[发明专利]一种雪地机器人的多模式姿态操纵机构及方法

权利要求书

1.一种雪地机器人的多模式姿态操纵机构，其特征在于：包括机架(1)、转向组件(3)和悬架组件，机架(1)为框型结构，悬架组件(2)设置两组，两组悬架组件(2)对称设置在机架(1)的左右两侧，转向组件(3)设置在机架(1)内部；

转向组件(3)包括电动推杆(31)、转向模组安装板(32)、转向电机(33)、齿轮一(34)、齿轮二(35)、齿条一(36)、齿条二(37)、上叉臂框架(38)和转向连杆(39)，电动推杆(31)的固定端与机架(1)连接，自由端和转向模组安装板(32)铰接，转向模组安装板(32)与机架(1)滑动连接；转向模组安装板(32)上固装有转向电机(33)，转向电机(33)的输出轴上固连齿轮一(34)，齿轮一(34)与齿条一(36)、齿轮二(35)啮合，齿轮二(35)与齿条二(37)啮合，齿条一(36)与转向模组安装板(32)滑动连接，齿条一(36)的两端分别通过一万向节连接有一个转向连杆(39)，每个转向连杆(39)通过万向节连接在对应侧的悬架组件(2)上，齿条二(37)与上叉臂框架(38)滑动连接，上叉臂框架(38)能相对于机架(1)做左右滑动；转向模组安装板(32)通过电动推杆(31)实现在机架(1)上的前后滑动；

悬架组件(2)包括上叉臂(23)、下叉臂(21)、减震器(24)、雪橇立轴(22)和雪橇板(25)，下叉臂(21)的一端与机架(1)铰接，另一端与雪橇立轴(22)铰接；上叉臂(23)的一端与上叉臂框架(38)铰接，另一端与雪橇立轴(22)铰接；减震器(24)的一端与机架(1)铰接，另一端与下叉臂(21)铰接，雪橇立轴(22)与雪橇板(25)铰接，雪橇立轴(22)能沿其轴线旋转；每个转向连杆(39)各通过一个万向节连接在对应侧的雪橇立轴(22)的延伸段上；

通过转向电机(33)运转，带动雪橇立轴(22)运动，改变雪地机器人两侧雪橇板(25)的方向、角度，实现机器人的压刃转向；通过电动推杆(31)伸出，使两雪橇立轴(22)向内侧旋转，实现刹车动作。

2.根据权利要求1所述的一种雪地机器人的多模式姿态操纵机构，其特征在于：在转向模组安装板(32)上安装支架，在支架上安装齿轮一(34)、齿轮二(35)和齿条二(37)。

3.根据权利要求2所述的一种雪地机器人的多模式姿态操纵机构，其特征在于：所述齿条一(36)设置在齿轮一(34)的正下方，齿条二(37)设置在齿轮二(35)的正上方。

4.根据权利要求3所述的一种雪地机器人的多模式姿态操纵机构，其特征在于：上叉臂框架(38)为矩形框架，上叉臂框架(38)的前后两端与机架(1)通过第一导轨滑块(310)连接，齿条二(37)设置在上叉臂框架(38)内部，齿条二(37)的左右两端与上叉臂框架(38)的左右两端通过第二导轨滑块(311)连接，转向模组安装板(32)和机架(1)之间通过第三导轨滑块(312)连接，横向模组安装板能相对机架(1)前后滑动，齿条一(36)与转向模组安装板(32)之间通过第四导轨滑块(313)连接，齿条一(36)能相对转向模组安装板(32)左右滑动，齿条二(37)和固装在转向模组安装板(32)上的支架之间通过第五导轨滑块(314)连接，齿条二(37)能相对支架左右滑动。

5.根据权利要求1所述的一种雪地机器人的多模式姿态操纵机构，其特征在于：齿轮一(34)与齿轮二(35)的传动比与上、下叉臂(21)在竖直方向上的距离有关。

6.根据权利要求5所述的一种雪地机器人的多模式姿态操纵机构，其特征在于：所述齿轮一(34)与齿轮二(35)的传动比为1:1。

7.根据权利要求1所述的一种雪地机器人的多模式姿态操纵机构，其特征在于：万向节与转向连杆(39)间还安装有微调转向连杆(39)长度的调节螺母(20)。

8.根据权利要求1所述的一种雪地机器人的多模式姿态操纵机构，其特征在于：所述转向电机(33)为舵机或关节伺服电机。