本發(fā)明主要涉及地面移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域，尤其涉及輪式移動(dòng)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

目前在世界范圍研發(fā)的地面移動(dòng)機(jī)器人主要集中在輪式、腿式、履帶式機(jī)器人以及一些具有特定功能的野外作業(yè)機(jī)器人。一般來(lái)說(shuō)，輪式行進(jìn)適用于路況較好的情況，速度快，但是越障能力較低?，F(xiàn)有的輪式地面移動(dòng)機(jī)器人，如搖桿式，雖具備一定的越障能力，但是車(chē)身的平穩(wěn)性和抗震能力不足，無(wú)法滿(mǎn)足對(duì)穩(wěn)定行進(jìn)有要求的特殊任務(wù)場(chǎng)合?，F(xiàn)有的輪式機(jī)器人，如彈跳式機(jī)器人，越障能力突出，但是同樣受制于行進(jìn)過(guò)程中車(chē)身不夠平穩(wěn)，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容錯(cuò)性較差?，F(xiàn)有的輪式機(jī)器人，如多連桿式獨(dú)立懸掛式，雖然具有較好的減震功能，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且越障能力不高，一旦發(fā)生翻車(chē)，機(jī)器人將失去繼續(xù)行進(jìn)執(zhí)行任務(wù)的能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有雙向懸掛功能、作業(yè)效率高、越障能力強(qiáng)、便于拆裝和維護(hù)的輪式移動(dòng)機(jī)器人。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種輪式移動(dòng)機(jī)器人，包括車(chē)架、懸掛支撐裝置、環(huán)狀輪體、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和齒輪，所述環(huán)狀輪體于內(nèi)環(huán)壁上設(shè)有一圈內(nèi)齒圈，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)裝設(shè)在懸掛支撐裝置上，所述齒輪與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端連接，所述懸掛支撐裝置支撐于環(huán)狀輪體的內(nèi)環(huán)、且所述齒輪與內(nèi)齒圈嚙合，所述懸掛支撐裝置分裝在車(chē)架前后兩端的兩側(cè)部。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述懸掛支撐裝置包括懸掛件、支撐彈簧和支撐臂，所述懸掛件與車(chē)架側(cè)部卡接，所述支撐彈簧分裝在懸掛件的上下部，所述支撐臂分別裝設(shè)在上下部的支撐彈簧上并與環(huán)狀輪體的內(nèi)環(huán)形成滾動(dòng)支撐，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)裝設(shè)其中一個(gè)支撐臂上。

所述支撐彈簧內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向軸，所述導(dǎo)向軸與懸掛件活動(dòng)套接，導(dǎo)向軸兩端分別與上下支撐臂固接。

所述懸掛件于上下部分別設(shè)有導(dǎo)向套，所述導(dǎo)向軸伸至導(dǎo)向套內(nèi)，所述支撐彈簧套于導(dǎo)向套外圍。

所述懸掛件側(cè)部設(shè)有卡塊，所述車(chē)架側(cè)部裝設(shè)有用于和卡塊卡接適配的卡接部件。

所述卡接部件包括安裝板、U型條和伸縮擋塊，所述安裝板裝設(shè)在車(chē)架側(cè)部，所述U型條裝設(shè)在安裝板上并與安裝板之間形成U型卡槽，所述伸縮擋塊裝設(shè)在安裝板上并位于U型條的開(kāi)口處，所述卡塊擠壓伸縮擋塊并滑于U型卡槽后，所述伸縮擋塊伸出并抵擋所述卡塊。

所述伸縮擋塊包括擋塊和伸縮彈簧，安裝板上設(shè)有支撐條，所述擋塊穿設(shè)于安裝板上并跨設(shè)有支撐條上，所述伸縮彈簧裝設(shè)在支撐條與擋塊之間。

所述擋塊的端部設(shè)有便于卡塊進(jìn)出的錐形導(dǎo)向部。

所述支撐臂在與環(huán)狀輪體內(nèi)環(huán)的接觸位置裝設(shè)有滾輪。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、本發(fā)明的輪式移動(dòng)機(jī)器人，利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)、齒輪以及內(nèi)齒圈的驅(qū)動(dòng)配合作用，以帶動(dòng)環(huán)狀輪體轉(zhuǎn)動(dòng)，形成直驅(qū)，減速級(jí)數(shù)少，傳動(dòng)效率高，使得機(jī)器人的行進(jìn)速度快，作業(yè)效率高；

