專利名稱：機器人履帶運動模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及小型履帶移動機器人，特別是涉及一種群機器人的履帶運動模塊。
背景技術：
群機器人是一種小型，數(shù)量眾多的群體機器人系統(tǒng)，它單體功能相對簡單，通 過群體分工合作，在宏觀上涌現(xiàn)出復雜應用。比如群機器人合作跨越障礙。由于數(shù)量規(guī) 模龐大，且系統(tǒng)自治。所以要求單體機器人功能完善，體積緊湊。本發(fā)明專門為群機器 人設計了履帶運動模塊。該模塊安裝在機器人底部提供運動轉彎的功能，底部的傳感器 還會對障礙進行檢測。

發(fā)明內容
為克服上述已有技術的不足，本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種小型機器人 的履帶運動模塊，該履帶模塊安裝方便，提高了電機效率與壽命，結構緊湊，工藝可罪。為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是一種機器人履帶運動模塊，包括同步帶、橡膠輪胎、主動帶輪轂、從動帶輪 轂、主動帶輪蓋、從動帶輪蓋、從動帶輪張緊軸、電機卸荷套、聯(lián)軸器、電機，其中所 述的同步帶齒向向外，使其作為履帶；橡膠輪胎的內孔比主動帶輪轂和從動帶輪轂小，通過彈性張開，套在主動帶輪 轂和從動帶輪轂上，同時使用主動帶輪蓋和從動帶輪蓋壓緊橡膠輪胎，橡膠輪胎與同步 帶光面貼合；所述的聯(lián)軸器鎖緊螺栓禁錮使連軸器開槽縫隙縮小，使連軸器夾緊電機軸。同 時該螺栓作為浮動鍵，插入主動帶輪蓋中的浮動鍵槽里，為電機向主動帶輪轂傳遞轉 矩；所述的電機安裝在電機卸荷套上，主動帶輪軸承內圈稍緊過渡配合在卸荷套 上，主動帶輪配合在主動輪軸承外圈上，電機卸荷套固定在履帶架上。橡膠輪胎的內孔比主動帶輪轂和從動帶輪轂略小。聯(lián)軸器采用彈性材料制造，連軸器一端開有橫槽，橫槽開口端一側開有螺紋 孔，另一側開有光孔；非開槽一側有與電機軸過渡配合的通孔。履帶架安裝從動帶輪的地方開有直槽口，從動帶輪軸穿過該直槽后安裝了從動 帶輪軸承，從動帶輪安裝在該軸承的外緣；最終通過從動帶輪禁錮螺栓和從動帶輪張緊 螺栓，保證了從動帶輪軸在直口槽中平動張緊帶輪的同時固定其張緊位置。在運動模塊底部有檢測深度的傳感器。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果可以是本發(fā)明機器人的履帶運動模塊，在動力傳輸，履帶張緊，張緊力解荷等方面進 行了專門的設計。與其他小型履帶機器人相比，在體積緊湊的前提下，帶有皮帶張緊機構，使皮帶安裝方便。本發(fā)明設計了橡膠輪轂外緣，防止皮帶打滑。電機徑向張緊力可 解荷，提高電機減速箱使用壽命。電機扭矩浮動傳遞，提高輸出效率。聯(lián)軸器與電機禁 錮緊湊可靠。


圖1是本發(fā)明履帶運動模塊的示意圖。圖2是本發(fā)明履帶運動模塊的剖面圖。圖3a是本發(fā)明履帶運動模塊的浮動連軸器裝配示意圖。圖3b是本發(fā)明連軸器以及鎖緊螺絲兼浮動健示意圖。圖3c是本發(fā)明浮動鍵槽形狀示意圖。圖3d是圖3c的剖面視圖。1.履帶模塊前擋板2.同步帶3.橡膠輪胎4.主動帶輪轂5.電機卸荷套6.主動帶輪蓋7.聯(lián)軸器8.聯(lián)軸器鎖緊螺栓9.主動帶輪軸承擋片10.電機禁錮螺絲11.主動帶輪軸承12.主動軸承墊片13.電機14.從動帶輪轂15.從動帶輪蓋16.從動帶輪軸承17.從動帶輪軸承墊片18.從動帶輪禁錮螺栓19.從動帶輪禁錮墊片20.從動帶輪張緊軸21.從帶輪張緊螺栓22.履帶架23.深度傳感器
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的具體實施方式
做進一步詳細的說明，但不應 以此限制本發(fā)明的保護范圍。請參閱圖1和圖2。圖1是本發(fā)明履帶運動模塊的示意圖。圖2是本發(fā)明履帶 運動模塊的剖面圖。皮帶采用標準工業(yè)同步帶，齒向向外，使其作為履帶，增加與地面的附著力度。 采用自制模具生產的橡膠輪胎3可以增大金屬的主動帶輪轂4、從動帶輪轂14與 同步帶2的附著力，防止同步帶打滑，生產橡膠輪胎時，要求其內孔比金屬輪轂小Imm 左右，通過彈性張開，套在金屬輪轂上，同時使用主動帶輪蓋6、從動帶輪蓋15壓緊橡 膠，防止橡膠打滑。