專(zhuān)利名稱(chēng)：四腿行走器的四腿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及四腿行走器的四腿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的構(gòu)造。
背景技術(shù)：
四腿行走器的四腿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)接在馬達(dá)與四條擺動(dòng)腿之間，用于將馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為四條腿的擺動(dòng)。目前盡管已有多種公知的結(jié)構(gòu)不同的四腿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，但都有一個(gè)共同的缺點(diǎn)，亦即都采用了較多的連桿機(jī)構(gòu)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，因此傳動(dòng)不夠平穩(wěn)、柔和。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種傳動(dòng)平穩(wěn)、柔和的四腿行走器的四腿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的四腿行走器的四腿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一根主軸，主軸上同軸固定有四個(gè)主動(dòng)齒輪組，每個(gè)主動(dòng)齒輪組由兩個(gè)軸向錯(cuò)開(kāi)的齒輪構(gòu)成，其中一個(gè)是與主軸同心的同心齒輪，另一個(gè)是偏心齒輪；與主軸的四個(gè)主動(dòng)齒輪組分別嚙合有四個(gè)被動(dòng)齒輪組，四個(gè)被動(dòng)齒輪組的被動(dòng)軸各自獨(dú)立，并且具有曲柄；每個(gè)被動(dòng)齒輪組由兩個(gè)同軸固定并軸向錯(cuò)開(kāi)的齒輪構(gòu)成，其中一個(gè)是半周正圓齒輪，另一個(gè)是半周扁圓齒輪，半周正圓齒輪與相應(yīng)主動(dòng)齒輪組中的同心齒輪嚙合，而且半周正圓齒輪的齒數(shù)是同心齒輪的三倍，半周扁圓齒輪與相應(yīng)主動(dòng)齒輪組中的偏心齒輪嚙合，而且半周扁圓齒輪的齒數(shù)等于偏心齒輪的齒數(shù)；各個(gè)被動(dòng)齒輪組的初始轉(zhuǎn)角相位依次相差60度。本實(shí)用新型的工作原理是這樣的在裝配使用時(shí)，將本實(shí)用新型四腿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的主軸與四腿行走器的馬達(dá)聯(lián)接，并將四個(gè)被動(dòng)齒輪組的被動(dòng)軸曲柄分別與四腿行走器的四條擺動(dòng)腿聯(lián)接成曲柄擺桿機(jī)構(gòu)，由四個(gè)被動(dòng)齒輪組的被動(dòng)軸曲柄分別帶動(dòng)四條擺動(dòng)腿往復(fù)擺動(dòng)；行走時(shí)，馬達(dá)帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，四個(gè)主動(dòng)齒輪組分別帶動(dòng)四個(gè)被動(dòng)齒輪組轉(zhuǎn)動(dòng)。以主軸上的一個(gè)齒輪組為例，當(dāng)主軸上的同心齒輪開(kāi)始與被動(dòng)軸的半周正圓齒輪嚙合時(shí)，主軸上的偏心齒輪開(kāi)始與被動(dòng)軸的半周扁圓齒輪脫離，由于半周正圓齒輪的齒數(shù)是同心齒輪的三倍，因此主軸轉(zhuǎn)動(dòng)三周后，被動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)半周；當(dāng)主軸接著開(kāi)始轉(zhuǎn)第四周的時(shí)候，主軸上的同心齒輪開(kāi)始與被動(dòng)軸的半周正圓齒輪脫離，同時(shí)主軸上的偏心齒輪開(kāi)始與被動(dòng)軸的半周扁圓齒輪嚙合，由于半周扁圓齒輪的齒數(shù)等于偏心齒輪的齒數(shù)，因此當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)完第四周后，被動(dòng)軸完成下個(gè)半周的轉(zhuǎn)動(dòng)，至此被動(dòng)軸轉(zhuǎn)完一周，在被動(dòng)軸曲柄的帶動(dòng)下，可驅(qū)使擺動(dòng)腿完成一個(gè)來(lái)回的擺動(dòng)，如此循環(huán)，主軸每轉(zhuǎn)動(dòng)四周，被動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周，擺動(dòng)腿來(lái)回?cái)[動(dòng)一個(gè)周期。四條擺動(dòng)腿在四個(gè)被動(dòng)齒輪組的被動(dòng)軸帶動(dòng)下同時(shí)來(lái)回?cái)[動(dòng)，而且由于各個(gè)被動(dòng)齒輪組的初始轉(zhuǎn)角相位依次相差60度，因此主軸每轉(zhuǎn)過(guò)一周，都必然有一個(gè)被動(dòng)齒輪組的被動(dòng)軸轉(zhuǎn)過(guò)半周，而其他三個(gè)被動(dòng)齒輪組的被動(dòng)軸只轉(zhuǎn)過(guò)60度，這樣可使四條擺動(dòng)腿協(xié)調(diào)地?cái)[動(dòng)。由此可見(jiàn)，由于本實(shí)用新型四腿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)完全沒(méi)有采用連桿機(jī)構(gòu)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所有零件都作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此傳動(dòng)平穩(wěn)、柔和。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)平穩(wěn)、柔和，因此可承受較大的傳動(dòng)負(fù)荷，進(jìn)而可提高四腿行走器的承載能力和運(yùn)行速度，使四腿行走器更具實(shí)用價(jià)值。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的I向局部視圖。
