專利名稱：一種用于機(jī)器人平臺(tái)的獨(dú)立行走機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種獨(dú)立行走機(jī)構(gòu)，尤其是一種用于機(jī)器人平臺(tái)的獨(dú)立行走機(jī)構(gòu)，屬于機(jī)器人工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前世界上各種車輛和平臺(tái)的行走機(jī)構(gòu)種類繁多，有輪式行走機(jī)構(gòu)、履帶式行走機(jī)構(gòu)、輪履結(jié)合式行走機(jī)構(gòu)、甚至還有仿生式的輪腿式行走機(jī)構(gòu)。其中輪式行走機(jī)構(gòu)和履帶式行走機(jī)構(gòu)用的較為廣泛。但是這些機(jī)構(gòu)很少有具有獨(dú)立行走功能的機(jī)構(gòu)，既它們大多數(shù)只是一個(gè)單純的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，動(dòng)力部分還得借助于平臺(tái)。仿生式的輪腿式行走機(jī)構(gòu)有單獨(dú)行走的能力，但是這種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，機(jī)構(gòu)的工藝性要求較高，而且通用性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為機(jī)動(dòng)平臺(tái)提供一種獨(dú)立的行走機(jī)構(gòu)，特別是一種用于機(jī)器人平臺(tái)的獨(dú)立行走機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)是一個(gè)獨(dú)立的行走模塊，特別適合運(yùn)用于機(jī)器人的模塊化設(shè)計(jì)，此機(jī)構(gòu)可以保證平臺(tái)在復(fù)雜的地面環(huán)境中能夠順利行駛。
本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明主要包括電機(jī)減速器組、履帶、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、張緊輪、內(nèi)側(cè)板、外側(cè)板、支撐輪及其附件。電機(jī)減速器組的減速器外殼是電機(jī)減速器組的輸出軸，電機(jī)減速器組鑲嵌在主動(dòng)輪的內(nèi)部，主動(dòng)輪通過螺釘固定連接在電機(jī)減速器組的外殼上，主動(dòng)輪與電機(jī)減速器組的外殼一起運(yùn)轉(zhuǎn)。主動(dòng)輪和從動(dòng)輪都上設(shè)計(jì)有履帶槽，可以卡住履帶，增大主動(dòng)輪和從動(dòng)輪與履帶之間的摩擦系數(shù)。主動(dòng)輪與從動(dòng)輪通過履帶傳動(dòng)連接，從動(dòng)輪軸上裝有深溝球軸承，從動(dòng)輪套在深溝球軸承上，從動(dòng)輪軸固定在內(nèi)側(cè)板和外側(cè)板中間。支撐輪通過裝在其上面的深溝球軸承緊配合在內(nèi)側(cè)板和外側(cè)板上的軸承槽中，支撐輪有五個(gè)，起支撐履帶的作用，使平臺(tái)在坎坷不平的路面上行走時(shí)履帶不會(huì)被卡住。張緊輪有一個(gè)，張緊輪通過裝在張緊輪軸上面的軸承緊配合在內(nèi)側(cè)板和外側(cè)板下部的軸承槽中，起調(diào)節(jié)履帶松緊的作用，使平臺(tái)行走時(shí)履帶不易掉出。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與獨(dú)立行走機(jī)構(gòu)結(jié)合為一個(gè)整體，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器用螺釘固定在內(nèi)側(cè)板上，控制直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。該設(shè)計(jì)使獨(dú)立行走機(jī)構(gòu)具有了驅(qū)動(dòng)和行走機(jī)構(gòu)。主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的兩個(gè)端面上都用螺釘固定有履帶擋圈，可以有效防止履帶在運(yùn)行過程中偏離主動(dòng)輪和從動(dòng)輪。內(nèi)側(cè)板與外側(cè)板通過四個(gè)螺釘固定連接，或者與平臺(tái)連接。
