境移动检修机器人的研究得到充分的重视。

在一些危险性较大的场地中(例如随时会引发爆炸的火灾现场、有易燃易爆或剧毒气体存在的现场、地震后存在易二次倒塌建筑物的现场)，施救人员无法深入进行侦察或施救，但对于探知灾难现场的内部险情又有较大的需求。

例如，在矿难及地震灾难中，由于无法对地形进行清楚的勘测，易造成救援人员无法进入现场实施救援，进而耽误救援的最佳时机。此时，越障机器人的参与可以有效地提高救援的效率和减少施救人员的伤亡，它们不但能够帮助工作人员执行救援工作，而且能够代替工作人员执行搜救任务，在灾难救援中起着越来越重要的作用。

为了适应非结构化环境的救援及勘探需要，近年来世界各国开发和研制了各式各样的机器人。但目前，越障机器人的设计难点就在于如何提高其对复杂环境的适应能力(适应能力体现在灵活性、可操控性及越障能力)。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，而提供一种履带式越障机器人，其对复杂地形环境具有较强的适应性，可满足非结构化环境的救援及勘探需要。

本实用新型的技术方案是：履带式越障机器人，包括主架体、前辅助轮机构、后辅助轮机构及履带爬行机构；前辅助轮机构和后辅助轮机构分别活动安装在主架体的前端和后端，两个履带爬行机构活动安装在主架体的两侧。

本实用新型进一步的技术方案是：前辅助轮机构包括平面铰链四连杆机构A、前轮、前轮驱动电机及步进电机A；平面铰链四连杆机构包括曲柄A、摇杆A和连杆A，曲柄A和摇杆A的前端分别铰接在主架体的前端，曲柄A的后端与连杆A的前端铰接，摇杆A的后端与连杆A中部铰接；前轮活动连接在连杆A后端；前轮驱动电机固定安装在连杆A后端，并与前轮关联，以驱动前轮转动；步进电机A固定安装在主架体上，并与曲柄A关联，以驱动曲柄A绕其前端铰接处转动；

后辅助轮机构包括平面铰链四连杆机构B、后轮、后轮驱动电机及步进电机B；平面铰链四连杆机构B包括曲柄B、摇杆B和连杆B，曲柄B和摇杆B的前端分别铰接在主架体的后端，曲柄B的后端与连杆B的前端铰接，摇杆B的后端与连杆B中部铰接；后轮活动连接在连杆B后端；后轮驱动电机固定安装在连杆B后端，并与后轮关联，以驱动后轮转动；步进电机B固定安装在主架体上，并与曲柄B关联，以驱动曲柄B绕其前端铰接处转动。

本实用新型再进一步的技术方案是：履带爬行机构包括底架、履带、传动轴、步进电机C、平行四边形框架、轮座及驱动电机；底架包括架体、传动轮和传动轮轴，传动轮通过传动轮轴活动安装在架体两端；履带绕设在底架外侧，并与传动轮相配合，其可被传动轮带动而运转；传动轴活动安装在主架体中部，并向主架体一侧外侧水平伸出；步进电机C固定安装在主架体上，并与传动轴关联，以驱动传动轴转动；平行四边形框架包括上横杆、下横杆及两根竖杆，上横杆的两端分别与两根竖杆的上端铰接，下横杆的两端分别与两根竖杆的中部铰接，从而连接成一个可变形的平行四边形框架，平行四边形框架呈竖直布置，其通过上横杆固接在传动轴的伸出端上，上横杆与传动轴的固接处位于上横杆的中部；轮座上端固接在竖杆下端，下端与传动轮轴活动连接；驱动电机固定安装在轮座上，并与传动轮轴关联，以驱动传动轮转动，进而驱动履带运转。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：