2、本發(fā)明的輪式移動(dòng)機(jī)器人，由于采用齒輪和內(nèi)齒圈的傳動(dòng)配合，使得環(huán)狀輪體的輪徑得以做大，越障性能突出；環(huán)狀輪做成空心的環(huán)狀可減輕重量，機(jī)器人行進(jìn)時(shí)只有環(huán)狀輪自轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，便于提高加減速性能以及行駛效率；

3、本發(fā)明的輪式移動(dòng)機(jī)器人，環(huán)狀輪體均是通過(guò)懸掛支撐裝置裝設(shè)在車(chē)架上，即環(huán)狀輪體和懸掛支撐裝置可形成模塊化整體結(jié)構(gòu)，方便與車(chē)架的快速拆裝和維護(hù)。

4、本發(fā)明的輪式移動(dòng)機(jī)器人，支撐彈簧和支撐臂對(duì)稱(chēng)地設(shè)在懸掛件的上下部，即兩個(gè)方向都由支撐彈簧連接，形成雙向獨(dú)立懸掛支撐機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)減震功能并進(jìn)一步提高越障性能，同現(xiàn)有的獨(dú)立懸掛相比，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，而且能夠?qū)?lái)自上下兩個(gè)方向的沖擊形成緩沖作用，即如果車(chē)體發(fā)生翻轉(zhuǎn)導(dǎo)致“底朝天”也能繼續(xù)行進(jìn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明中環(huán)狀輪體與懸掛支撐裝置的裝配示意圖。

圖4是本發(fā)明中懸掛件與卡接部件的裝配示意圖。

圖5是本發(fā)明中懸掛件的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明中卡接部件的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各標(biāo)號(hào)表示：

1、車(chē)架；11、卡接部件；111、安裝板；1111、支撐條；112、U型條；113、伸縮擋塊；1131、擋塊；11311、錐形導(dǎo)向部；1132、伸縮彈簧；114、U型卡槽；2、懸掛支撐裝置；21、懸掛件；211、導(dǎo)向套；212、卡塊；22、支撐彈簧；23、支撐臂；231、滾輪；24、導(dǎo)向軸；3、環(huán)狀輪體；31、內(nèi)齒圈；4、驅(qū)動(dòng)電機(jī)；5、齒輪。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

圖1至圖6示出了本發(fā)明輪式移動(dòng)機(jī)器人的一種實(shí)施例，該機(jī)器人包括車(chē)架1、懸掛支撐裝置2、環(huán)狀輪體3、驅(qū)動(dòng)電機(jī)4和齒輪5，環(huán)狀輪體3于內(nèi)環(huán)壁上設(shè)有一圈內(nèi)齒圈31，驅(qū)動(dòng)電機(jī)4裝設(shè)在懸掛支撐裝置2上，齒輪5與驅(qū)動(dòng)電機(jī)4的輸出端連接，懸掛支撐裝置2支撐于環(huán)狀輪體3的內(nèi)環(huán)、且齒輪5與內(nèi)齒圈31嚙合，懸掛支撐裝置2分裝在車(chē)架1前后兩端的兩側(cè)部。野外作業(yè)時(shí)，機(jī)器人遇到的狀況復(fù)雜多變。平整路況下，要求機(jī)器人能夠快速推進(jìn)，該結(jié)構(gòu)中，利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)4、齒輪5以及內(nèi)齒圈31的驅(qū)動(dòng)配合作用，以帶動(dòng)環(huán)狀輪體3轉(zhuǎn)動(dòng)，形成直驅(qū)，一方面，減速級(jí)數(shù)少，傳動(dòng)效率高，使得機(jī)器人的行進(jìn)速度快，作業(yè)效率高；另一方面，使得環(huán)狀輪體3的輪徑得以做大，越障性能突出。而且，環(huán)狀輪體3均是通過(guò)懸掛支撐裝置2裝設(shè)在車(chē)架1上，即環(huán)狀輪體3和懸掛支撐裝置2可形成模塊化整體結(jié)構(gòu)，方便與車(chē)架1的快速拆裝和維護(hù)。

