本實(shí)用新型涉及機(jī)械結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種轉(zhuǎn)向舵機(jī)的脫開(kāi)與嚙合結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

自動(dòng)轉(zhuǎn)向功能是智能嬰兒車(chē)、隨行機(jī)器人等智能設(shè)備中較為常見(jiàn)的功能，較為常用的轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)有差速轉(zhuǎn)向、舵機(jī)轉(zhuǎn)向。差速轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)尺寸較大，目前主要用于智能嬰兒車(chē)、智能服務(wù)機(jī)器人等中型智能設(shè)備中。舵機(jī)轉(zhuǎn)向方式，具有體積小、力矩大、外部機(jī)械設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高、可連續(xù)控制轉(zhuǎn)角等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于智能小車(chē)轉(zhuǎn)向以及機(jī)器人關(guān)節(jié)類運(yùn)動(dòng)中，但舵機(jī)由于具有較高的減速比，無(wú)法承受反向輸入。隨行機(jī)器人是一種具備騎行、隨行功能的小型智能出行機(jī)器人，在騎行狀態(tài)時(shí)，使用者利用把手主動(dòng)轉(zhuǎn)向；在跟隨狀態(tài)時(shí)，隨行機(jī)器人自動(dòng)轉(zhuǎn)向，差速轉(zhuǎn)向無(wú)法滿足隨行機(jī)器人小型化要求，舵機(jī)轉(zhuǎn)向無(wú)法滿足隨行機(jī)器人的反向輸入運(yùn)動(dòng)的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的實(shí)施例提供了一種轉(zhuǎn)向舵機(jī)的脫開(kāi)與嚙合結(jié)構(gòu)，通過(guò)兩種結(jié)構(gòu)不相容的特點(diǎn)完成舵機(jī)與輪子之間運(yùn)動(dòng)鏈的斷開(kāi)與閉合，從而更好的完成轉(zhuǎn)向。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取了如下技術(shù)方案。

本實(shí)用新型提供了如下方案：

一種轉(zhuǎn)向舵機(jī)的脫開(kāi)與嚙合結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括舵機(jī)、平行連桿機(jī)構(gòu)、離合片、輪子轉(zhuǎn)軸、把手、離合壓簧；輪子轉(zhuǎn)軸包含兩個(gè)對(duì)稱的月牙形凸臺(tái)，所述月牙形凸臺(tái)之間形成梯形槽，離合片套在輪子轉(zhuǎn)軸凸臺(tái)上，離合壓簧安裝在離合片與輪子轉(zhuǎn)軸之間，離合壓簧一端與離合片接觸，另一端與輪子轉(zhuǎn)軸接觸，離合片與舵機(jī)通過(guò)平行連桿機(jī)構(gòu)連接，把手設(shè)有梯形凸臺(tái)，把手梯形凸臺(tái)卡在輪子轉(zhuǎn)軸梯形槽內(nèi)。

所述離合片包括兩個(gè)對(duì)稱的月牙形通孔，所述離合片包括兩個(gè)對(duì)稱的鍵，所述離合片上設(shè)有中心圓柱體。

所述平行連桿機(jī)構(gòu)包括：舵機(jī)搖臂、舵機(jī)連桿、轉(zhuǎn)軸搖臂；舵機(jī)連接舵機(jī)搖臂，舵機(jī)搖臂連接舵機(jī)連桿，舵機(jī)連桿連接轉(zhuǎn)軸搖臂，轉(zhuǎn)軸搖臂與離合片鍵合，所述舵機(jī)搖臂與所述轉(zhuǎn)軸搖臂為平行結(jié)構(gòu)，通過(guò)平行連桿結(jié)構(gòu)將舵機(jī)的擺角等值傳遞給轉(zhuǎn)軸搖臂。

所述離合片包括兩個(gè)對(duì)稱的鍵，轉(zhuǎn)軸搖臂包括兩個(gè)對(duì)稱的槽，兩者之間形成鍵槽連接。

在舵機(jī)嚙合結(jié)構(gòu)中，離合片在離合壓簧的作用下，沿著輪子轉(zhuǎn)軸軸線直線運(yùn)動(dòng)至轉(zhuǎn)軸搖臂，離合片與轉(zhuǎn)軸搖臂之間通過(guò)鍵槽連接在一起，舵機(jī)與輪子轉(zhuǎn) 軸之間運(yùn)動(dòng)鏈閉合，舵機(jī)的擺角依次通過(guò)舵機(jī)平行連桿機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)軸搖臂的槽、離合片的鍵、離合片的月牙形通孔和輪子轉(zhuǎn)軸的月牙形凸臺(tái)完成輪子的轉(zhuǎn)向。