旋轉從動帶輪張緊螺栓21可以使從動帶輪張緊軸20在機殼的直槽孔中竄動，達 到張緊履帶的目的，在張緊的過程中，應交替預緊從動帶輪禁錮螺栓18和從動帶輪張緊 螺栓21，通過從動帶輪禁錮螺栓，會使從動帶輪張緊軸20和從動帶輪軸承16位置同時固 定，達到張緊要求。履帶由于被從動帶輪轂14張緊，會對主動帶輪轂4產生徑向拉力的影響，以往 的設計都是由電機或電機減速器直接承受，這樣做使電機轉動阻力變大，影響減速箱壽 命，本發(fā)明采用電機卸荷套5安裝軸承的方法直接把履帶的徑向拉力全部卸載在履帶殼 22上，并不對電機13徑向產生任何負擔。請參閱圖3a 圖3d。本發(fā)明專門設計了電機的聯(lián)軸器7，該聯(lián)軸器的使用比以往小型電機聯(lián)軸器傳遞動力到輪轂(將會在輪子與電機之間增加聯(lián)軸器長度)或直接連接 主動輪轂(利用輪轂上的90度兩組頂絲鎖緊電機軸平面)相比，結構緊湊，安裝簡單， 連接可靠，并且聯(lián)軸器鎖緊螺栓8同時可作為浮動鍵，為電機向主動輪轂傳遞轉矩。通過鎖緊螺栓8旋緊，開口聯(lián)軸器開口鎖緊，禁錮在電機13軸上，為防止聯(lián)軸 器變形，要求聯(lián)軸器采用彈性材料制造，比如65Mn。當鎖緊螺栓8禁錮后，可利用螺栓 頭作為傳動鍵，對主動帶輪蓋6開如圖3c的鍵孔槽，使鎖緊螺栓在軸向可以浮動，而在 徑向過渡配合。達到電機扭矩傳輸?shù)哪康?。底部的深度傳感?3用來給機器人探測地形使用。本發(fā)明設計的電機主動帶輪部分，由于電機13安裝在電機卸荷套5上，而主動 輪軸承11也安裝在卸荷套5上，這樣在工藝上就可以保證電機，主動輪的同軸度，可以 減少浮動鍵的浮動程度，而且只要一組電機禁錮螺絲就可以將這部分安裝在機殼上。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍。任 何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作各種的更 動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應當視權利要求書所界定范圍為準。
權利要求
1.一種機器人履帶運動模塊，其特征在于包括同步帶、橡膠輪胎、主動帶輪轂、從 動帶輪轂、主動帶輪蓋、從動帶輪蓋、從動帶輪張緊軸、電機卸荷套、聯(lián)軸器、電機， 其中所述的同步帶齒向向外，使其作為履帶；橡膠輪胎的內孔比主動帶輪轂和從動帶輪轂小，通過彈性張開，套在主動帶輪轂和 從動帶輪轂上，同時使用主動帶輪蓋和從動帶輪蓋壓緊橡膠輪胎，橡膠輪胎與同步帶光 面貼合；所述的聯(lián)軸器鎖緊螺栓禁錮使連軸器開槽縫隙縮小，使連軸器夾緊電機軸。同時該 螺栓作為浮動鍵，插入主動帶輪蓋中的浮動鍵槽里，為電機向主動帶輪轂傳遞轉矩；所述的電機安裝在電機卸荷套上，主動帶輪軸承內圈稍緊過渡配合在卸荷套上，主 動帶輪配合在主動輪軸承外圈上，電機卸荷套固定在履帶架上。
2.根據(jù)權利要求1所述的機器人履帶運動模塊，其特征在于橡膠輪胎的內孔比主動帶 輪轂和從動帶輪轂略小。
3.根據(jù)權利要求1所述的機器人履帶運動模塊，其特征在于聯(lián)軸器采用彈性材料制 造，連軸器一端開有橫槽，橫槽開口端一側開有螺紋孔，另一側開有光孔；非開槽一側 有與電機軸過渡配合的通孔。
4.根據(jù)權利要求1所述的機器人履帶運動模塊，其特征在于履帶架安裝從動帶輪的地 方開有直槽口，從動帶輪軸穿過該直槽后安裝了從動帶輪軸承，從動帶輪安裝在該軸承 的外緣；最終通過從動帶輪禁錮螺栓和從動帶輪張緊螺栓，保證了從動帶輪軸在直口槽 中平動張緊帶輪的同時固定其張緊位置。
5.根據(jù)權利要求1所述的機器人履帶運動模塊，其特征在于在運動模塊底部有檢測深 度的傳感器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機器人履帶運動模塊，包括同步帶、橡膠輪胎、主動帶輪轂、從動帶輪轂、主動帶輪蓋、從動帶輪蓋、從動帶輪張緊軸、電機卸荷套、聯(lián)軸器、電機，其中所述的同步帶齒向向外，使其作為履帶。所述的電機安裝在電機卸荷套上，主動帶輪軸承內圈稍緊過渡配合在卸荷套上，主動帶輪配合在主動輪軸承外圈上，電機卸荷套固定在履帶架上。本發(fā)明機器人履帶運動模塊在體積緊湊的前提下，帶有皮帶張緊機構，使皮帶安裝方便。
文檔編號B62D55/30GK102009703SQ20101053519
公開日2011年4月13日 申請日期2010年11月8日 優(yōu)先權日2010年11月8日
發(fā)明者劉磊, 吳越鵬, 周娟, 徐芳, 林璘, 許曉鳴, 高巖 申請人:上海理工大學