本發(fā)明專利技術(shù)的目的在于提供基于連桿機(jī)構(gòu)的小型履帶機(jī)器人，包括車體、行走機(jī)構(gòu)、連接機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、連桿電機(jī)，行走機(jī)構(gòu)和連接機(jī)構(gòu)均有兩組、對(duì)稱的安裝在車體的兩側(cè)，連桿電機(jī)包括第一連桿電機(jī)和第二連桿電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第一-第二連桿電機(jī)均安裝在車體上。本發(fā)明專利技術(shù)將連桿機(jī)構(gòu)引入機(jī)器人構(gòu)型設(shè)計(jì)當(dāng)中，提高了履帶連架的剛性定位狀態(tài)與位置精度，連桿機(jī)構(gòu)可減小電機(jī)負(fù)荷，為進(jìn)一步減小機(jī)器人體積提供必要條件，連桿采用多孔加工，可根據(jù)具體地形調(diào)整連桿配合長(zhǎng)度，改變桿組的構(gòu)型姿態(tài)和變化范圍，機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)21種的機(jī)器人構(gòu)型變化狀態(tài)。具有非常好的地形適應(yīng)能力。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及的是ー種機(jī)器人，具體地說(shuō)是越障機(jī)器人。
技術(shù)介紹
機(jī)器人的越障構(gòu)型設(shè)計(jì)在機(jī)器人的學(xué)術(shù)領(lǐng)域中具有重要的科研和應(yīng)用價(jià)值。越障機(jī)構(gòu)的移動(dòng)載體系統(tǒng)，按其運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可分為無(wú)肢類、輪式、腿式、輪腿式、以及履帶式。無(wú)肢類機(jī)器人具有運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性好、適應(yīng)地形能力強(qiáng)和高的牽引力等特點(diǎn)，但多自由度的控制困難，運(yùn)動(dòng)速度低。輪式機(jī)器人具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、輪式滾動(dòng)摩擦阻力小和機(jī)械效率高等特點(diǎn)，但越過(guò)壕溝、臺(tái)階的能力差。腿式機(jī)器人具有適應(yīng)地形能力強(qiáng)的特點(diǎn)，能越過(guò)大的壕溝和臺(tái)階，其缺點(diǎn)是速度慢、控制復(fù)雜。輪腿式機(jī)器人融合腿式機(jī)構(gòu)的地形適應(yīng)能力和輪式機(jī)構(gòu)的高速高效性能，其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制繁瑣。履帶式移動(dòng)系統(tǒng)因自身地形適應(yīng)能力強(qiáng)，控制簡(jiǎn)單，動(dòng)載荷小等特點(diǎn)在移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用。但履帶式機(jī)器人其車 體的凈空高度一般較小且體積較大，在雜亂復(fù)雜的環(huán)境中易被卡阻；關(guān)節(jié)履帶機(jī)器人可利用擺臂履帶輔助越障，但在未知的、復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)環(huán)境中很難做到精確操作。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供越障性能好、地形適應(yīng)強(qiáng)、靈活性高、控制簡(jiǎn)單準(zhǔn)確、構(gòu)型驅(qū)動(dòng)穩(wěn)定的基于連桿機(jī)構(gòu)的小型履帶機(jī)器人。本專利技術(shù)的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本專利技術(shù)基于連桿機(jī)構(gòu)的小型履帶機(jī)器人，其特征是包括車體、行走機(jī)構(gòu)、連接機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、連桿電機(jī)，行走機(jī)構(gòu)和連接機(jī)構(gòu)均有兩組、対稱的安裝在車體的兩側(cè)，連桿電機(jī)包括第一連桿電機(jī)和第二連桿電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第一-第二連桿電機(jī)均安裝在車體上；所述的行走機(jī)構(gòu)包括第一-第九履帶輪、第一-第四履帶，第一履帶