在舵機(jī)脫開(kāi)結(jié)構(gòu)中,把手在連桿機(jī)構(gòu)的作用下逐漸接近離合片，接觸離合片中心圓柱特征體，并向離合片中心圓柱體傳遞運(yùn)動(dòng)，離合片在把手梯形凸臺(tái)的作用下沿著輪子轉(zhuǎn)軸軸線方向運(yùn)動(dòng)，與轉(zhuǎn)軸搖臂脫離接觸，離合片與舵機(jī)之間的運(yùn)動(dòng)鏈斷開(kāi)，利用把手進(jìn)行轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)依次通過(guò)把手梯形凸臺(tái)、輪子轉(zhuǎn)軸梯形槽傳遞至輪子完成轉(zhuǎn)向。

由上述本實(shí)用新型的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例可提供一種用于智能車(chē)轉(zhuǎn)彎控制的舵機(jī)嚙合和脫開(kāi)機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)利用隨行機(jī)器人跟隨狀態(tài)下和騎行狀態(tài)下把手位置不同的特點(diǎn)，完成舵機(jī)運(yùn)動(dòng)鏈的自動(dòng)閉合和斷開(kāi)，避免舵機(jī)承受反向輸入力矩，擴(kuò)展了舵機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域和使用方法，提供了一種結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、操作簡(jiǎn)單的隨行機(jī)器人輪子轉(zhuǎn)向方式。

本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種轉(zhuǎn)向舵機(jī)的脫開(kāi)與嚙合結(jié)構(gòu)的嚙合結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種轉(zhuǎn)向舵機(jī)的脫開(kāi)與嚙合結(jié)構(gòu)的脫開(kāi)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種轉(zhuǎn)向舵機(jī)的脫開(kāi)與嚙合結(jié)構(gòu)的輪子轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種轉(zhuǎn)向舵機(jī)的脫開(kāi)與嚙合結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸搖臂結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種轉(zhuǎn)向舵機(jī)的脫開(kāi)與嚙合結(jié)構(gòu)的離合片結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1舵機(jī)； 2舵機(jī)搖臂； 3舵機(jī)連桿； 4轉(zhuǎn)軸搖臂；

5輪子轉(zhuǎn)軸； 6離合片； 7軸承； 8把手；

9離合壓簧； 10前輪。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能解釋為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”、“所述”和“該”也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，本實(shí)用新型的說(shuō)明書(shū)中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、 整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應(yīng)該理解，當(dāng)我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無(wú)線連接或耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)的任一單元和全部組合。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語(yǔ)應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過(guò)于正式的含義來(lái)解釋。

為便于對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的理解，下面將結(jié)合附圖以幾個(gè)具體實(shí)施例為例做進(jìn)一步的解釋說(shuō)明，且各個(gè)實(shí)施例并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的限定。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種轉(zhuǎn)向舵機(jī)的脫開(kāi)與嚙合結(jié)構(gòu)，其具體結(jié)構(gòu)包括：舵機(jī)1、舵機(jī)搖臂2、舵機(jī)連桿3、轉(zhuǎn)軸搖臂4、輪子轉(zhuǎn)軸5、離合片6、軸承7、把手8、離合壓簧9和前輪10；

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種轉(zhuǎn)向舵機(jī)的脫開(kāi)與嚙合結(jié)構(gòu)的嚙合結(jié)構(gòu)示意圖；如圖1所示：

離合片6在離合壓簧9的作用下，沿著輪子轉(zhuǎn)軸5軸線直線運(yùn)動(dòng)至轉(zhuǎn)軸搖臂4，離合片6與轉(zhuǎn)軸搖臂4之間通過(guò)鍵槽連接在一起，舵機(jī)1與輪子轉(zhuǎn)軸5之間運(yùn)動(dòng)鏈 閉合，舵機(jī)1的擺角依次通過(guò)舵機(jī)平行連桿機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)軸搖臂4的槽、離合片6的鍵、離合片6的月牙形通孔和輪子轉(zhuǎn)軸5的月牙形凸臺(tái)完成輪子10的轉(zhuǎn)向。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種轉(zhuǎn)向舵機(jī)的脫開(kāi)與嚙合結(jié)構(gòu)的脫開(kāi)結(jié)構(gòu)示意圖；如圖2所示：

