一種移動裝置行走結(jié)構(gòu)及行走方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種移動裝置行走結(jié)構(gòu)及行走方法，包括左側(cè)行走裝置、右側(cè)行走裝置、連接桿和移動物，左側(cè)行走裝置和右側(cè)行走裝置通過兩根連接桿固定連接，移動物固定安裝在兩根連接桿上；左側(cè)行走裝置和所述右側(cè)行走裝置分別包括若干行走腿部裝置，導軌、鏈條、電機、減速器、主動齒輪、固定梁、從動齒輪和主軸，行走腿部裝置包括若干萬向輪、支桿、軸承和軸承連接桿。本發(fā)明的行走結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性高，通用性強，可應用于農(nóng)田車輛、農(nóng)田機器人或其他希望減少碾壓面積的移動裝置上，也可用于希望以較高穩(wěn)定性行走的機器人上。
【專利說明】
一種移動裝置行走結(jié)構(gòu)及行走方法
技術(shù)領域
[0001]本發(fā)明涉及一種機械領域，尤其涉及一種移動裝置行走結(jié)構(gòu)及行走方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，社會上廣泛使用的移動裝置行走方式多采用滾輪或履帶式行走，如用在農(nóng)業(yè)上，會碾壓已種植好的莊稼，而一些研究中使用的腿式機器人，或裝置的穩(wěn)定性上存在設計漏洞，或結(jié)構(gòu)復雜，不具有通用性。如ZL201010202008.8公開的一種行走機器人，其行走方式采用輪組方式，不適用于農(nóng)田車輛或機器人使用;ZL201410649856.1等專利，除采用履帶式行走方式，同樣不適用于農(nóng)田等使用場所外，還需要重心驅(qū)動裝置，改變移動裝置的重心，結(jié)構(gòu)復雜；而ZL201410736993.9等專利，采用連桿機構(gòu)設計的多足行走機構(gòu)，雖然便于農(nóng)田等希望減少碾壓面積場所使用，但在遇到凹坑或凸起時，其穩(wěn)定性不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是為了解決減少移動裝置行走時碾壓面積，同時又具有結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性強，既可應用于車輛，又可應用于機器人等移動裝置的通用移動裝置行走方式。
[0004]技術(shù)方案:本發(fā)明所述的一種移動裝置行走結(jié)構(gòu)，包括左側(cè)行走裝置、右側(cè)行走裝置、連接桿和移動物，所述左側(cè)行走裝置和右側(cè)行走裝置通過兩根連接桿固定連接，所述移動物固定安裝在兩根連接桿上；
所述左側(cè)行走裝置和所述右側(cè)行走裝置分別包括若干行走腿部裝置，導軌、鏈條、電機、減速器、主動齒輪、固定梁、從動齒輪和主軸，所述行走腿部裝置包括若干萬向輪、支桿、軸承和軸承連接桿;所述萬向輪通過支桿固定安裝在所述軸承連接桿上，所述軸承連接桿的中間部分固定連接有鏈條，所述軸承連接桿兩端分別固定安裝有軸承，所述軸承、鏈條、軸承連接桿通過導軌圍繞固定梁的上下兩側(cè)安裝，所述主動齒輪安裝在固定梁的一側(cè)，且與鏈條嚙合，并通過主軸與減速器相連，所述減速器與電機相連，所述從動齒輪安裝在固定梁的另一側(cè)，且與鏈條嚙合。
[0005]進一步的，根據(jù)移動裝置移動時需要的步距大小，在左右兩側(cè)的行走裝置上均勻安裝數(shù)量適當?shù)男凶咄炔垦b置。如在土質(zhì)較結(jié)實的農(nóng)田，減少行走腿部裝置的安裝數(shù)量，在土質(zhì)較軟的稻田使用時，防止移動裝置陷入淤泥中，可增加安裝數(shù)量。在作為爬樓機器人使用時，根據(jù)樓梯的寬度和高度，選擇合適的安裝間距。
[0006]進一步的，所述支桿的長度可調(diào)節(jié)。如在作為爬樓機器人使用時，可將行走腿部裝置的高度設計比樓梯略高，便于爬樓，又不影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在農(nóng)田等應用場所，根據(jù)農(nóng)作物的高低，將行走腿部裝置設計比農(nóng)作物略高。
[0007]進一步的，所述導軌、支桿、軸承連接桿均采用密度較小的碳素鋼或鋁制材料制成，減少行走裝置自身重量，又保證其自身強度。