纏繞在第一-第二履帶輪上組成第一行走単元，第二履帶纏繞在第三-第四履帶輪上組成第二行走単元，第三履帶纏繞在第五-第七履帶輪上組成第三行走単元，第四履帶纏繞在第八-第九履帶輪上組成第四行走単元，第二履帶輪與第三履帶輪同軸，第四履帶輪與第五履帶輪同軸，第七履帶輪與第八履帶輪同軸；所述的連接機(jī)構(gòu)包括第一連接單元和第二連接單元，第一連接單元包括第一-第七連桿，第一連桿連接第一履帶輪和第二履帶輪，第二連桿連接第三履帶輪和第四履帶輪，第三連桿一端連接第一連桿、另一端連接第五連桿，第四連桿一端連接第一連桿、另一端連接第五連桿，第五連桿的一端固定在車體上，第六連桿一端連接第五連桿、另一端通過(guò)第七連桿連接第一連桿電機(jī)；所述的第二連接單元包括第八-第十一連桿，第八連桿連接第八履帶輪和第九履帶輪，第九連桿連接第第七履帶輪和第九履帶輪，第十連桿一端連接第九連桿、另一端通過(guò)第十一連桿連接第二連桿電機(jī)；驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接并驅(qū)動(dòng)第七履帶輪。本專利技術(shù)還可以包括I、還包括第三連桿電機(jī)，第三連桿電機(jī)連接并驅(qū)動(dòng)第二連桿。2、連桿上至少開有兩個(gè)孔，兩個(gè)連桿之間通過(guò)連桿上的孔相連、并可通過(guò)調(diào)整連接的孔從而調(diào)整連桿長(zhǎng)度。3、第三連桿與第一連桿通過(guò)第一滑塊連接，第三連桿可在第一連桿上滑動(dòng)，第十連桿和第九連桿通過(guò)第二滑塊連接，第十連桿可在第九連桿上滑動(dòng)。本專利技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于第一，將連桿機(jī)構(gòu)引入機(jī)器人構(gòu)型設(shè)計(jì)當(dāng)中，提高了履帶連架的剛性定位狀態(tài)與位置精度。第二，連桿機(jī)構(gòu)可減小電機(jī)負(fù)荷，為進(jìn)ー步減小機(jī)器人體積提供必要條件。第三，在大大減小機(jī)器人的體積的同時(shí)，保證了相對(duì)較強(qiáng)的越障性能。第四，連桿采用多孔加工，可根據(jù)具體地形調(diào)整連桿配合長(zhǎng)度，改變桿組的構(gòu)型姿 態(tài)和變化范圍。第五，可實(shí)現(xiàn)單側(cè)同步驅(qū)動(dòng)四履帶的驅(qū)動(dòng)方式，增強(qiáng)了動(dòng)カ輸出。第六，機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)21種的機(jī)器人構(gòu)型變化狀態(tài)。具有非常好的地形適應(yīng)能力。第七，本專利技術(shù)通過(guò)不同控制模塊的植入可以實(shí)現(xiàn)不同的功能應(yīng)用，依托于此結(jié)構(gòu)平臺(tái)的后續(xù)可開發(fā)性高、應(yīng)用前景廣闊。附圖說(shuō)明圖I為本專利技術(shù)三維示意圖；圖2為本專利技術(shù)內(nèi)部傳動(dòng)示意圖；圖3a-圖3g為本專利技術(shù)桿組IV構(gòu)型姿態(tài)圖；圖4a_圖4c為本專利技術(shù)桿組III構(gòu)型姿態(tài)圖；圖5為本專利技術(shù)桿組IV平面示意圖；圖6為本專利技術(shù)桿組III平面示意圖；圖7為本專利技術(shù)桿組IV空間示意圖；圖8為本專利技術(shù)桿組III空間示意圖；圖9為本專利技術(shù)桿組組合構(gòu)型姿態(tài)圖；圖IOa-圖IOg為本專利技術(shù)越障動(dòng)I動(dòng)作過(guò)程示意圖；圖Ila-圖Ili為本專利技術(shù)越障動(dòng)II動(dòng)作過(guò)程示意圖；圖12a_圖12e為本專利技術(shù)越障動(dòng)III動(dòng)作過(guò)程不意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本專利技術(shù)做更詳細(xì)地描述結(jié)合圖I 12，本專利技術(shù)包括的部件機(jī)器人主要是由桿組4、14、15、32，履帶輪I、2、5、6、10、11、13、17、18、19、21、25、26、28、29、31、33、40，履帶 3、7、12、16、23、27、30、34，連桿電機(jī)8、9、37，驅(qū)動(dòng)電機(jī)41、44，車體24等。在車體24 —側(cè)，見圖1，圖2 :軸VII 48的一端與桿組IV 32中的連桿IV 54 一端固連。軸VI 47的一端與桿組IV 32中的連桿IV 54、連桿V 55的為轉(zhuǎn)動(dòng)副連接配合，另一端與連桿VI 56的一端為轉(zhuǎn)動(dòng)副連接配合。履帶輪XVI 31與軸VII為同心異步轉(zhuǎn)動(dòng)安裝配合。