[发明专利]轮履切换式变体轮、轮履切换式驱动行走机构及轮履切换方法

说明书

本发明公开了一种轮履切换式变体轮，包括轮辋、设于轮辋外的可变形履带及将二者连为一体的轮履切换机构；所述轮履切换机构包括连接于轮辋上的伸缩装置，伸缩装置的伸缩端连接有支架，支架转动连接有可伸缩履带驱动机构和可变形保持架，可变形保持架通过连接件与轮辋活动连接，所述伸缩装置伸缩带动可变形保持架变形驱使可变形履带切换为轮式或履带式，所述可伸缩履带驱动机构用于切换为履带式的可变形履带传动。同时还公开了一种轮履切换式驱动行走机构、轮履切换方法及多轴无人作战平台。本发明基于轮履切换机构，可以实现轮履快速切换，且切换的同时实现动力转换，可以实现快速、稳定的轮履状态和动力切换。

技术领域

本发明涉及车辆行走机构技术领域，具体是一种轮履切换式变体轮。

背景技术

近年来，随着车辆装备和机器人技术的发展，作为关键组成部件的行走机构，也获得了飞速的发展。目前，传统的机动车辆和移动机器人的行走机构包括轮式、履带式、足腿式以及以上几种的复合形式。

为了兼顾轮式和履带式的优点，提高行走机构的机动性、越障爬坡能力等，近几年来一些轮履复合行走机构逐步问世，但其自身依然存在较多问题，常见的问题主要体现在：整体结构极为复杂和笨重，导致成本和运输能力增加；轮履状态切换极为不便或不彻底，无法实现很好的行走状态，依然无法满足一些特殊路况的行走需求；轮履状态切换的动力切换机构和系统较为复杂，切换存在卡顿、耗时长及延后等问题，导致轮履状态切换无法满足快速响应和稳定切换的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种轮履切换式变体轮，该轮履切换式变体轮结构简单，轮履状态切换方便，可以实现快速、稳定的轮履状态和动力切换。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：

一种轮履切换式变体轮，包括轮辋、设于轮辋外的可变形履带及将二者连为一体的轮履切换机构；所述轮履切换机构包括连接于轮辋上的伸缩装置，伸缩装置的伸缩端连接有支架，支架转动连接有可伸缩履带驱动机构和可变形保持架，可变形保持架通过连接件与轮辋活动连接，所述伸缩装置伸缩带动可变形保持架变形驱使可变形履带切换为轮式或履带式，所述可伸缩履带驱动机构用于切换为履带式的可变形履带传动。

作为上述可伸缩履带驱动机构的进一步结构优化，所述可伸缩履带驱动机构包括履带驱动轮和伸缩传动轴组件，履带驱动轮设于可变形履带内侧并与可变形履带传动连接，所述伸缩传动轴组件贯穿支架并与履带驱动轮传动连接。

作为上述伸缩传动轴组件的进一步结构优化，所述伸缩传动轴组件包括由上外花键轴和下内花键轴组成的花键轴，所述上外花键轴设置有上传动齿轮，所述履带驱动轮的轮轴上设置有从动齿轮，从动齿轮与上传动齿轮啮合，所述下内花键轴贯穿轮辋后设置有下传动齿轮。

具体的，所述上外花键轴和下内花键轴均设置有轴向定位台阶，轴向定位台阶分别定位于支架和轮辋内。

具体的，所述上传动齿轮、从动齿轮、下传动齿轮均为锥齿轮。

具体的，所述花键轴并排平行设置于伸缩装置的内侧，且花键轴的最大伸缩长度大于或等于伸缩装置的最大伸缩长度。

作为上述可变形保持架的进一步结构优化，所述可变形保持架设置有两个，两个可变形保持架的一端均与支架铰接，所述可伸缩履带驱动机构位于两个可变形保持架之间，所述可变形保持架上均设置有辅助滚轮且可变形保持架外侧为弧形，所述可变形保持架内侧则与连接件铰接。

作为上述连接件的进一步结构优化，所述连接件为带有若干通槽的薄片结构，所述连接件一侧设有用于轮辋错位的错位缺口，所述连接件的两端均形成有带轴孔的连接部，连接部通过轴孔配合分别与可变形保持架和轮辋转动连接。