[发明专利]一种应用于小车机器人的可重构轮履复合式车轮

说明书

本发明公开了一种应用于小车机器人的可重构轮履复合式车轮，包括：履带、承重轮、液压变形装置、履带保持架和行星齿轮传动机构；所述履带固定在可重构车轮轮体外侧，所述履带在所述液压变形机构和所述行星齿轮机构的共同作用下进行轮式和履带模式之间转换。本发明通过将轮式和履带式车轮相结合，使其可以通过液压变形机构切换车轮形态，以满足在铺装路面的告诉移动和在复杂地形下的高通过性。

技术领域

本发明属于机器人领域，具体涉及一种应用于小车机器人的可重构轮履复合式车轮。

技术背景

随着科技的发展和时代的进步，越来越多的危险重复的工作交给了机器人来完成。随着机器人的日益发展，机器人已经在军事、防灾救援、星际探索等各个方面有了重要位置。移动机器人作为机器人学的重要分支，其移动机构研究也十分收到重视。传统移动机器人行走机构主要有轮式、履带式和腿式。其各有优缺点，其中轮式速度快、结构简单但越障能力较差。履带式越障能力出色但不灵活其履带容易磨损能量消耗大。腿式最为灵活但行走速度慢。所以为了解决这些缺陷，近些年出现了轮腿式、履腿式、轮履腿式等复合移动机构。这些结构一定程度的增大了移动机器人对地形的适应性。但较高的环境适应性是用更大的重量、更复杂的结构和更更大的能量消耗换取的。针对以上移动机器人高机动性、强通过性和低能耗难以兼容的问题提出一种基于可重构车轮技术的新型轮履复合式移动机构方案。在不改变原有车轮尺寸和重量的基础上，该新型可重构车轮能够在圆形(轮式)和类三角形(履带)之间自主转换。使普通机器人或越野车可以通过更换原本车轮的方法在不失去原本机动性的前提下获得更优秀的复杂路面通过性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种应用于小车机器人的可重构轮履复合式车轮。

为解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：

一种应用于小车机器人的可重构轮履复合式车轮，其特征在于，包括：履带1、承重轮2、液压变形装置3、履带保持架4和行星齿轮传动机构5；所述履带1固定在可重构车轮轮体外侧，所述履带1在所述液压变形机构3和所述行星齿轮机构5的共同作用下进行轮式和履带模式之间转换。

优选的，所述承重轮2包括：普通承重轮201和顶角承重轮202。

优选的，所述液压变形机构3由两个所述中心液压缸302与两组共六根所述液压顶杆301构成。

优选的，所述液压变形机构3包括：液压顶杆301、中心液压缸302、连接器安装座303、承重轮连接器304和行星轮305；所述一组液压杆301末端与所述连接器安装座303相连，所述连接器安装座303与所述承重轮连接器304通过销轴相连，所述承重轮连接器304与所述顶角承重轮202相连；所述另一组液压杆301通过销轴与所述履带保持架4相连。

优选的，所述履带保持架4有两组。

优选的，所述所述行星齿轮机构5包括：太阳轮501和行星轮502，所述太阳轮501通过转动轴和联轴器与车轴相连，所述行星轮502安装在两组所述履带保持架4中间与所述履带1啮合。

优选的，所述行星齿轮机构5包含一个所述太阳轮501和三个所述行星轮502。

优选的，所述每组两个所述履带保持架4上安装两个所述普通承重轮201和一个所述顶角承重轮202，相邻两组所述履带保持架4中间通过所述行星轮305外圈的轴承相连，且可以绕所述行星轮305进行旋转。

优选的，所述履带保持架4外侧为圆弧状，且每两组所述履带保持架4上安装有七个所述承重轮2，所述承重轮2按圆周分布。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明通过可重构车轮将轮式和履带式车轮相结合，使其可以通过液压变形机构切换车轮形态，以满足在铺装路面的告诉移动和在复杂地形下的高通过性。

附图说明