履帶輪XV 29與履帶輪XIV 28固連為一體并與軸VI 47為同心異步轉(zhuǎn)動(dòng)安裝配合。軸V 46一端通過(guò)聯(lián)軸器與渦輪蝸桿減速箱I 36輸出端固連，另一端與桿組IV 32中的連桿VI 56 一端為轉(zhuǎn)動(dòng)副連接配合。履帶輪X II 25與履帶輪XIII 26固連為一體并與軸V 46為同心異步轉(zhuǎn)動(dòng)安裝配合。軸IV 45與車體24為固連安裝配合，履帶輪X I 21與軸IV 45為同心異步轉(zhuǎn)動(dòng)安裝配合。履帶輪IX 18與履帶輪X 19固連為一體，履帶輪X 19與渦輪蝸桿減速箱43輸出軸端為同心固連安裝配合。履帶輪VDI 17與桿組III 15中的軸IX 65為同心異步安裝配合。連桿電機(jī)I 8、連桿電機(jī)II 9分別通過(guò)連桿電機(jī)架II 22、連桿電機(jī)架I 20安裝在車體24上。連桿電機(jī)I 8的ー輸出端與桿組IV 32中的連桿XIV 64為轉(zhuǎn)動(dòng)副連接配合，連桿電機(jī)II 9的ー輸出端與桿組III 15中的連桿VII 57為轉(zhuǎn)動(dòng)連接副配合。桿組IV 32見圖7包括連桿XIV 64、連桿I 50、連桿II 51、連桿III 52、連桿IV 54、連桿V 55、連桿VI 56、滑塊I 53、軸VI 47，軸V 46。其中，滑塊I 53與連桿IV 54為移動(dòng)副連接配合；連桿III 52底端與滑塊I 53為轉(zhuǎn)動(dòng)副連接配合；連桿III 52頂端與連桿II 51頂端為轉(zhuǎn)動(dòng)副連接配合；連桿II 51中上部與連桿V 55頂端為轉(zhuǎn)動(dòng)副連接配合；軸譏47—端與連桿IV 54 —端、連桿V 55底端均為轉(zhuǎn)動(dòng)副連接配合；軸譏47 另一端與連桿VI 56 一端為轉(zhuǎn)動(dòng)副連接配合；連桿VI 56另一端與軸V 46 一端為轉(zhuǎn)動(dòng)副連接配合；_V 46另一端與車體24即機(jī)架為轉(zhuǎn)動(dòng)副連接配合；連桿I 50 —端與連桿II 51中上部為轉(zhuǎn)動(dòng)副連接配合；連桿II 51底端與車體24即機(jī)架為轉(zhuǎn)動(dòng)副連接配合；連桿I 50另一端與連桿XIII 64底端為轉(zhuǎn)動(dòng)副連接配合；連桿XIII 64頂端與車體24即機(jī)架為轉(zhuǎn)動(dòng)副連接配合。軸VI 47、軸V 46，連桿VI 56處于同一安裝平面I。連桿XIV 64，連桿I 50，連桿II 51，連桿III 52，連桿IV 54，連桿V55，滑塊I 53處于同一安裝平面II。安裝平面I，安裝平面II互相垂直。根據(jù)上述關(guān)系，可將安裝平面II投影至安裝平面I內(nèi)見圖5，得到桿組IV本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.基于連桿機(jī)構(gòu)的小型履帶機(jī)器人，其特征是包括車體、行走機(jī)構(gòu)、連接機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、連桿電機(jī)，行走機(jī)構(gòu)和連接機(jī)構(gòu)均有兩組、対稱的安裝在車體的兩側(cè)，連桿電機(jī)包括第一連桿電機(jī)和第二連桿電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第一-第二連桿電機(jī)均安裝在車體上；所述的行走機(jī)構(gòu)包括第一-第九履帶輪、第一-第四履帶，第一履帶纏繞在第一-第二履帶輪上組成第一行走単元，第二履帶纏繞在第三-第四履帶輪上組成第二行走単元，第三履帶纏繞在第五-第七履帶輪上組成第三行走単元，第四履帶纏繞在第八-第九履帶輪上組成第四行走単元，第二履帶輪與第三履帶輪同軸，第四履帶輪與第五履帶輪同軸，第七履帶輪與第八履帶輪同軸；所述的連接機(jī)構(gòu)包括第一連接單元和第二連接單元，第一連接單元包括第一-第七連桿，第一連桿連接第一履帶輪和第二履帶輪，第二連桿連接第三履帶輪和第四履帶輪，第三連桿一端連接第一連桿、另一端連接第五連桿，第四連桿一端連接第一連桿、另一端連接第五連桿，第五連桿的一端固定在車體上，第六連桿一端連接第五連桿、另一端通過(guò)第七連桿連...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉少剛，郭云龍，趙丹，林珊穎，劉錚，魚展，谷清明，劉海豐，李芳，李少杰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：哈爾濱工程大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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