本發(fā)明主要涉及到地面移動平臺領域，特指一種可改變履帶與地面接觸面積的履帶可變形行走機構。

背景技術：

履帶行走機構可以很好地適應濕滑、松軟、泥濘的地面形狀，廣泛地應用于各種在惡劣地面環(huán)境中移動的平臺中，包括各種工程作業(yè)車輛（如挖掘機）、軍事特種車輛、微小型地面移動機器人。履帶行走機構性能的好壞將直接影響到地面平臺的通過能力。

受限于工程實現(xiàn)技術，目前履帶行走機構中的履帶長度絕大多數是固定的，這個約束條件使得已有履帶行走機構設計時，盡量減小履帶外形的變形，并增加數個張緊輪，以確保履帶能夠正確安裝。應用于工程作業(yè)車輛、軍事特種車輛的履帶行走機構，由于驅動輪、誘導輪、拖帶輪位置相對固定，負重輪僅通過搖臂實現(xiàn)上下小幅擺動，使得履帶外形大多為近似固定形狀，形成履帶與地面大面積接觸，在濕滑、松軟、泥濘的地面上具有較好的通過性，但會造成在硬質、鋪裝等附著力大的地面上通行效率較低，且履帶構型無法發(fā)生變化，在通過凸起障礙時困難。

另有一種用于微小型地面移動機器人上的履帶行走機構，其主驅動履帶行走機構與工程作業(yè)車輛（如挖掘機）上類似，履帶外形近似固定形狀，通過在車體上額外增加鰭狀履帶行走機構實現(xiàn)爬坡、越障功能，主驅動履帶在硬質、鋪裝等附著力大的地面上同樣存在通行效率較低的問題，鰭狀履帶行走機構在不越障時對平臺而言是額外的負擔。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題就在于：針對現(xiàn)有技術存在的技術問題，本發(fā)明提供一種結構簡單、易實現(xiàn)、適用范圍廣、安全可靠的履帶可變形行走機構。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種履帶可變形行走機構，它包括履帶、托帶輪、主架、驅動輪組件、主負重輪組件及誘導輪組件，所述托帶輪安裝于主架的上端，所述托帶輪可繞固定軸線在主架上自由轉動；所述驅動輪組件通過鉸鏈安裝在主架的一側，所述誘導輪組件通過鉸鏈安裝在主架的另一側，所述主負重輪組件安裝在主架的下側；所述履帶包覆于托帶輪、驅動輪組件、主負重輪組件及誘導輪組件的外側，并通過支撐確定形狀；所述驅動輪組件和誘導輪組件中均包含有伸縮驅動組件，通過伸縮驅動組件的伸縮運動改變履帶前側和/或后側的形狀。

作為本發(fā)明的進一步改進：所述驅動輪組件包括第一主作動器、第一主搖臂及驅動輪，所述第一主搖臂一端與主架之間通過鉸接，另一端安裝有驅動輪；所述第一主作動器的兩端分別與主架和第一主搖臂鉸接，并通過第一主作動器的伸縮運動來改變主架和第一主搖臂間的夾角，以改變履帶后側的形狀。

作為本發(fā)明的進一步改進：所述驅動輪組件還包括第一副搖臂、第一副減震器及第一副負重輪/張緊輪，所述第一副搖臂的一端與主架鉸接，另一端安裝有第一副負重輪/張緊輪，所述第一副減震器的兩端通過鉸鏈分別與第一副搖臂和第一主搖臂鉸接，并通過彈簧力作用使第一副負重輪/張緊輪始終與履帶的下面接觸。

作為本發(fā)明的進一步改進：所述驅動輪內嵌安裝有驅動電機或者液壓馬達作為動力源。

作為本發(fā)明的進一步改進：所述誘導輪組件包括第二主作動器、第二主搖臂及誘導輪，所述第二主搖臂一端與主架之間通過鉸接，另一端安裝有誘導輪；所述第二主作動器的兩端分別與主架和第二主搖臂鉸接，并通過第二主作動器的伸縮運動來改變主架和第二主搖臂間的夾角，以改變履帶前側的形狀。

作為本發(fā)明的進一步改進：所述誘導輪組件還包括第二副減震器、第二副負重輪/張緊輪及第二副搖臂，所述第二副搖臂的一端與主架鉸接，另一端安裝有第二副負重輪/張緊輪，所述第二副減震器的兩端通過鉸鏈分別與第二副搖臂和第二主搖臂鉸接，并通過彈簧力作用使第二副負重輪/張緊輪始終與履帶的下面接觸。

作為本發(fā)明的進一步改進：所述主負重輪組件包括主減震器和主負重輪，所所述主減震器固連在主架下方，所述主減震器下端安裝有主負重輪，所述主負重輪在主減震器上可做定軸自由轉動；在外力作用下，所述主減震器做上、下伸縮變形，帶動主負重輪上下運動。

作為本發(fā)明的進一步改進：所述履帶為金屬銷鏈結構履帶或橡膠整體式履帶。

作為本發(fā)明的進一步改進：所述第一主作動器采用液壓缸或電動推桿。

作為本發(fā)明的進一步改進：所述第二主作動器采用液壓缸或電動推桿。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

