專利名稱：一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人，更具體地說，它涉及一種由四個履帶模塊和一套反平行四邊形機構(gòu)所組成的復(fù)合式移動機器人。
背景技術(shù)：
履帶式移動機器人、輪式移動機器人和腿式移動機器人是人們研究最多的，也是目前應(yīng)用在移動機器人上最為廣泛的三種移動機器人。較之其它兩種移動機器人，履帶式移動機器人的特點是穩(wěn)定性好、通過性強，它能在凹凸不平的地面上行走，并能通過障礙物和爬過較大斜坡或是樓梯。但是履帶式移動機器人運動方向的操縱是由左右履帶的速度差所控制，因此，轉(zhuǎn)向時會出現(xiàn)滑動、阻力較大，轉(zhuǎn)向半徑及中心準(zhǔn)確度較差等問題。傳統(tǒng)的履帶式移動機器人雖然穩(wěn)定性好，但是其靈活性較差，變化較少，極大地限制了移動機器人綜合性能提高。連桿機構(gòu)是機械中的一種常見機構(gòu)，主要用于運動方式的傳遞，例如將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為平移，將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為擺動，將平移轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動，將擺動轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動等。當(dāng)今，連桿機構(gòu)已經(jīng)在廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)中，連桿機構(gòu)傳動的優(yōu)點是靈活多變，可以傳遞復(fù)雜的運動。連桿機構(gòu)又可分為空間連桿機構(gòu)和平面連桿機構(gòu)，無論是空間連桿機構(gòu)還是平面連桿機構(gòu)又由若干種連桿機構(gòu)組成，種類繁多。隨著人類對于未知地域的探索活動不斷增多，移動機器人所要完成任務(wù)的復(fù)雜性和難度也在逐步上升。因此，如何提高移動機器人的穩(wěn)定性，越障能力和機動能力等就成了研究熱點，也是急待解決的一個方面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，要克服履帶式移動機器人靈活性不足的缺點，同時發(fā)揮連桿機構(gòu)靈活多變的特點，使得移動機器人能更好的適應(yīng)行駛地面的變化，以提高移動機器人的越障性。本發(fā)明解決其技術(shù)問題的技術(shù)方案—種反四邊形雙節(jié)履帶機器人，該履帶機器人包括連桿模塊、第一履帶模塊、第二履帶模塊、第三履帶模塊、第四履帶模塊，并且通過連桿模塊將第一履帶模塊、第二履帶模塊、第三履帶模塊、第四履帶模塊連接起來，組成反四邊形雙節(jié)履帶機器人，上述模塊之間的連接方式分別通過第一履帶模塊和第三履帶模塊中的履帶側(cè)板上的兩個通孔和連桿模塊的第一車體兩側(cè)相對應(yīng)的兩個通孔，用螺栓和螺母將第一履帶模塊和第三履帶模塊連接在第一車體的兩側(cè)；分別通過第二履帶模塊和第四履帶模塊中的履帶側(cè)板上的兩個通孔和連桿模塊的第二車體兩側(cè)相對應(yīng)的兩個通孔，用螺栓和螺母將第二履帶模塊和第四履帶模塊連接在第二車體的兩側(cè)；
