[发明专利]一种轮履复合车轮驱动机构

说明书

本发明公开了一种轮履复合车轮驱动机构，本发明在结构上包括联轴器、四边形悬挂、车轮组件、车轮驱动组件、履带支撑组件、摇臂驱动组件等组件；所述车轮驱动轴与摇臂驱动轴同轴设计；所述轮履复合驱动机构可实现崎岖地面轮履同步驱动，提高了越障及地形适应能力；在平坦地面可单独进行车轮驱动，提高了在平坦地面上的移动速度；所述轮履复合驱动机构具有轮故障规避功能，当车轮发生故障时，通过摇臂将轮抬起，利用履带进行单独驱动；所述轮履复合驱动机构具有履带故障规避功能，当履带发生故障时，通过摇臂将履带抬起，利用车轮进行单独驱动；本发明实现了驱动源对车轮、履带的驱动，实现轮履复合驱动。

技术领域

本发明涉及一种轮履复合驱动机构，属于工业技术、空间机器人领域，可用于地面移动机器人、空间移动机器人等具有复杂地形移动功能需求的设计中。

背景技术

随着机器人技术的发展，对移动机器人的地形适应能力、越障能力、移动速度等提出了越来越高的要求，要求移动机器人不仅能够在复杂地形中移动、快速越障，还要求有高的移动速度。为了提高机器人在复杂地形中的移动能力，保证移动速度、越障能力、抗沉陷能力等，需要设计一种在复杂地形中具有高通过能力的机器人移动机构，该移动机构既具有轮行能力，又具有履行能力。因此需要针对移动机器人设计一种新型的轮履复合车轮驱动机构。

专利CN201310261022.9提出了一种轮履带移动装置，该装置具有轮移动和履带移动功能，履带收纳于两个轮毂之间，通过伸展驱动装置实现履带的展开与收回；专利CN201310294470.9提出了一种轮-履复合式模块化移动机器人行驶装置，该装置包含履带驱动和轮驱动，其上履带与轮单独进行布置。目前尚未检索到与本发明类似的轮履复合驱动机构。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明设计了一种具有轮传动和履带传动复合功能的驱动机构，用于实现驱动源对车轮、履带的驱动，实现轮履复合驱动。

能够解决上述技术问题的一种轮履复合车轮驱动机构，其技术方案包括联轴器、四边形悬挂、车轮组件、车轮驱动组件、履带支撑组件、摇臂驱动组件、驱动轮、履带等组件。所述联轴器包括车轮联轴器、摇臂联轴器，所述四边形悬挂包括左侧板、上连杆、下连杆、右侧板、阻尼器、减振弹簧等，所述车轮组件包括车轮和密封挡板，所述车轮驱动组件包括角接触球轴承、车轮驱动轴、小齿轮、大齿轮、角接触球轴承、支撑轴、带轮、传动带，所述摇臂驱动组件包括摇臂驱动轴、角接触球轴承、摇臂固定螺母、摇臂，所述履带支撑组件包括副支撑轮，主支撑轮。

进一步，所述车轮驱动轴与摇臂驱动轴同轴设计，使得驱动机构更加紧凑。

进一步，所述轮履复合驱动机构可实现崎岖地面轮履同步驱动，提高了越障及地形适应能力；在平坦地面也可单独进行轮驱动，提高在平坦地面上的移动速度。

进一步，所述轮履复合驱动机构具有轮故障规避功能，当车轮发生故障时，通过摇臂将轮抬起，利用履带进行单独驱动。

进一步，所述轮履复合驱动机构具有履带故障规避功能，当履带发生故障时，通过摇臂将履带抬起，利用车轮进行单独驱动。

进一步，所述轮履复合驱动机构用于实现移动装置的移动，安装于移动装置车体上。

进一步，所述轮履复合驱动机构为双驱动输入、双输出结构。

进一步，所述轮履复合驱动机构在崎岖地面移动时，采用车轮、履带同时驱动。

进一步，所述四边形悬挂形成弹簧-阻尼减振系统。车体在不平坦地面高速移动受到冲击载荷时，左侧板与右侧板之间相对位置发生变化，阻尼器、减振弹簧被压缩，冲击能量经阻尼器吸收，减振弹簧实现阻尼器的复位。

进一步，所述轮履复合驱动机构中，履带的张紧由副支撑轮和主支撑轮同时实现。主支撑轮主要实现履带外包络形状保持，同时防止履带在驱动轮上脱落；所述副支撑轮实现履带的张紧，保证履带与地面贴合。