本實用新型涉及一種行走裝置,具體涉及一種基于蝸輪蝸桿機構的行走裝置。
背景技術:
現(xiàn)有技術中,世界上大多數(shù)機器人是通過實時驅動,以模仿人類行走形態(tài),所以導致機器人行走動作緩慢,且能耗超出人的十倍。這嚴重制約了機器人的續(xù)航、作業(yè)、載荷能力。
技術實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實用新型的目的在于提供一種基于蝸輪蝸桿機構的行走裝置,克服了現(xiàn)有技術的上述缺陷。
為達到上述目的,本實用新型提供如下技術方案:
一種基于蝸輪蝸桿機構的行走裝置,所述行走裝置包括支撐架以及設置在支撐架上的蝸輪和蝸桿,所述支撐架上還設置有驅動蝸桿轉動的動力裝置,所述蝸輪兩側還設置有曲臂軸和具有腿桿的擺桿機構,所述曲臂軸一端插在蝸輪上,其另一端插在擺桿機構的腿桿上。
進一步,所述動力裝置包括用于驅動蝸輪蝸桿機構轉動的電機以及用于給電機供電的電源裝置。
進一步,所述電機和電源裝置均設置在支撐架上。
進一步,所述擺桿機構包括連桿和腿桿,所述連桿一端鉸接在支撐架上、其另一端鉸接于腿桿上端部。
進一步,所述擺桿機構包括腿桿、直線軸承和軸承座,所述腿桿上端設置有用于插入直線軸承的短軸,所述直線軸承通過軸承座可轉動的設置在支撐架上。
進一步,所述蝸輪兩側的曲臂軸相對于蝸輪軸心中心對稱設置。
進一步,所述蝸輪上環(huán)形設置有多對距離不同的曲臂軸插孔,所述曲臂軸可拆卸的插于上述插孔中。
進一步,所述電機輸出軸上設置有輸出小齒輪,所述蝸桿上設置有與輸出小齒輪嚙合的輸入大齒輪。
進一步,所述支撐架上還設置有控制電機轉動的主控模塊和用于采集數(shù)據的數(shù)據采集模塊。
進一步,所述主控模塊實時處理數(shù)據采集模塊采集的數(shù)據,為行走裝置提供實時行走方案。
本實用新型的有益效果在于:本實用新型的蝸輪蝸桿機構采用曲臂軸圓盤設計,加大了曲臂軸的承重力。采用蝸輪蝸桿機構可以得到很大的傳動比,使行走裝置的傳動效率更高。蝸輪的圓孔設計可以調節(jié)擺動腿的擺動幅度,具體表現(xiàn)為:位于支架兩側的曲臂軸穿插蝸輪上的不同距離圓孔。基于蝸輪蝸桿機構的半被動雙足行走裝置自鎖性好,因蝸輪蝸桿機構只能由蝸桿帶動蝸輪,而不能由蝸輪帶動蝸桿。
附圖說明
為了使本實用新型的目的、技術方案和有益效果更加清楚,本實用新型提供如下附圖進行說明:
圖1為實施例一的結構示意圖;
圖2為實施例二的結構示意圖;
圖3為蝸輪蝸桿機構部分的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明,以使本領域的技術人員可以更好的理解本實用新型并能予以實施,但所舉實施例不作為對本實用新型的限定。
實施例一:
如圖1所示,一種基于蝸輪蝸桿機構的行走裝置,所述行走裝置包括支撐架1以及設置在支撐架上的蝸輪4和蝸桿6,所述支撐架上還設置有驅動蝸桿轉動的動力裝置,所述蝸輪兩側還設置有曲臂軸5和具有腿桿的擺桿機構,所述曲臂軸一端插在蝸輪上,其另一端插在擺桿機構的腿桿3上。本實施例中采用蝸輪蝸桿機構可以得到很大的傳動比,使行走裝置的傳動效率更高。