第一履帶輪、第二履帶輪、第三履帶輪和第四履帶輪的輪徑相等；第一車體和第二車體的外形尺寸相同；第一帶輪軸和第二帶輪軸的中心距與第一履帶輪的輪徑之和不超過第一車體的長度；第一履帶模塊、第二履帶模塊、第三履帶模塊、第四履帶模塊完全相同；所述的連桿模塊為反平行四邊形機構(gòu)，包括第一車體、第一轉(zhuǎn)動桿、第三轉(zhuǎn)動軸、 第三支撐座、聯(lián)軸器、第二車體、第四支撐座、第四轉(zhuǎn)動軸、第二轉(zhuǎn)動桿、蝸輪蝸桿電機、第二固定板、第二支撐座、第二轉(zhuǎn)動軸、第一固定板、配重塊、第一支撐座、第一轉(zhuǎn)動軸、第一軸用卡圈和第三軸用卡圈、第二軸用卡圈、第四軸用卡圈；上述零部件之間的連接方式用螺釘與螺母將第二支撐座、第一支撐座分別固定在第一車體上平面的對角上；用螺釘與螺母將第三支撐座、第四支撐座分別固定在第二車體上平面的對角上；第一轉(zhuǎn)動桿的兩端各設(shè)一個方形通孔分別與第一轉(zhuǎn)動軸、第三轉(zhuǎn)動軸上的方形輪廓過盈配合固連在一起；第二轉(zhuǎn)動桿的兩端各設(shè)一個方形通孔分別與第二轉(zhuǎn)動軸、第四轉(zhuǎn)動軸上的方形輪廓過盈配合固連在一起；第一轉(zhuǎn)動軸的圓形輪廓與第一支撐座上的通孔間隙配合相連接，第一軸用卡圈卡在第一轉(zhuǎn)動軸上的溝槽內(nèi)；第二轉(zhuǎn)動軸的圓形輪廓與第二支撐座上的通孔間隙配合相連接，第二軸用卡圈卡在第二轉(zhuǎn)動軸上的溝槽內(nèi)；第三轉(zhuǎn)動軸的圓形輪廓與第三支撐座上圓形通孔間隙配合相連接，第三軸用卡圈卡在第三轉(zhuǎn)動軸上的溝槽內(nèi)；第三轉(zhuǎn)動軸上設(shè)溝槽端伸出的軸徑與聯(lián)軸器的一端配合，并通過螺釘固定；第四轉(zhuǎn)動軸的圓形輪廓與第四支撐座上圓形通孔間隙配合相連接，第四軸用卡圈卡在第四轉(zhuǎn)動軸上的溝槽內(nèi)；第一固定板兩個相垂直的平面上各有一個通孔；采用螺釘與配重塊上的螺紋孔連接，將配重塊固定在第一固定板的一個垂直平面上；用螺釘分別穿過第一固定板的另一個垂直平面上的通孔，采用螺母與螺釘將第一固定板固定在第一車體上與蝸輪蝸桿電機相對應(yīng)位置；第二固定板兩個相垂直的平面上各有一個通孔，通過螺釘和螺母將第二固定板的一個相垂直的平面固定在第二車體上，采用螺釘與蝸輪蝸桿電機上的螺紋孔的連接，將蝸輪蝸桿電機固定在第二固定板的另一個相垂直平面上；第三轉(zhuǎn)動軸、第三軸用卡圈和第二支撐座；第四轉(zhuǎn)動軸、第四軸用卡圈和第四支撐座；第二轉(zhuǎn)動軸、第二軸用卡圈和第三支撐座的連接方式與第一轉(zhuǎn)動軸、第一軸用卡圈和第一支撐座的連接方式相同，形成一個閉鏈反平行四邊形機構(gòu)。本發(fā)明和已有技術(shù)相比所具有的有益效果該機器人選用一反平行四邊形機構(gòu)為連桿模塊，并在兩車體兩側(cè)輔以履帶模塊， 具有履帶穩(wěn)定高的特點，也具有連桿機構(gòu)靈活多變的特點，提高了機器人的越障能力。通過使一個車體繞著另外一個翻轉(zhuǎn)而使得兩個車體所形成的角度發(fā)生變化，從而調(diào)整履帶模塊的姿態(tài)，以適應(yīng)凹凸起伏的地面，提高機器人的越障能力。


圖1為一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人三維圖；圖2為一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人的連桿模塊示意圖；圖3為一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人連桿模塊三維圖；圖4為圖2的A-A剖視圖；圖5為圖2的B-B剖視圖；圖6為圖2的C-C剖視圖；圖7為一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人履帶模塊剖視圖；圖8為圖7的D部分的局部放大視圖；圖9為一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人履帶模塊三維圖；圖10(a)為一