本實(shí)施例中，懸掛支撐裝置2包括懸掛件21、支撐彈簧22和支撐臂23，懸掛件21與車(chē)架1側(cè)部卡接，支撐彈簧22分裝在懸掛件21的上下部，支撐臂23分別裝設(shè)在上下部的支撐彈簧22上并與環(huán)狀輪體3的內(nèi)環(huán)形成滾動(dòng)支撐，驅(qū)動(dòng)電機(jī)4裝設(shè)其中一個(gè)支撐臂23上。該結(jié)構(gòu)中，懸掛件21與車(chē)架1側(cè)部形成卡接，即形成可拆卸連接，便于形成模塊化快速拆裝結(jié)構(gòu)，而支撐彈簧22和支撐臂23分設(shè)在懸掛件21的上下部，形成雙向懸掛支撐機(jī)構(gòu)，即兩個(gè)方向都由支撐彈簧22連接，實(shí)現(xiàn)減震功能并進(jìn)一步提高越障性能，同時(shí)如果車(chē)體發(fā)生翻轉(zhuǎn)也能繼續(xù)行進(jìn)。

本實(shí)施例中，支撐彈簧22內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向軸24，導(dǎo)向軸24與懸掛件21活動(dòng)套接，導(dǎo)向軸24兩端分別與上下支撐臂23固接。該導(dǎo)向軸24對(duì)支撐彈簧22的運(yùn)動(dòng)形成導(dǎo)向和定位，防止支撐彈簧22發(fā)生偏移和彎曲，提高了行進(jìn)時(shí)的穩(wěn)定性。

本實(shí)施例中，懸掛件21于上下部分別設(shè)有導(dǎo)向套211，導(dǎo)向軸24伸至導(dǎo)向套211內(nèi)，支撐彈簧22套于導(dǎo)向套211外圍。該結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)向軸24可沿導(dǎo)向軸24作一定的位移，而支撐彈簧22套于導(dǎo)向套211外圍，使得支撐彈簧22存在形變空間，保證了減震功能。

本實(shí)施例中，懸掛件21側(cè)部設(shè)有卡塊212，車(chē)架1側(cè)部裝設(shè)有用于和卡塊212卡接適配的卡接部件11。通過(guò)卡塊212與卡接部件11的適配卡接，實(shí)現(xiàn)了模塊化快速拆裝結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例中，卡接部件11包括安裝板111、U型條112和伸縮擋塊113，安裝板111裝設(shè)在車(chē)架1側(cè)部，U型條112裝設(shè)在安裝板111上并與安裝板111之間形成U型卡槽114，伸縮擋塊113裝設(shè)在安裝板111上并位于U型條112的開(kāi)口處，卡塊212擠壓伸縮擋塊113并滑于U型卡槽114后，伸縮擋塊113伸出并抵擋卡塊212。該結(jié)構(gòu)中，當(dāng)安裝環(huán)狀輪體3時(shí)，則將懸掛件21的卡塊212沿U型條112的開(kāi)口滑入U(xiǎn)型卡槽114內(nèi)，此過(guò)程中，伸縮擋塊113先受壓收縮，待卡塊212完全進(jìn)入U(xiǎn)型卡槽114后，伸縮擋塊113失去受壓力而復(fù)位伸出并抵擋卡塊212，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)卡塊212的鎖定，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單巧妙。

本實(shí)施例中，伸縮擋塊113包括擋塊1131和伸縮彈簧1132，安裝板111上設(shè)有支撐條1111，擋塊1131穿設(shè)于安裝板111上并跨設(shè)有支撐條1111上，伸縮彈簧1132裝設(shè)在支撐條1111與擋塊1131之間。該結(jié)構(gòu)中，擋塊1131中間部位設(shè)有空腔，擋塊1131跨設(shè)有支撐條1111上，支撐條1111與擋塊1131之間空腔內(nèi)裝設(shè)伸縮彈簧1132，當(dāng)卡塊212沿U型條112的開(kāi)口滑入U(xiǎn)型卡槽114內(nèi)時(shí)，擋塊1131受力，伸縮彈簧1132收縮，待卡塊212完全進(jìn)入U(xiǎn)型卡槽114后，伸縮彈簧1132復(fù)合并將擋塊1131推出抵擋卡塊212。

本實(shí)施例中，擋塊1131的端部設(shè)有便于卡塊212進(jìn)出的錐形導(dǎo)向部11311。該錐形導(dǎo)向部11311對(duì)擋塊1131的進(jìn)出起到導(dǎo)向作用，一方面利于拆裝，另一方面不會(huì)損傷卡塊212。

本實(shí)施例中，支撐臂23在與環(huán)狀輪體3內(nèi)環(huán)的接觸位置裝設(shè)有滾輪231。支撐臂23通過(guò)滾輪231與環(huán)狀輪體3內(nèi)環(huán)形成滾動(dòng)支撐，即形成了行星輪式結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高了效率。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。