本實施中,所述動力裝置包括用于驅動蝸輪蝸桿機構轉動的電機9以及用于給電機供電的電源裝置,所述電機和電源裝置均設置在支撐架上,所述電機輸出軸上設置有輸出小齒輪8,所述蝸桿上設置有與輸出小齒輪嚙合的輸入大齒輪7 。
本實施中,所述擺桿機構包括連桿2和腿桿3,所述連桿一端鉸接在支撐架上、其另一端鉸接于腿桿上端部,本實施例的擺桿機構采用連桿機構,結構簡單、運動靈活。
本實施例中,所述蝸輪兩側的曲臂軸相對于蝸輪軸心中心對稱設置,所述蝸輪上環(huán)形設置有多對距離不同的曲臂軸插孔,所述曲臂軸可拆卸的插于上述插孔中。本實施例的結構通過曲臂軸穿插蝸輪上的不同距離圓孔可以調節(jié)擺動腿的擺動幅度。
本實施例中,所述支撐架上還設置有控制電機轉動的主控模塊和用于采集數(shù)據的數(shù)據采集模塊,所述主控模塊實時處理數(shù)據采集模塊采集的數(shù)據,為行走裝置提供實時行走方案。
本實施例的控制方法:連接好各裝置,兩腿岔開與地面成一定角度而處于靜態(tài)平衡狀態(tài)。向主控模塊11的微控制單元下載控制程序,接通電源10,啟動行走裝置。主控模塊11發(fā)出命令,驅動電機9轉動,小齒輪8與大齒輪7嚙合,大齒輪7的轉動帶動蝸桿6的轉動,蝸桿傳動相當于螺旋傳動,蝸輪4轉動,蝸輪的轉動帶動曲臂軸5的轉動,曲臂軸與腿桿3連接,曲臂軸的轉動,帶動兩腿的交替擺動行走。主控模塊11實時處理數(shù)據采集模塊12采集的數(shù)據,為行走裝置提供實時行走方案。
實施例二
如圖2所示,一種基于蝸輪蝸桿機構的行走裝置,所述行走裝置包括支撐架1以及設置在支撐架上的蝸輪7和蝸桿8,所述支撐架上還設置有驅動蝸桿轉動的動力裝置,所述蝸輪兩側還設置有曲臂軸6和具有腿桿5的擺桿機構,所述曲臂軸一端插在蝸輪上,其另一端插在擺桿機構的腿桿上。本實施例由于也采用蝸輪蝸桿機構,因此也可以得到很大的傳動比,使得行走裝置的傳動效率更高。
本實施例中,所述動力裝置包括用于驅動蝸輪蝸桿機構轉動的電機11以及用于給電機供電的電源裝置,所述電機和電源裝置均設置在支撐架1上,所述電機輸出軸上設置有輸出小齒輪10,所述蝸桿上設置有與輸出小齒輪嚙合的輸入大齒輪9。
本實施例中,所述擺桿機構包括腿桿5、直線軸承3和軸承座2,所述腿桿5上端設置有用于插入直線軸承的短軸4,所述直線軸承通過軸承座可轉動的設置在支撐架1上。本實施的擺桿機構行走更加穩(wěn)定、且便于控制。
本實施例中,所述蝸輪兩側的曲臂軸相對于蝸輪軸心中心對稱設置,所述蝸輪上環(huán)形設置有多對距離不同的曲臂軸插孔,所述曲臂軸可拆卸的插于上述插孔中。本實施例的結構通過曲臂軸穿插蝸輪上的不同距離圓孔可以調節(jié)擺動腿的擺動幅度。
本實施例中,所述支撐架上還設置有控制電機轉動的主控模塊12和用于采集數(shù)據的數(shù)據采集模塊13,主控模塊12實時處理數(shù)據采集模塊13采集的數(shù)據,為行走裝置提供實時行走方案。
以上所述實施例僅是為充分說明本實用新型而所舉的較佳的實施例,本實用新型的保護范圍不限于此。本技術領域的技術人員在本實用新型基礎上所作的等同替代或變換,均在本實用新型的保護范圍之內。本實用新型的保護范圍以權利要求書為準。