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人遇到障礙示意圖；圖10(b)為一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人履帶搭上障礙示意圖；圖10(c)為一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人履帶跨上障礙示意圖；圖10(d)為一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人履帶跨下障礙示意圖；圖10(e)為一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人越過障礙示意圖；圖10(f)為一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人繼續(xù)行駛示意圖；圖11 (a)為一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人遇到壕溝示意圖；圖11 (b)為一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人改變車體之間的夾角示意圖；圖11 (c)為一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人車體搭上壕溝一端示意圖；圖11 (d)為一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人通過壕溝示意圖；圖11 (e)為一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人改變兩車體夾角示意圖；圖11 (f)為一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人繼續(xù)行駛示意圖；圖12(a)為一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人正常行駛示意圖；圖12(b)為一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人改變車體之間的夾角示意圖；圖12(c)為一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人完成空中翻轉(zhuǎn)示意圖；圖12(d)為一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人恢復(fù)正常狀態(tài)繼續(xù)行駛示意圖；圖中A連桿模塊、第一履帶模塊Bi、第二履帶模塊B2、第三履帶模塊B3、第四履帶模塊 B4、第一車體1、第一轉(zhuǎn)動桿2、第三轉(zhuǎn)動軸3、第三支撐座4、聯(lián)軸器5、第二車體6、第四支撐座7、第四轉(zhuǎn)動軸8、第二轉(zhuǎn)動桿9、蝸輪蝸桿電機10、第二固定板11、第二支撐座12、第二轉(zhuǎn)動軸13、第一固定板14、配重塊15、第一支撐座16、第一轉(zhuǎn)動軸17、第一軸用卡圈18和第三軸用卡圈19、第二軸用卡圈20、第四軸用卡圈21、履帶22、第一履帶側(cè)板23、第一滾動軸承M、第一帶輪軸25、第一履帶輪沈、第一連接板27、第二連接板觀、第二滾動軸承四、第二帶輪軸30、第二履帶輪31、第一傘齒輪32、第二傘齒輪33、第三滾動軸承34、第二履帶側(cè)板35、第三履帶輪36、電機37、第四滾動軸承38、第四履帶輪39。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人，如圖1所示，該履帶機器人包括連桿模塊A、第一履帶模塊Bl、第二履帶模塊B2、第三履帶模塊B3、第四履帶模塊B4，并且通過連桿模塊A將第一履帶模塊Bi、第二履帶模塊B2、第三履帶模塊B3、第四履帶模塊B4連接起來，組成反四邊形雙節(jié)履帶機器人。