[发明专利]一种二级行星齿轮系传动的可双向变形足-蹼结构

说明书

一种二级行星齿轮系传动的可双向变形足‑蹼结构，包括动力输出模块、收线控制模块、可变形足‑蹼模块以及底座模块，所述底座模块上安装有动力输出模块和收线控制模块，所述动力输出模块和收线控制模块之间设置有二级行星轮系，所述收线控制模块控制可变形足‑蹼模块变形。本发明能够使用一套推进单元满足水陆两栖机器人在陆地和水中的作业环境，而且能够双向形变，拓展了机器人的工作范围。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种二级行星齿轮系传动的可双向变形足-蹼结构。

背景技术

近年来，随着对海洋资源的探索以及水陆两栖环境的研究，对于水陆两栖过渡环境的侦察、探索、监控等就显得非常重要了。目前传统的水陆两栖多足机器人多是具有陆地和水中两套推进系统，在陆地多采用C形足推进单元，在进入水中前通过人为更换为平桨足推进单元，这样能够保证两栖机器人在水中和陆地均有着良好的运动性能，但是人工更换推进单元，一方面需要一定时间进行更换作业，导致探测效率降低；另一方面，对于某些复杂的水陆过渡环境，如沼泽之中，工作人员难以进入，工作难以展开。因此传统的水陆两栖机器人由于采用两套推进系统去适应复杂的环境，导致工作效率较低。

目前有新研制的水陆两栖机器人，其推进单元为可变形足-蹼结构，能够适应水陆两栖作业环境，提高作业效率，但是其足-蹼结构只能单向变形，导致机器人只能朝前运动，无法后退，在狭窄地形下机器人无法良好展开工作，限制了机器人的工作环境。

发明内容

为了克服以上技术问题，本发明的目的在于提供一种二级行星齿轮系传动的可双向变形足-蹼结构，能够使用一套推进单元满足水陆两栖机器人在陆地和水中的作业环境，而且能够双向形变，拓展了机器人的工作范围。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种二级行星齿轮系传动的可双向变形足-蹼结构，包括动力输出模块1、收线控制模块2、可变形足-蹼模块3以及底座模块4，所述底座模块4上安装有动力输出模块1和收线控制模块2，所述动力输出模块1和收线控制模块2之间设置有二级行星轮系，所述收线控制模块2控制可变形足-蹼模块3变形。

所述动力输出模块1用于负责驱动可变形足-蹼模块3的转动，动力输出模块1包括驱动电机101，所述驱动电机101通过电机支座102固定到底座401上，电机101输出轴通过联轴器103与动力输出轴106一端连接，动力输出轴106另一端连接足-蹼结构3，动力输出轴106利用轴承支承安装在底座401上。

所述二级行星轮系包括后端行星轮系和前端行星轮系，所述前后行星轮系共用一个行星架107，前后行星轮同步运动，后端行星轮系包括后太阳轮108，所述动力输出轴106与后端行星轮系的后太阳轮108采用螺栓连接紧固，实现运动同步，后太阳轮108和后行星轮105啮合，后行星轮105和后齿圈109啮合，后齿圈109固定在底座401上，前端行星轮系包括前太阳轮206，前太阳轮206与前行星轮204啮合，前行星轮204与前齿圈203啮合，前太阳轮204与绕线轴205通过螺栓连接，实现运动同步。绕线轴205中空，动力输出轴106从其中穿出。

所述收线控制模块2用于改变可变形足-蹼模块3的形状，完成C形足与蹼形足的转变，所述收线控制模块2包括收线电机201，收线电机201通过底座401上的安装孔，利用螺栓固定安装在底座401上，收线电机201的输出轴连接收线驱动齿轮202，收线驱动齿轮202与前端二级行星轮系的前齿圈203的外圈齿轮啮合，驱动前齿圈203运动，所述前太阳轮206与绕线轴205相连，通过固定在绕线轴205上的绕线盘301，将钢丝绳收紧，可变形足-蹼模块3完成变形。