[发明专利]一种多地形自平衡两轮车

摘要

本发明公开一种多地形自平衡两轮车，包括箱体、两套相同的行走轮机构和尾杆机构。行走轮机构包括轮履变换装置、行走轮驱动机构、内/外片行走轮和弹性履带。轮履变换装置通过步进减速电机组成的螺旋机构实现，通过直线滑动单元对直线电机配套的螺母及其连接板进行导向。行走轮驱动机通过合理分配同步带的传动比，实现内外片行走轮不同驱动轴下同一速度行走。车体尾部安装尾杆机构，其摆动由蜗轮蜗杆减速电机通过齿轮传动、链轮链条传动后驱动；在滚珠保持架的导向下，尾杆的伸缩由直线步进电机驱动；尾杆末节安装的万向轮在电机的作用下实现与地面的接触和分离。两轮车具有两轮式、三轮式或两轮+杆式三种运动模式，运动灵活且有很强的越障能力，能够在平地、楼梯、沟壑等多种地形环境下稳定行走。

主权项

一种多地形的自平衡两轮车，其特征在于，包括：箱体（1）、尾杆机构和两套相同的行走轮机构；所述行走轮机构包括：弹性履带（2）、外片行走轮（3）、内片行走轮（14）、行走轮驱动机构和轮履变换装置；其中轮履变换装置包括：直线步进电机A（19）、光轴（7）、滑块（9）、支架、连接板A（8）和两套相同的执行机构；行走轮驱动机构包括：驱动电机、外片行走轮驱动轴（11）、齿轮轴（18）、小同步带轮（20）、同步带（21）和大同步带轮（22）；所述尾杆机构包括：蜗轮蜗杆减速电机A（24）、齿轮组（25）、尾部摆杆驱动轴A（26）、尾部摆杆驱动轴B（27）、关节A（28）、万向轮（6）和连接座（34）；所述两套行走轮机构通过行走轮定位机构对称的安装在箱体（1）的左端面和右端面，所述尾杆机构通过连接座（34）与箱体（1）后侧面的底部固接，并位于两套行走轮机构中间；所述轮履变换装置中的支架与箱体（1）固接；所述行走轮机构中，内片行走轮（14）和外片行走轮（3）同轴放置，弹性履带（2）与内片行走轮（14）和外片行走轮（3）的外齿啮合；所述驱动电机的安装座固定在支架上，驱动电机减速后与齿轮轴（18）相连，所述齿轮轴（18）上固接有与内片行走轮（14）内齿啮合的齿轮，从而驱动内片行走轮（14）；所述小同步带轮（20）与齿轮轴（18）固接，小同步带轮（20）通过同步带（21）与大同步带轮（22）相连；所述外片行走轮驱动轴（11）与大同步带轮（22）固接，外片行走轮驱动轴（11）用于驱动外片行走轮（3）；所述轮履变换装置位于内片行走轮（14）和外片行走轮（3）之间的位置；其中直线步进电机A（19）安装在支架上，直线步进电机A（19）通过螺杆沿竖直方向输出动力；与直线步进电机A（19）输出轴配套的螺母与连接板A（8）固接，所述滑块（9）与连接板A（8）固接；所述光轴（7）竖直穿过连接板A（8）和滑块（9）后固接在支架上，所述连接板A（8）和滑块（9）能够沿光轴（7）的轴线运动；所述轮履变换装置的两套执行机构沿光轴（7）的轴线对称安装，每套执行机构包括均连杆A（15）、连杆B（16）和小脚轮（35）；所述连杆A（15）的一端与滑块（9）铰接，另一端与连杆B（16）在非端点处铰接；所述连杆B（16）的一端与小脚轮（35）连接，另一端和支座铰接，设该铰接点为A点，所述连杆B（16）能够绕A点转动，从而收起小脚轮（35）；所述轮履变换装置保证在收起两个小脚轮时，不影响两轮车的轮式移动；两个小脚轮展开时，两轮车能够实现履带式移动；所述尾杆机构中，与连接座（34）固接的蜗轮蜗杆减速电机A（24）的输出轴通过齿轮组（25）驱动尾部摆杆驱动轴A（26），尾部摆杆驱动轴A（26）与尾部摆杆驱动轴B（27）间通过链轮链条机构（23）传递动力；所述尾部摆杆驱动轴A（26）和尾部摆杆驱动轴B（27）的轴线均与外片行走轮（3）的轴线平行；所述关节A（28）的一端固接在尾部摆杆驱动轴B （27）的中间位置，另一端通过关节B（5）连接万向轮安装座（33），万向轮（6）固接在万向轮安装座（33）上，所述万向轮（6）的轴线与外片行走轮（3）的轴线平行；所述关节A（28）能够在尾部摆杆驱动轴B（27）的带动下绕其轴线摆动。