上述模塊之間的連接方式分別通過第一履帶模塊Bl和第三履帶模塊B3中的履帶側(cè)板上的兩個通孔和連桿模塊的第一車體1兩側(cè)相對應(yīng)的兩個通孔，用螺栓和螺母將第一履帶模塊Bl和第三履帶模塊B3連接在第一車體1的兩側(cè)；分別通過第二履帶模塊B2和第四履帶模塊B4中的履帶側(cè)板上的兩個通孔和連桿模塊的第二車體6兩側(cè)相對應(yīng)的兩個通孔，用螺栓和螺母將第二履帶模塊B2和第四履帶模塊B4連接在第二車體6的兩側(cè)，如圖2所示。第一履帶輪沈、第二履帶輪31、第三履帶輪36和第四履帶輪39的輪徑相等；第一車體1和第二車體6的外形尺寸相同；第一帶輪軸25和第二帶輪軸30的中心距與第一履帶輪沈的輪徑之和不超過第一車體1的長度；第一履帶模塊Bi、第二履帶模塊B2、第三履帶模塊B3、第四履帶模塊B4完全相同。所述的連桿模塊A為反平行四邊形機構(gòu)，如圖2所示，包括第一車體1、第一轉(zhuǎn)動桿 2、第三轉(zhuǎn)動軸3、第三支撐座4、聯(lián)軸器5、第二車體6、第四支撐座7、第四轉(zhuǎn)動軸8、第二轉(zhuǎn)動桿9、蝸輪蝸桿電機10、第二固定板11、第二支撐座12、第二轉(zhuǎn)動軸13、第一固定板14、配重塊15、第一支撐座16、第一轉(zhuǎn)動軸17、第一軸用卡圈18和第三軸用卡圈19、第二軸用卡圈20、第四軸用卡圈21。上述零部件之間的連接方式，如圖2至圖6所示用螺釘與螺母將第二支撐座12、第一支撐座16分別固定在第一車體1上平面的對角上；用螺釘與螺母將第三支撐座4、第四支撐座7分別固定在第二車體6上平面的對角上；第一轉(zhuǎn)動桿2的兩端各設(shè)一個方形通孔分別與第一轉(zhuǎn)動軸17、第三轉(zhuǎn)動軸3上的方形輪廓過盈配合固連在一起；第二轉(zhuǎn)動桿9的兩端各設(shè)一個方形通孔分別與第二轉(zhuǎn)動軸13、第四轉(zhuǎn)動軸8上的方形輪廓過盈配合固連在一起；第一轉(zhuǎn)動軸17的圓形輪廓與第一支撐座16上的通孔間隙配合相連接，第一軸用卡圈18卡在第一轉(zhuǎn)動軸17上的溝槽內(nèi)；第二轉(zhuǎn)動軸13的圓形輪廓與第二支撐座12上的通孔間隙配合相連接，第二軸用卡圈20卡在第二轉(zhuǎn)動軸13上的溝槽內(nèi)；第三轉(zhuǎn)動軸3的圓形輪廓與第三支撐座4上圓形通孔間隙配合相連接，第三軸用卡圈19卡在第三轉(zhuǎn)動軸3上的溝槽內(nèi)；第三轉(zhuǎn)動軸3上設(shè)溝槽端伸出的軸徑與聯(lián)軸器5的一端配合，并通過螺釘固定；第四轉(zhuǎn)動軸8的圓形輪廓與第四支撐座7上圓形通孔間隙配合相連接，第四軸用卡圈21卡在第四轉(zhuǎn)動軸8上的溝槽內(nèi)；
第一固定板14兩個相垂直的平面上各有一個通孔；采用螺釘與配重塊15上的螺紋孔連接，將配重塊15固定在第一固定板14的一個垂直平面上；用螺釘分別穿過第一固定板14的另一個垂直平面上的通孔，采用螺母與螺釘將第一固定板14固定在第一車體1上與蝸輪蝸桿電機10相對應(yīng)位置；第二固定板11兩個相垂直的平面上各有一個通孔，通過螺釘和螺母將第二固定板11的一個相垂直的平面固定在第二車體6上，采用螺釘與蝸輪蝸桿電機10上的螺紋孔的連接，將蝸輪蝸桿電機10固定在第二固定板11的另一個相垂直平面上；第三轉(zhuǎn)動軸3、第三軸用卡圈19和第二支撐座4 ；第四轉(zhuǎn)動軸8、第四軸用卡圈21 和第四支撐座7 ；第二轉(zhuǎn)動軸13、第二軸用卡圈20和第三支撐座12的連接方式與第一轉(zhuǎn)動軸17、第一軸用卡圈18和第一支撐座16的連接方式相同，形成一個閉鏈反平行四邊形機構(gòu)。