[0008]本發(fā)明還公開了上述一種移動裝置行走結(jié)構(gòu)的行走方法，包括:向一側(cè)運動時，電機轉(zhuǎn)動，經(jīng)減速器減速后，通過主軸驅(qū)動主動齒輪轉(zhuǎn)動，主動齒輪帶動鏈條轉(zhuǎn)動，由于鏈條與軸承連接桿固定連接，因此軸承連接桿帶動固定連接在其上方的支桿和萬向輪通過軸承在導軌上滑動；由于重力壓在固定梁下方的腿部行走裝置上，因此固定梁做與下方的腿部行走裝置向左的相對運動，上方的腿部行走裝置向左運動，最左端的腿部行走裝置沿齒輪向下相對滾動，在下方最右端一個腿部行走裝置沿固定梁后側(cè)的齒輪向上做相對滾動，從而實現(xiàn)整個移動裝置相對于地面的移動。
[0009]進一步的，具體的行進控制方法如下:
在需要前行或后退時，左右兩側(cè)的行走裝置電機同時以相同轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，驅(qū)動兩側(cè)的行走裝置向前運動或向后運動；
當需要向左轉(zhuǎn)彎時，由于在腿部行走裝置的底部裝有萬向輪，因此根據(jù)轉(zhuǎn)彎角度大小需要，將左側(cè)行走裝置的電機選擇停止、慢轉(zhuǎn)、反向轉(zhuǎn)動三種模式，而右側(cè)行走裝置的電機選擇正轉(zhuǎn)或停止兩種模式;若左側(cè)行走裝置的電機慢轉(zhuǎn)，右側(cè)行走裝置電機快轉(zhuǎn)，則向左前方大角度轉(zhuǎn)彎；左側(cè)行走裝置的電機停止，右側(cè)行走裝置電機快轉(zhuǎn)，則向左前方小角度轉(zhuǎn)彎；左側(cè)行走裝置的電機反轉(zhuǎn)，右側(cè)行走裝置電機正轉(zhuǎn)，則可實現(xiàn)移動裝置的原地轉(zhuǎn)向；若左側(cè)行走裝置的電機反轉(zhuǎn)，右側(cè)行走裝置電機停止，則向右后方轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)裝置的左轉(zhuǎn)彎；當需要向右轉(zhuǎn)彎時，其控制方法與左轉(zhuǎn)彎控制方法相反:將右側(cè)行走裝置的電機選擇停止、慢轉(zhuǎn)、反向轉(zhuǎn)動三種模式，而左側(cè)行走裝置的電機選擇正轉(zhuǎn)或停止兩種模式;若右側(cè)行走裝置的電機慢轉(zhuǎn)，左側(cè)行走裝置電機快轉(zhuǎn)，則向右前方大角度轉(zhuǎn)彎;右側(cè)行走裝置的電機停止，左側(cè)行走裝置電機快轉(zhuǎn)，則向右前方小角度轉(zhuǎn)彎；右側(cè)行走裝置的電機反轉(zhuǎn)，左側(cè)行走裝置電機正轉(zhuǎn)，則可實現(xiàn)移動裝置的原地轉(zhuǎn)向；若右側(cè)行走裝置的電機反轉(zhuǎn)，左側(cè)行走裝置電機停止，則向左后方轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)裝置的右轉(zhuǎn)彎。
[0010]有益效果:本發(fā)明的行走結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性高，通用性強，可應用于農(nóng)田車輛、農(nóng)田機器人或其他希望減少碾壓面積的移動裝置上，也可用于希望以較高穩(wěn)定性行走的機器人上。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的行走裝置俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明的行走裝置主視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]如圖1所示的一種移動裝置，包括左側(cè)行走裝置21、右側(cè)行走裝置22、連接桿23和移動物24 ο所述左側(cè)行走裝置21的固定梁9和右側(cè)行走裝置22的固定梁9通過兩根連接桿23固定連接在。所述移動物24固定安裝在兩根連接桿23上。
[0013]如圖2和圖3所示的兩側(cè)行走裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該行走裝置包括萬向輪1、支桿2、軸承3和軸承連接桿11。所述萬向輪I通過支桿2固定安裝在所述軸承連接桿11上，軸承連接桿11中間部分固定連接鏈條5，兩端固定安裝軸承3，軸承3、鏈條5、軸承連接桿11通過導軌4圍繞固定梁9上下兩側(cè)安裝。所述主動齒輪8安裝在固定梁9右側(cè)，與鏈條5嚙合，并通過主軸12與減速器7相連，減速器7與電機6相連。所述從動齒輪10安裝在固定梁9的左側(cè)，與鏈條5嚙合。在向左移動時，電機6轉(zhuǎn)動，經(jīng)減速器7減速后，通過主軸12驅(qū)動主動齒輪8轉(zhuǎn)動，主動齒輪8帶動鏈條5轉(zhuǎn)動，由于鏈條5與軸承連接桿11固定連接，因此軸承連接桿11帶動固定連接在其上方的支桿2和萬向輪I通過軸承3在導軌4上滑動。