1、本發(fā)明的履帶可變形行走機構，結構簡單、易實現(xiàn)、適用范圍廣，可通過改變履帶支撐結構的構型，實現(xiàn)履帶與地面接觸面積大小的變化，提升不同地質條件下的高效通行。

2、本發(fā)明的履帶可變形行走機構，可通過改變履帶支撐結構的構型，實線履帶前向傾斜形狀，便于跨越凸起障礙或者爬坡。

3、本發(fā)明的履帶可變形行走機構，采用負重輪、張緊輪一體化復用設計結構，以及副減震器被動調節(jié)張力，簡化履帶行走機構結構。

4、通過本發(fā)明的履帶可變形行走機構，可以使其工作過程中安全、可靠，具有很強的可移植性和實用性。

附圖說明

圖1 是本發(fā)明在具體應用實例中最大接觸地面形狀時的結構原理示意圖。

圖2 是本發(fā)明在具體應用實例中前端傾斜、后端接觸地面形狀時的結構原理示意圖。

圖3 是本發(fā)明在具體應用實例中最小接觸地面形狀時的結構原理示意圖。

圖例說明

1、履帶；2、拖帶輪；3、主架；4、驅動輪組件；41、第一主作動器；42、第一主搖臂；43、驅動輪；44、第一副減震器；45、第一負重輪/張緊輪；46、第一副搖臂；5、主負重輪組件；51、主減震器；52、主負重輪；6、誘導輪組件；61、第二主作動器；62、第二主搖臂；63、誘導輪；64、第二副減震器；65、第二負重輪/張緊輪；66、第二副搖臂。

具體實施方式

以下將結合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。

如圖1～圖3所示，本發(fā)明的履帶可變形行走機構，它包括履帶1、托帶輪2、主架3、驅動輪組件4、主負重輪組件5及誘導輪組件6，托帶輪2安裝于主架3的上端，托帶輪2可繞固定軸線在主架3上自由轉動。驅動輪組件4通過多個鉸鏈安裝在主架3的一側，誘導輪組件6通過多個鉸鏈安裝在主架3的另一側，主負重輪組件5安裝在主架3的下側。履帶1包覆于托帶輪2、驅動輪組件4、主負重輪組件5及誘導輪組件6的外側，并由其支撐確定形狀。驅動輪組件4和誘導輪組件6中均包含有伸縮驅動組件，用以通過伸縮運動改變履帶1前側和/或后側的形狀。

在本實施例中，驅動輪組件4包括第一主作動器41、第一主搖臂42、驅動輪43、第一副減震器44、第一副負重輪/張緊輪45及第一副搖臂46，第一主搖臂42一端與主架3之間通過鉸鏈連接，另一端安裝有可定軸轉動的驅動輪43。第一主作動器41兩端通過鉸鏈分別與主架3和第一主搖臂42鉸接，并通過第一主作動器41的伸縮運動來改變主架3和第一主搖臂42間的夾角，由此改變履帶1后側的形狀。第一副搖臂46一端通過鉸鏈與主架3鉸接，另一端安裝有第一副負重輪/張緊輪45。第一副減震器44的兩端通過鉸鏈分別與第一副搖臂46和第一主搖臂42鉸接，并通過彈簧力作用確保副負重輪45始終與履帶1的下面接觸，起到張緊履帶1和承重的作用。

作為較佳的實施例，本實例中驅動輪43內嵌安裝有驅動電機或者液壓馬達作為動力源。

在本實施例中，誘導輪組件6包括第二主作動器61、第二主搖臂62、誘導輪63、第二副減震器64、第二副負重輪/張緊輪65及第二副搖臂66；誘導輪組件6安裝在主架3的另一側，且各零部件安裝方式與驅動輪組件4類似，只是誘導輪63沒有驅動力。第二主作動器61的伸縮運動將改變主架3和第二主搖臂62間的夾角，由此改變履帶1前側的形狀。第二副減震器64通過自身彈簧力作用確保第二副負重輪/張緊輪65始終與履帶1的下面接觸，起到張緊履帶1和承重的作用。

在本實施例中，主負重輪組件5包括主減震器51和主負重輪52，主減震器51固連在主架3下方，主減震器51下端安裝有主負重輪52，主負重輪52在主減震器51上可做定軸自由轉動。在外力作用下主減震器51可上、下伸縮變形，帶動主負重輪52上下運動。

在具體應用實例中，所有主作動器均可以采用液壓缸或電動推桿。

在具體應用實例中，履帶1為金屬銷鏈結構履帶或橡膠整體式履帶。

可以理解，本發(fā)明上述實施例中僅以一個托帶輪2、一個主負重輪52、一個驅動輪43為例介紹了本發(fā)明履帶行走機構工作原理，在具體實施時，可以設置多個托帶輪2、主負重輪52來提升承載能力，還可以通過簡單地將誘導輪63換裝為驅動輪43來提升驅動能力。此外，本實施例中僅介紹了副搖臂通過鉸鏈與主架3連接的情況，事實上簡單地將副搖臂通過鉸鏈與主搖臂連接，其它結構保持不變時，同樣可實現(xiàn)本發(fā)明的效果，因此也應視作本發(fā)明的保護范圍。

以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發(fā)明的保護范圍。