電機(jī)減速器組包括一個(gè)直流無刷電機(jī)、小齒輪、齒輪、大齒輪、軸承和輸出軸。直流無刷電機(jī)通過螺釘固定在內(nèi)側(cè)板上，直流無刷電機(jī)的輸出軸上固定有小齒輪，小齒輪與齒輪嚙合，齒輪又與大齒輪嚙合，減速器外殼的內(nèi)表面上是有內(nèi)齒的，大齒輪可與減速器外殼的內(nèi)表面上的內(nèi)齒嚙合，最終通過三級(jí)齒輪減速帶動(dòng)減速器外殼轉(zhuǎn)動(dòng)。在直流無刷電機(jī)的外殼上還套有軸承，軸承的外擋圈與減速器外殼接觸，且起定位作用，以保證減速器外殼在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不發(fā)生偏擺。使電機(jī)減速器組的外殼可以圍繞直流無刷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)直流無刷電機(jī)工作時(shí)，使電機(jī)減速器組的減速器外殼運(yùn)轉(zhuǎn)，減速器外殼通過履帶帶動(dòng)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)獨(dú)立行走機(jī)構(gòu)前進(jìn)的目的。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明是一個(gè)獨(dú)立的行走模塊，特別適合運(yùn)用于機(jī)器人的模塊化設(shè)計(jì)，此機(jī)構(gòu)可以保證平臺(tái)在復(fù)雜的地面環(huán)境中能夠順利行駛。應(yīng)用于機(jī)器人的設(shè)計(jì)，使機(jī)器人各個(gè)輪可以獨(dú)立運(yùn)行，一旦一個(gè)輪子損壞，不會(huì)影響其它輪子的工作，該機(jī)構(gòu)還可以獨(dú)立成一個(gè)小的機(jī)器人。


圖1是本發(fā)明在平臺(tái)上的應(yīng)用示意圖；圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明去掉履帶的示意圖4是本發(fā)明拆除外側(cè)板的示意圖5是本發(fā)明中的電機(jī)減速器組結(jié)構(gòu)示意圖
附圖中l(wèi)一獨(dú)立行走機(jī)構(gòu)、2—平臺(tái)、3—電機(jī)減速器組、4一履帶、5—主動(dòng)輪、6—從動(dòng)輪、7—驅(qū)動(dòng)器、8—支撐輪、9一內(nèi)側(cè)板、IO—外側(cè)板、ll一履帶擋圈、12—張緊輪、13—軸承、M—從動(dòng)輪軸、15—螺釘、16—張緊輪軸、17—螺釘、18—軸承、19一螺釘、20—減速器外殼、21—直流無刷電機(jī)，22—小齒輪、23—齒輪、24—大齒輪、25—軸承、26—輸出軸e
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例
如圖1所示，本發(fā)明的獨(dú)立行走機(jī)構(gòu)1安裝在機(jī)器人平臺(tái)2的兩側(cè)，與平臺(tái)2配合使用，使平臺(tái)的每個(gè)輪之間相互獨(dú)立，可以獨(dú)立支持平臺(tái)行走，具有可更換性和模塊化。
如圖2、圖3、圖4所示，獨(dú)立行走機(jī)構(gòu)主要包括電機(jī)減速器組3、履帶4、主動(dòng)輪5、從動(dòng)輪6、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器7、支撐輪8、內(nèi)側(cè)板9、外側(cè)板10、張緊輪12及其附件。電機(jī)減速器組3的減速器外殼20是電機(jī)減速器組3的輸出軸，電機(jī)減速器組3鑲嵌在主動(dòng)輪5的內(nèi)部，主動(dòng)輪5通過螺釘19固定連接在電機(jī)減速器組3的外殼上，主動(dòng)輪5與電機(jī)減速器組3的外殼一起運(yùn)轉(zhuǎn)。主動(dòng)輪5和從動(dòng)輪6都上設(shè)計(jì)有履帶槽，可以卡住履帶4，增大主動(dòng)輪5和從動(dòng)輪6與履帶4之間的摩擦系數(shù)。主動(dòng)輪5與從動(dòng)輪6通過履帶4傳動(dòng)連接，從動(dòng)輪軸14上裝有深溝球軸承，從動(dòng)輪6套在深溝球軸承上，從動(dòng)輪軸14固定在內(nèi)側(cè)板9和外側(cè)板10中間。支撐輪8通過裝在其上面的深溝球軸承13緊配合在內(nèi)側(cè)板9和外側(cè)板10上的軸承槽中，支撐輪8有五個(gè)，起支撐履帶4的作用，使平臺(tái)在坎坷不平的路面上行走時(shí)履帶4不會(huì)被卡住。