[0014]本移動裝置具體向一側(cè)運動時，比如向左側(cè)移動時，電機轉(zhuǎn)動，經(jīng)減速器減速后，通過主軸驅(qū)動主動齒輪轉(zhuǎn)動，主動齒輪帶動鏈條轉(zhuǎn)動，由于鏈條與軸承連接桿固定連接，因此軸承連接桿帶動固定連接在其上方的支桿和萬向輪通過軸承在導軌上滑動；由于重力壓在固定梁下方的腿部行走裝置上，因此固定梁做與下方的腿部行走裝置向左的相對運動，上方的腿部行走裝置向左運動，最左端的腿部行走裝置沿齒輪向下相對滾動，在下方最右端一個腿部行走裝置沿固定梁后側(cè)的齒輪向上做相對滾動，從而實現(xiàn)整個移動裝置相對于地面的移動。
[0015]在需要前行或后退時，左右兩側(cè)的行走裝置電機同時以相同轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，驅(qū)動兩側(cè)的行走裝置向前運動或向后運動；
當需要向左轉(zhuǎn)彎時，由于在腿部行走裝置的底部裝有萬向輪，因此根據(jù)轉(zhuǎn)彎角度大小需要，將左側(cè)行走裝置的電機選擇停止、慢轉(zhuǎn)、反向轉(zhuǎn)動三種模式，而右側(cè)行走裝置的電機選擇正轉(zhuǎn)或停止兩種模式;若左側(cè)行走裝置的電機慢轉(zhuǎn)，右側(cè)行走裝置電機快轉(zhuǎn)，則向左前方大角度轉(zhuǎn)彎；左側(cè)行走裝置的電機停止，右側(cè)行走裝置電機快轉(zhuǎn)，則向左前方小角度轉(zhuǎn)彎；左側(cè)行走裝置的電機反轉(zhuǎn)，右側(cè)行走裝置電機正轉(zhuǎn)，則可實現(xiàn)移動裝置的原地轉(zhuǎn)向；若左側(cè)行走裝置的電機反轉(zhuǎn)，右側(cè)行走裝置電機停止，則向右后方轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)裝置的左轉(zhuǎn)彎；當需要向右轉(zhuǎn)彎時，其控制方法與左轉(zhuǎn)彎控制方法相反:將右側(cè)行走裝置的電機選擇停止、慢轉(zhuǎn)、反向轉(zhuǎn)動三種模式，而左側(cè)行走裝置的電機選擇正轉(zhuǎn)或停止兩種模式;若右側(cè)行走裝置的電機慢轉(zhuǎn)，左側(cè)行走裝置電機快轉(zhuǎn)，則向右前方大角度轉(zhuǎn)彎;右側(cè)行走裝置的電機停止，左側(cè)行走裝置電機快轉(zhuǎn)，則向右前方小角度轉(zhuǎn)彎；右側(cè)行走裝置的電機反轉(zhuǎn)，左側(cè)行走裝置電機正轉(zhuǎn)，則可實現(xiàn)移動裝置的原地轉(zhuǎn)向；若右側(cè)行走裝置的電機反轉(zhuǎn)，左側(cè)行走裝置電機停止，則向左后方轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)裝置的右轉(zhuǎn)彎。
[0016]本發(fā)明的行走結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性高，通用性強，可應用于農(nóng)田車輛、農(nóng)田機器人或其他希望減少碾壓面積的移動裝置上，也可用于希望以較高穩(wěn)定性行走的機器人上。
[0017]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種移動裝置行走結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括左側(cè)行走裝置(21)、右側(cè)行走裝置(22)、連接桿(23)和移動物(24)，所述左側(cè)行走裝置(21)和右側(cè)行走裝置(22)通過兩根連接桿(23)固定連接，所述移動物(24)固定安裝在兩根連接桿(23)上； 所述左側(cè)行走裝置(21)和所述右側(cè)行走裝置(22)分別包括若干行走腿部裝置，導軌(4)、鏈條(5)、電機(6)、減速器(7)、主動齒輪(8)、固定梁(9)、從動齒輪(10)和主軸(12)，所述行走腿部裝置包括若干萬向輪(I)、支桿(2)、軸承(3)和軸承連接桿(11);所述萬向輪(I)通過支桿(2)固定安裝在所述軸承連接桿(11)上，所述軸承連接桿(11)的中間部分固定連接有鏈條(5 )，所述軸承連接桿(11)兩端分別固定安裝有軸承(3 )，所述軸承(3 )、鏈條(5 )、軸承連接桿(11)通過導軌(4)圍繞固定梁(9)的上下兩側(cè)安裝，所述主動齒輪(8)安裝在固定梁(9)的一側(cè)，且與鏈條(5)嚙合，并通過主軸(12)與減速器(7)相連，所述減速器(7)與電機(6)相連，所述從動齒輪(10)安裝在固定梁(9)的另一側(cè)，且與鏈條(5)嚙合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動裝置行走結(jié)構(gòu)，其特征在于:根據(jù)移動裝置移動時需要的步距大小，在左右兩側(cè)的行走裝置上均勻安裝數(shù)量適當?shù)男凶咄炔垦b置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動裝置行走結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述支桿(2)的長度可調(diào)節(jié)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動裝置行走結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述導軌(4)、支桿(2)、軸承連接桿(11)均采用密度較小的碳素鋼或鋁制材料制成。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項所述的一種移動裝置行走結(jié)構(gòu)的行走方法，其特征在于:向一側(cè)運動時，電機轉(zhuǎn)動，經(jīng)減速器減速后，通過主軸驅(qū)動主動齒輪轉(zhuǎn)動，主動齒輪帶動鏈條轉(zhuǎn)動，由于鏈條與軸承連接桿固定連接，因此軸承連接桿帶動固定連接在其上方的支桿和萬向輪通過軸承在導軌上滑動；由于重力壓在固定梁下方的腿部行走裝置上，因此固定梁做與下方的腿部行走裝置向左的相對運動，上方的腿部行走裝置向左運動，最左端的腿部行走裝置沿齒輪向下相對滾動，在下方最右端一個腿部行走裝置沿固定梁后側(cè)的齒輪向上做相對滾動，從而實現(xiàn)整個移動裝置相對于地面的移動。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種移動裝置行走結(jié)構(gòu)的行走方法，其特征在于:具體的行進控制方法如下: 在需要前行或后退時，左右兩側(cè)的行走裝置電機同時以相同轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，驅(qū)動兩側(cè)的行走裝置向前運動或向后運動； 當需要向左轉(zhuǎn)彎時，由于在腿部行走裝置的底部裝有萬向輪，因此根據(jù)轉(zhuǎn)彎角度大小需要，將左側(cè)行走裝置的電機選擇停止、慢轉(zhuǎn)、反向轉(zhuǎn)動三種模式，而右側(cè)行走裝置的電機選擇正轉(zhuǎn)或停止兩種模式;若左側(cè)行走裝置的電機慢轉(zhuǎn)，右側(cè)行走裝置電機快轉(zhuǎn)，則向左前方大角度轉(zhuǎn)彎；左側(cè)行走裝置的電機停止，右側(cè)行走裝置電機快轉(zhuǎn)，則向左前方小角度轉(zhuǎn)彎；左側(cè)行走裝置的電機反轉(zhuǎn)，右側(cè)行走裝置電機正轉(zhuǎn)，則可實現(xiàn)移動裝置的原地轉(zhuǎn)向；若左側(cè)行走裝置的電機反轉(zhuǎn)，右側(cè)行走裝置電機停止，則向右后方轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)裝置的左轉(zhuǎn)彎； 當需要向右轉(zhuǎn)彎時，其控制方法與左轉(zhuǎn)彎控制方法相反:將右側(cè)行走裝置的電機選擇停止、慢轉(zhuǎn)、反向轉(zhuǎn)動三種模式，而左側(cè)行走裝置的電機選擇正轉(zhuǎn)或停止兩種模式;若右側(cè)行走裝置的電機慢轉(zhuǎn)，左側(cè)行走裝置電機快轉(zhuǎn)，則向右前方大角度轉(zhuǎn)彎;右側(cè)行走裝置的電機停止，左側(cè)行走裝置電機快轉(zhuǎn)，則向右前方小角度轉(zhuǎn)彎；右側(cè)行走裝置的電機反轉(zhuǎn)，左側(cè)行走裝置電機正轉(zhuǎn)，則可實現(xiàn)移動裝置的原地轉(zhuǎn)向；若右側(cè)行走裝置的電機反轉(zhuǎn)，左側(cè)行走裝置電機停止，則向左后方轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)裝置的右轉(zhuǎn)彎。
【文檔編號】B62D57/032GK105905186SQ201610406390
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月12日
【發(fā)明人】浦振托, 賁禮進, 陳繼永, 李春鵬
【申請人】江蘇工程職業(yè)技術(shù)學院