所述的第一履帶模塊A，如圖7至圖9所示，包括履帶22、第一履帶側(cè)板23、第一滾動軸承對、第一帶輪軸25、第一履帶輪沈、第一連接板27、第二連接板觀、第二滾動軸承四、第二帶輪軸30、第二履帶輪31、第一傘齒輪32、第二傘齒輪33、第三滾動軸承34、第二履帶側(cè)板35、第三履帶輪36、電機37、第四滾動軸承38、第四履帶輪39。上述零部件之間的連接方式將第一傘齒輪32穿于電機37的輸出軸上，通過頂絲實現(xiàn)第一傘齒輪32在電機37 的輸出軸上的軸向固定和徑向固定；將第二傘齒輪33穿于中段的軸徑上，通過頂絲實現(xiàn)第二傘齒輪33在第二帶輪軸 30上的軸向固定和徑向固定；第一傘齒輪32和第二帶輪軸30嚙合；第二履帶輪31和第三履帶輪36中心位置的方形通孔分別和第二帶輪軸30兩端的方形輪廓軸段過盈配合連接；第一履帶輪沈和第四履帶輪39中心位置的方形通孔分別和第一帶輪軸25兩端的方形輪廓軸段過盈配合連接； 第一履帶側(cè)板23 —個側(cè)面的兩側(cè)各設(shè)一個盲孔分別安裝第一滾動軸承M和第二滾動軸承四；第二履帶側(cè)板35 —個側(cè)面的兩側(cè)各設(shè)一個盲孔分別安裝第三滾動軸承34和第四滾動軸承38 ；第一帶輪軸25兩端頭的軸徑分別與第一滾動軸承M和第四滾動軸承38連接；第二帶輪軸30兩端頭的軸徑分別與第二滾動軸承四和第三滾動軸承34連接；第一連接板27為一槽鋼形，其兩邊分別固定在第一履帶側(cè)板23和第二履帶側(cè)板 35遠(yuǎn)離電機的一側(cè)；第二連接板觀為一槽鋼形，其兩邊分別固定在第一履帶側(cè)板23和第二履帶側(cè)板 35電機的一側(cè)；螺釘穿過第二連接板觀的中間部分均布的四個通孔，與電機37的螺紋孔連接固定；履帶22分別套在第二履帶輪31、第三履帶輪36和第一履帶輪沈、第四履帶輪39 上，并使履帶22完全張緊。
正常狀態(tài)下，此反四邊形雙節(jié)履帶機器人的兩個車體相互平行，且上下放置，如圖 10(a)所示，車體(6)在下，車體(1)在上，此時只開啟第一履帶模塊(Bi)和第三履帶模塊 (B3)，完成反四邊形雙節(jié)履帶機器人的前進(jìn)、后退等功能，轉(zhuǎn)彎功能則依靠第二車體(6)兩側(cè)的第一履帶模塊(Bi)和第三履帶模塊(Β； )的差速行駛來實現(xiàn)。此時，蝸輪蝸桿電機(10) 不提供動力，連桿模塊(A)不發(fā)生變形。同時，第二履帶模塊(B》和第四履帶模塊(B4)不工作。在此種狀態(tài)下，由于反四邊形雙節(jié)履帶機器人上下都有履帶，即使由于某種原因，向前或者向后發(fā)生翻滾，仍然有履帶與地面接觸，繼續(xù)正常行駛。當(dāng)此反四邊形雙節(jié)履帶機器人遇到正常狀態(tài)下無法通過的障礙時，如圖10(a)所示，此時第二車體(6)在下，第一車體(1)在上。隨后，啟動蝸輪蝸桿電機(10)，給轉(zhuǎn)第一轉(zhuǎn)動桿( 提供驅(qū)動力，使第一轉(zhuǎn)動桿( 轉(zhuǎn)動，從而帶動第一車體(1)翻轉(zhuǎn)，使得第一車體(1)搭上障礙物，如圖10(b)所示，同時開啟第一履帶模塊(Bi)、第二履帶模塊(B2)、第三履帶模塊(Β； )和第四履帶模塊(B4)，利用四個履帶的抓地力，使得第一車體(1)跨上障礙物，如圖10(c)所示。隨后在第一車體(1)跨下障礙物的同時，也將第二車體(6)也拉上障礙物，如圖10(d)所示。隨后，第二車體(6)也跨下障礙物，如圖10(e)所示。當(dāng)反四邊形雙節(jié)履帶機器人完全通過障礙物后，繼續(xù)啟動蝸輪蝸桿電機(10)調(diào)整姿態(tài)，如圖10(f) 所示，恢復(fù)第一車體(1)在下、第二車體(6)在上的正常狀態(tài)。