張緊輪12通過裝在張緊輪軸16上面的軸承18緊配合 在內(nèi)側(cè)板9和外側(cè)板10下部的軸承槽中，起調(diào)節(jié)履帶4松緊的作用， 使平臺(tái)行走時(shí)履帶4不易掉出。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器7與獨(dú)立行走機(jī)構(gòu)1結(jié)合 為一個(gè)整體，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器7用螺釘固定在內(nèi)側(cè)板9上，控制直流無刷 電機(jī)21的轉(zhuǎn)動(dòng)。該設(shè)計(jì)使獨(dú)立行走機(jī)構(gòu)具有了驅(qū)動(dòng)和行走機(jī)構(gòu)。主 動(dòng)輪5和從動(dòng)輪6的兩個(gè)端面上都用螺釘15固定有履帶擋圈12，可 以有效防止履帶在運(yùn)行過程中偏離主動(dòng)輪5和從動(dòng)輪6。內(nèi)側(cè)板9與 外側(cè)板10通過四個(gè)螺釘17固定連接，或者與平臺(tái)2連接。
參見附圖5所示，電機(jī)減速器組3包括一個(gè)直流無刷電機(jī)21、 小齒輪22、齒輪23、大齒輪24、軸承25和輸出軸26。直流無刷電 機(jī)21通過螺釘固定在內(nèi)側(cè)板9上，直流無刷電機(jī)21的輸出軸26上 固定有小齒輪22，小齒輪22與齒輪23嚙合，齒輪23又與大齒輪24 嚙合，減速器外殼20的內(nèi)表面上是有內(nèi)齒的，大齒輪23可與減速器 外殼20的內(nèi)表面上的齒嚙合，最終通過三級(jí)齒輪減速帶動(dòng)減速器外 殼20轉(zhuǎn)動(dòng)。在直流無刷電機(jī)21的外殼上還套有軸承25，軸承25的 外擋圈與減速器外殼20接觸，且起定位作用，以保證減速器外殼20 在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不發(fā)生偏擺。使電機(jī)減速器組3的外殼可以圍繞直流無刷電 機(jī)21轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)直流無刷電機(jī)21工作時(shí)，使電機(jī)減速器組3的減速器 外殼20運(yùn)轉(zhuǎn)，減速器外殼20通過履帶4帶動(dòng)從動(dòng)輪6轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí) 現(xiàn)獨(dú)立行走機(jī)構(gòu)l前進(jìn)的目的。
權(quán)利要求
1. 一種用于機(jī)器人平臺(tái)的獨(dú)立行走機(jī)構(gòu)，主要包括電機(jī)減速器組(3)、履帶(4)、主動(dòng)輪(5)、從動(dòng)輪(6)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(7)、支撐輪(8)、內(nèi)側(cè)板(9)、外側(cè)板(10)、張緊輪(12)及其附件，其特征在于主動(dòng)輪(5)通過螺釘(19)與電機(jī)減速器組(3)的減速器外殼(20)固定連接；主動(dòng)輪(5)與從動(dòng)輪(6)通過履帶(4)傳動(dòng)連接；從動(dòng)輪(6)通過從動(dòng)輪軸(14)固定在內(nèi)側(cè)板(9)和外側(cè)板(10)中間；張緊輪(12)、支撐輪(8)都通過裝在其上面的軸承緊配合在內(nèi)側(cè)板(9)和外側(cè)板(10)上的軸承槽中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(7)用螺釘固定在內(nèi)側(cè)板(9)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)輪(5)和電機(jī)減速器組(3)，其特征在于電機(jī)減速器組(3)的減速器外殼(20)是電機(jī)減速器組(3)的輸出軸，電機(jī)減速器組(3)鑲嵌在主動(dòng)輪(5)的內(nèi)部，主動(dòng)輪(5)與電機(jī)減速器組(3)的減速器外殼(20) —起運(yùn)轉(zhuǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的電機(jī)減速器組(3)，其特征在于電機(jī)減速器組(3)是一個(gè)直流無刷電機(jī)(21)與減速器組的結(jié)合體，直流無刷電機(jī)(21)通過螺釘固定在內(nèi)側(cè)板(9)上，直流無刷電機(jī)(21)的輸出軸(26)上固定有