離合片6在把手梯8形凸臺(tái)的作用下沿著輪子轉(zhuǎn)軸5軸線方向運(yùn)動(dòng)，與轉(zhuǎn)軸搖臂4脫離接觸，離合片6與舵機(jī)1之間的運(yùn)動(dòng)鏈斷開(kāi)，利用把手8進(jìn)行轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)依次通過(guò)把手8梯形凸臺(tái)、輪子轉(zhuǎn)軸5梯形槽傳遞至輪子10完成轉(zhuǎn)向。

離合片6跟隨輪子轉(zhuǎn)軸5一起轉(zhuǎn)動(dòng)，但與舵機(jī)1之間的運(yùn)動(dòng)鏈已經(jīng)斷開(kāi)，即舵機(jī)1無(wú)反向輸入。

把手8在連桿機(jī)構(gòu)的作用下逐漸接近離合片6，首先接觸離合片6中心圓柱體，并向離合片6中心圓柱特征體傳遞運(yùn)動(dòng)，壓力角最大值為6.5°，離合片6在把手8的作用力下沿著輪子轉(zhuǎn)軸5軸線方向逐漸脫離轉(zhuǎn)軸搖臂4，最終離合片6與轉(zhuǎn)軸搖臂4脫開(kāi)，舵機(jī)1與輪子轉(zhuǎn)軸4運(yùn)動(dòng)鏈斷開(kāi)。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種轉(zhuǎn)向舵機(jī)的脫開(kāi)與嚙合結(jié)構(gòu)的輪子轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)示意圖；如圖3所示：

所述輪子轉(zhuǎn)軸5包括兩個(gè)對(duì)稱的月牙形凸臺(tái)，月牙形凸臺(tái)之間形成梯形槽。

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種轉(zhuǎn)向舵機(jī)的脫開(kāi)與嚙合結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸搖臂結(jié)構(gòu)示意圖；如圖4所示：

所述轉(zhuǎn)軸搖臂4包括兩個(gè)對(duì)稱的槽。

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種轉(zhuǎn)向舵機(jī)的脫開(kāi)與嚙合結(jié)構(gòu)的離合片結(jié)構(gòu)示意圖；

所述離合片6包含兩個(gè)對(duì)稱的月牙形通孔，所述離合片6包括兩個(gè)對(duì)稱的鍵，所述離合片6上設(shè)有中心圓柱體。

所述離合片6套在輪子轉(zhuǎn)軸5凸臺(tái)上，離合壓簧9安裝在離合片6與輪子轉(zhuǎn)軸5之間，離合壓簧9一端與離合片6接觸，另一端與輪子轉(zhuǎn)軸5接觸，離合片6與舵機(jī)1通過(guò)平行連桿機(jī)構(gòu)連接，把手8設(shè)有梯形凸臺(tái)，把手梯形凸臺(tái)卡在輪子轉(zhuǎn)軸5梯形槽內(nèi)。

所述平行連桿機(jī)構(gòu)包括：舵機(jī)搖臂2、舵機(jī)連桿3、轉(zhuǎn)軸搖臂4；舵機(jī)1連接舵機(jī)搖臂2，舵機(jī)搖臂2連接舵機(jī)連桿3，舵機(jī)連桿3連接轉(zhuǎn)軸搖臂4，轉(zhuǎn)軸搖臂4連接離合片6，所述舵機(jī)搖臂2與所述轉(zhuǎn)軸搖臂4為平行結(jié)構(gòu)，通過(guò)平行連桿結(jié)構(gòu)將舵機(jī)1的擺角等值傳遞給轉(zhuǎn)軸搖臂4。

所述離合片6的兩個(gè)鍵與所述轉(zhuǎn)軸搖臂4的兩個(gè)槽連接。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述輸入框的應(yīng)用類型僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的輸入框應(yīng)用類型如可適用于本實(shí)用新型實(shí)施例，也應(yīng)包含在本實(shí)用新型保護(hù)范圍以內(nèi)，并在此以引用方式包含于此。

綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例利用隨行機(jī)器人跟隨狀態(tài)下和騎行狀態(tài)下把手位置不同的特點(diǎn)，完成舵機(jī)運(yùn)動(dòng)鏈的自動(dòng)閉合和斷開(kāi)，避免舵機(jī)承受反向輸 入力矩，提供了一種結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、操作簡(jiǎn)單的隨行機(jī)器人輪子轉(zhuǎn)向方式。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：附圖只是一個(gè)實(shí)施例的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實(shí)施本實(shí)用新型所必須的。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實(shí)施例中的裝置中的部件可以按照實(shí)施例描述分布于實(shí)施例的裝置中，也可以進(jìn)行相應(yīng)變化位于不同于本實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)裝置中。上述實(shí)施例的部件可以合并為一個(gè)部件，也可以進(jìn)一步拆分成多個(gè)子部件。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。