同時，繼續(xù)開啟第二履帶模塊(B》和第四履帶模塊(B4)，關(guān)閉第一履帶模塊(Bi)和第三履帶模塊(B3)，使得反四邊形雙節(jié)履帶機器人繼續(xù)在正常狀態(tài)下前進(jìn)。當(dāng)此反四邊形雙節(jié)履帶機器人遇到略大于一個車體長度的壕溝而無法正常繼續(xù)行駛時，如圖11(a)所示，此時第二車體(6)在下，第一車體(1)在上。隨后，啟動蝸輪蝸桿電機(10)，給第一轉(zhuǎn)動桿( 提供驅(qū)動力，使其轉(zhuǎn)動，并帶動第一車體(1)翻轉(zhuǎn)，如圖11(b) 所示。之后，使得第一車體(1)與第二車體(6)成水平角度之后蝸輪蝸桿電機(10)停止給第一轉(zhuǎn)動桿( 提供動力，反四邊形雙節(jié)履帶機器人保持此姿態(tài)，如圖11(c)所示。此姿態(tài)比變形之前的姿態(tài)延長了反四邊形雙節(jié)履帶機器人長度，可以搭在壕溝的一端，不至于掉入壕溝中。同時開啟第一履帶模塊(Bi)、第二履帶模塊(B2)、第三履帶模塊(Β； )和第四履帶模塊(B4)，使得反四邊形雙節(jié)履帶機器人繼續(xù)前進(jìn)，如圖11(d)所示。當(dāng)反四邊形雙節(jié)履帶機器人的重心位置通過壕溝后，啟動蝸輪蝸桿電機(10)調(diào)整姿態(tài)，如圖11(e)所示。最后，使得反四邊形雙節(jié)履帶機器人恢復(fù)第一車體(1)在下、第二車體(6)在上的正常狀態(tài)， 如圖11(f)所示。同時，開啟第二履帶模塊(B2)和第四履帶模塊(B4)，并關(guān)閉第一履帶模塊(B 1)和第三履帶模塊(B3)，使得反四邊形雙節(jié)履帶機器人繼續(xù)在正常狀態(tài)下前進(jìn)。此反四邊形雙節(jié)履帶機器人可以在正常行駛的平地上完成翻轉(zhuǎn)的動作。當(dāng)反四邊形雙節(jié)履帶機器人正常行駛時，如圖12(a)所示，此時第二車體(6)在下，第一車體(1)在上。隨后，啟動蝸輪蝸桿電機(10)，給第一轉(zhuǎn)動桿( 提供驅(qū)動力，使其轉(zhuǎn)動，從而帶動第一車體(1)翻轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)谝卉圀w(1)翻轉(zhuǎn)當(dāng)一定角度時，蝸輪蝸桿電機(10)突然關(guān)閉，使得第一車體(1)和第二車體(6)保持此時所形成的夾角，如圖12(b)所示。由于此時反四邊形雙節(jié)履帶機器人仍然保持著翻轉(zhuǎn)的運動慣性，使得整個機器人實現(xiàn)整體翻轉(zhuǎn)，最終使得與第一車體(1)相固接的第二履帶模塊(B》和第四履帶模塊(B4)著地，如圖12(c)所示。 之后，再重新開啟蝸輪蝸桿電機(10)，為第一轉(zhuǎn)動桿( 提供驅(qū)動力，使其轉(zhuǎn)動，從而帶動第二車體(6)翻轉(zhuǎn)至與第一車體(1)相平行的位置，最終該移動機器人變換為第一車體(1)在下，第二車體(6)在上的姿態(tài)如圖12(d)所示。同時，開啟第二履帶模塊(B》和第四履帶模塊(B4)，并關(guān)閉第一履帶模塊(Bi)和第三履帶模塊(B3)，使得移動機器人繼續(xù)在正常狀態(tài)下前進(jìn)。 本發(fā)明反四邊形雙節(jié)履帶機器人適合在野外、戰(zhàn)場、星球表面等非結(jié)構(gòu)環(huán)境中執(zhí)行偵察、探測、巡邏等任務(wù)，該機器人具有靈活的運動方式，又具有良好的穩(wěn)定性和越障能力，可以根據(jù)行駛路面的情況變化機器人的姿態(tài)，以適應(yīng)凹凸起伏的障礙物，且移動機器人翻滾后，仍可以繼續(xù)前進(jìn)。
權(quán)利要求