小齒輪(22),小齒輪(22)與齒輪(23)嚙合，齒輪(23)又與大齒輪(24)嚙合，減速器外殼(20)的內(nèi)表面上是有內(nèi)齒的，大齒輪(23)可與減速器外殼(20)的內(nèi)表面上的齒嚙合，最終通過三級(jí)齒輪減速帶動(dòng)減速器外殼(20)轉(zhuǎn)動(dòng)，使電機(jī)減速器組(3)的外殼可以圍繞直流無刷電機(jī)(21)轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)直流無刷電機(jī)(21)工作時(shí)，使電機(jī)減速器組(3)的外殼運(yùn)轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)主動(dòng)輪(5)轉(zhuǎn)動(dòng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐輪(8)，其特征在于支撐輪(8)有五個(gè)，都通過裝在其上面的軸承(13)緊配合在內(nèi)側(cè)板(9)和外側(cè)板(10)上的軸承槽中，起支撐履帶(4)的作用，使平臺(tái)在坎坷不平的路面上行走時(shí)履帶(4)不會(huì)被卡住。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的張緊輪(12)，其特征在于張緊輪(12)有一個(gè)，張緊輪(12)通過裝在張緊輪軸(16)上面的軸承(18)緊配合在內(nèi)側(cè)板(9)和外側(cè)板(10)上下部的軸承槽中，起調(diào)節(jié)履帶(4)松緊的作用。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(7)，其特征在于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(7)與獨(dú)立行走機(jī)構(gòu)結(jié)合為一個(gè)整體，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(7)用螺釘固定在內(nèi)側(cè)板(9)上，控制直流無刷電機(jī)(21)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電機(jī)減速器組(3),其特征在于在直流無刷電機(jī)(21)的外殼上還套有軸承(25)，軸承(25)的外擋圈與減速器外殼(20)接觸起定位作用，以保證減速器外殼(20)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不發(fā)生偏擺。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種獨(dú)立行走機(jī)構(gòu)尤其是一種用于機(jī)器人平臺(tái)的獨(dú)立行走機(jī)構(gòu)，屬于機(jī)器人工程技術(shù)領(lǐng)域。該機(jī)構(gòu)是一個(gè)獨(dú)立的行走模塊，特別適合運(yùn)用于機(jī)器人的模塊化設(shè)計(jì)，它主要包括電機(jī)，電機(jī)減速器組，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，主動(dòng)輪，從動(dòng)輪等。其中電機(jī)與電機(jī)減速器組是一個(gè)整體，整體的外殼是減速器的輸出軸，主動(dòng)輪固定連接在整體的外殼上，整體的外殼的運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)電機(jī)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。此機(jī)構(gòu)可以保證平臺(tái)在復(fù)雜的地面環(huán)境中能夠順利行駛。應(yīng)用于機(jī)器人的設(shè)計(jì)，使機(jī)器人各個(gè)輪可以獨(dú)立運(yùn)行，一旦一個(gè)輪損壞，不會(huì)影響其他輪的工作，該機(jī)構(gòu)還可以獨(dú)立成一個(gè)小的機(jī)器人。
文檔編號(hào)B62D55/07GK101462559SQ20071030360
公開日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2007年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月20日
發(fā)明者丁學(xué)詩, 吳江峰, 周成林, 懿 葛, 鄧宏彬 申請(qǐng)人:湖北漢丹機(jī)電有限公司