1. 一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人，其特征在于該履帶機器人包括連桿模塊(A)、第一履帶模塊(Bi)、第二履帶模塊(B2)、第三履帶模塊(B3)、第四履帶模塊(B4)，并且通過連桿模塊(A)將第一履帶模塊(Bi)、第二履帶模塊(B2)、第三履帶模塊(B3)、第四履帶模塊 (B4)連接起來，組成反四邊形雙節(jié)履帶機器人，上述模塊之間的連接方式分別通過第一履帶模塊(Bi)和第三履帶模塊(Β； )中的履帶側(cè)板上的兩個通孔和連桿模塊的第一車體(1)兩側(cè)相對應(yīng)的兩個通孔，用螺栓和螺母將第一履帶模塊(Bi)和第三履帶模塊(Β； )連接在第一車體(1)的兩側(cè)；分別通過第二履帶模塊(B》和第四履帶模塊(B4)中的履帶側(cè)板上的兩個通孔和連桿模塊的第二車體(6)兩側(cè)相對應(yīng)的兩個通孔，用螺栓和螺母將第二履帶模塊(B》和第四履帶模塊(B4)連接在第二車體(6)的兩側(cè)；第一履帶輪(26)、第二履帶輪(31)、第三履帶輪(36)和第四履帶輪(39)的輪徑相等； 第一車體(1)和第二車體(6)的外形尺寸相同；第一帶輪軸0 和第二帶輪軸(30)的中心距與第一履帶輪06)的輪徑之和不超過第一車體(1)的長度；第一履帶模塊(Bi)、第二履帶模塊(B2)、第三履帶模塊(B3)、第四履帶模塊(B4)完全相同；所述的連桿模塊(A)為反平行四邊形機構(gòu)，包括第一車體(1)、第一轉(zhuǎn)動桿O)、第三轉(zhuǎn)動軸(3)、第三支撐座0)、聯(lián)軸器(5)、第二車體(6)、第四支撐座(7)、第四轉(zhuǎn)動軸(8)、第二轉(zhuǎn)動桿(9)、蝸輪蝸桿電機(10)、第二固定板(11)、第二支撐座(1 、第二轉(zhuǎn)動軸(13)、第一固定板(14)、配重塊(15)、第一支撐座(16)、第一轉(zhuǎn)動軸(17)、第一軸用卡圈(18)和第三軸用卡圈(19)、第二軸用卡圈(20)、第四軸用卡圈； 上述零部件之間的連接方式用螺釘與螺母將第二支撐座(1 、第一支撐座(16)分別固定在第一車體(1)上平面的對角上；用螺釘與螺母將第三支撐座(4)、第四支撐座(7)分別固定在第二車體(6)上平面的對角上；第一轉(zhuǎn)動桿O)的兩端各設(shè)一個方形通孔分別與第一轉(zhuǎn)動軸(17)、第三轉(zhuǎn)動軸(3)上的方形輪廓過盈配合固連在一起；第二轉(zhuǎn)動桿(9)的兩端各設(shè)一個方形通孔分別與第二轉(zhuǎn)動軸(13)、第四轉(zhuǎn)動軸(8)上的方形輪廓過盈配合固連在一起；第一轉(zhuǎn)動軸(17)的圓形輪廓與第一支撐座(16)上的通孔間隙配合相連接，第一軸用卡圈(18)卡在第一轉(zhuǎn)動軸(17)上的溝槽內(nèi)；第二轉(zhuǎn)動軸(1 的圓形輪廓與第二支撐座(1 上的通孔間隙配合相連接，第二軸用卡圈OO)卡在第二轉(zhuǎn)動軸(1 上的溝槽內(nèi)；第三轉(zhuǎn)動軸(3)的圓形輪廓與第三支撐座(4)上圓形通孔間隙配合相連接，第三軸用卡圈(19)卡在第三轉(zhuǎn)動軸C3)上的溝槽內(nèi)；第三轉(zhuǎn)動軸C3)上設(shè)溝槽端伸出的軸徑與聯(lián)軸器(5)的一端配合，并通過螺釘固定；第四轉(zhuǎn)動軸(8)的圓形輪廓與第四支撐座(7)上圓形通孔間隙配合相連接，第四軸用卡圈卡在第四轉(zhuǎn)動軸⑶上的溝槽內(nèi)；第一固定板(14)兩個相垂直的平面上各有一個通孔；采用螺釘與配重塊(1 上的螺紋孔連接，將配重塊(1 固定在第一固定板(14)的一個垂直平面上；用螺釘分別穿過第一固定板(14)的另一個垂直平面上的通孔，采用螺母與螺釘將第一固定板(14)固定在第一車體(1)上與蝸輪蝸桿電機(10)相對應(yīng)位置；第二固定板(11)兩個相垂直的平面上各有一個通孔，通過螺釘和螺母將第二固定板 (11)的一個相垂直的平面固定在第二車體(6)上，采用螺釘與蝸輪蝸桿電機(10)上的螺紋孔的連接，將蝸輪蝸桿電機(10)固定在第二固定板(11)的另一個相垂直平面上；第三轉(zhuǎn)動軸(3)、第三軸用卡圈(19)和第二支撐座；第四轉(zhuǎn)動軸(8)、第四軸用卡圈和第四支撐座(7)；第二轉(zhuǎn)動軸(13)、第二軸用卡圈00)和第三支撐座(1 的連接方式與第一轉(zhuǎn)動軸(17)、第一軸用卡圈(18)和第一支撐座(16)的連接方式相同，形成一個閉鏈反平行四邊形機構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人，其特征在于 所述的第一履帶模塊(A)包括履帶0 、第一履帶側(cè)板、第一滾動軸承04)、第一帶輪軸(25)、第一履帶輪( )、第一連接板(27)、第二連接板(觀)、第二滾動軸承( )、第二帶輪軸(30)、第二履帶輪(31)、第一傘齒輪(32)、第二傘齒輪(33)、第三滾動軸承(34)、 第二履帶側(cè)板(35)、第三履帶輪(36)、電機(37)、第四滾動軸承(38)、第四履帶輪(39)； 上述零部件之間的連接方式將第一傘齒輪(3 穿于電機(37)的輸出軸上，通過頂絲實現(xiàn)第一傘齒輪(3 在電機 (37)的輸出軸上的軸向固定和徑向固定；將第二傘齒輪(3 穿于中段的軸徑上，通過頂絲實現(xiàn)第二傘齒輪(3 在第二帶輪軸 (30)上的軸向固定和徑向固定；第一傘齒輪(3 和第二帶輪軸(30)嚙合；第二履帶輪(31)和第三履帶輪(36)中心位置的方形通孔分別和第二帶輪軸(30)兩端的方形輪廓軸段過盈配合連接；第一履帶輪06)和第四履帶輪(39)中心位置的方形通孔分別和第一帶輪軸05)兩端的方形輪廓軸段過盈配合連接；第一履帶側(cè)板—個側(cè)面的兩側(cè)各設(shè)一個盲孔分別安裝第一滾動軸承04)和第二滾動軸承(29)；第二履帶側(cè)板(3 —個側(cè)面的兩側(cè)各設(shè)一個盲孔分別安裝第三滾動軸承(34)和第四滾動軸承(38)；第一帶輪軸0 兩端頭的軸徑分別與第一滾動軸承04)和第四滾動軸承(38)連接； 第二帶輪軸(30)兩端頭的軸徑分別與第二滾動軸承09)和第三滾動軸承(34)連接； 第一連接板(XT)為一槽鋼形，其兩邊分別固定在第一履帶側(cè)板和第二履帶側(cè)板 (35)遠(yuǎn)離電機的一側(cè)；第二連接板08)為一槽鋼形，其兩邊分別固定在第一履帶側(cè)板和第二履帶側(cè)板 (35)電機的一側(cè)；螺釘穿過第二連接板08)的中間部分均布的四個通孔，與電機(37)的螺紋孔連接固定；履帶0 分別套在第二履帶輪(31)、第三履帶輪(36)和第一履帶輪( )、第四履帶輪(39)上，并使履帶0 完全張緊。
全文摘要
一種反四邊形雙節(jié)履帶機器人，涉及一種履帶移動機器人，更具體地說，它涉及一種包括四個履帶模塊和一個由反平行四邊形機構(gòu)所組成的連桿模塊，解決了履帶式移動機器人靈活性不足的缺點，同時發(fā)揮連桿機構(gòu)靈活多變的特點，使得移動機器人能更好的適應(yīng)行駛地面的變化，以提高移動機器人的越障性。該機器人包括連桿模塊(A)、第一至第四履帶模塊(B1、B2、B3、B4)各履帶模塊和連桿模塊均有一個電機，連桿模塊為一反平行四邊形機構(gòu)，第一、三履帶模塊與第一車體(1)連接，第二、四履帶模塊與第二車體(6)連接。本發(fā)明具有穩(wěn)定高、靈活多變的特點，適應(yīng)凹凸起伏的地面，提高機器人的越障能力。
文檔編號B62D55/065GK102167100SQ20111008723
公開日2011年8月31日 申請日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月8日
發(fā)明者姚燕安, 張楠, 田耀斌 申請人:北京交通大學(xué)