具體實(shí)施方式
為使視圖清晰，以下各圖均省去了機(jī)架的具體形狀，僅以機(jī)架符號(hào)表示。
同時(shí)參見(jiàn)圖1、圖2，四腿行走器的四腿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一根主軸1，主軸上同軸固定有四個(gè)主動(dòng)齒輪組A、B、C、D，每個(gè)主動(dòng)齒輪組都由兩個(gè)軸向錯(cuò)開(kāi)的齒輪構(gòu)成，其中一個(gè)是與主軸1同心的同心齒輪2，另一個(gè)是偏心齒輪3；與四個(gè)主動(dòng)齒輪組A、B、C、D分別嚙合有四個(gè)被動(dòng)齒輪組a、b、c、d，四個(gè)被動(dòng)齒輪組的被動(dòng)軸4、5、6、7各自獨(dú)立，并且都具有曲柄4′、5′、6′、7′；每個(gè)被動(dòng)齒輪組都由兩個(gè)同軸固定并軸向錯(cuò)開(kāi)的齒輪構(gòu)成，其中一個(gè)是半周正圓齒輪8，另一個(gè)是半周扁圓齒輪9；半周正圓齒輪8與相應(yīng)主動(dòng)齒輪組中的同心齒輪2嚙合，而且半周正圓齒輪8的齒數(shù)是同心齒輪2的三倍，半周扁圓齒輪9與相應(yīng)主動(dòng)齒輪組中的偏心齒輪3嚙合，而且半周扁圓齒輪9的齒數(shù)等于偏心齒輪3的齒數(shù)。各個(gè)被動(dòng)齒輪組的初始轉(zhuǎn)角相位依次相差60度，舉例而言，如果以半周正圓齒輪開(kāi)始與同心齒輪嚙合的瞬間狀態(tài)作為各個(gè)被動(dòng)齒輪組的初始轉(zhuǎn)角，則圖1中的被動(dòng)齒輪組a的初始轉(zhuǎn)角是0度、被動(dòng)齒輪組b的初始轉(zhuǎn)角是60度、被動(dòng)齒輪組c的初始轉(zhuǎn)角是120度、被動(dòng)齒輪組d的初始轉(zhuǎn)角是180度，當(dāng)然也可以依照其他順序，例如可以令被動(dòng)齒輪組a的初始轉(zhuǎn)角是0度、被動(dòng)齒輪組b的初始轉(zhuǎn)角是180度、被動(dòng)齒輪組c的初始轉(zhuǎn)角是60度、被動(dòng)齒輪組d的初始轉(zhuǎn)角是120度，總之各個(gè)被動(dòng)齒輪組的初始轉(zhuǎn)角相位依次相差60度，但所依順序并無(wú)限制。
在裝配使用時(shí)，將本實(shí)用新型四腿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的主軸1與四腿行走器的馬達(dá)聯(lián)接，由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)主軸1轉(zhuǎn)動(dòng)。四個(gè)被動(dòng)軸的曲柄4′、5′、6′、7′分別與四腿行走器的四條擺動(dòng)腿聯(lián)接成曲柄擺桿機(jī)構(gòu)，圖2中以假想線(xiàn)表示出擺動(dòng)腿10與曲柄4′構(gòu)成曲柄擺桿機(jī)構(gòu)的一種例子。行走時(shí)，馬達(dá)帶動(dòng)主軸1轉(zhuǎn)動(dòng)，四個(gè)主動(dòng)齒輪組A、B、C、D分別帶動(dòng)四個(gè)被動(dòng)齒輪組a、b、c、d轉(zhuǎn)動(dòng)。
以齒輪組A和a為例，從圖1、2所示瞬時(shí)狀態(tài)開(kāi)始，主軸1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)同心齒輪2開(kāi)始與半周正圓齒輪8嚙合，同時(shí)偏心齒輪3開(kāi)始與半周扁圓齒輪9脫離，由于半周正圓齒輪8的齒數(shù)是同心齒輪2的三倍，因此主軸1轉(zhuǎn)動(dòng)三周后，被動(dòng)軸4逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)半周，在被動(dòng)軸曲柄4′的帶動(dòng)下，擺動(dòng)腿10由位置α擺動(dòng)到位置β；當(dāng)主軸1接著開(kāi)始轉(zhuǎn)第四周的時(shí)候，同心齒輪2開(kāi)始與半周正圓齒輪8脫離，同時(shí)偏心齒輪3開(kāi)始與半周扁圓齒輪9嚙合，由于半周扁圓齒輪9的齒數(shù)等于偏心齒輪3的齒數(shù)，因此當(dāng)主軸1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)完第四周后，被動(dòng)軸4逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)完下半周，在被動(dòng)軸曲柄4′的帶動(dòng)下，擺動(dòng)腿10由位置β擺動(dòng)到位置α，至此被動(dòng)軸4轉(zhuǎn)完一周，擺動(dòng)腿10完成一個(gè)擺動(dòng)周期，如此循環(huán)，主軸1每轉(zhuǎn)動(dòng)四周，被動(dòng)軸4轉(zhuǎn)動(dòng)一周，擺動(dòng)腿10來(lái)回?cái)[動(dòng)一個(gè)周期。四條擺動(dòng)腿在四個(gè)被動(dòng)齒輪組的被動(dòng)軸帶動(dòng)下同時(shí)來(lái)回?cái)[動(dòng)。
作為進(jìn)一步改進(jìn)，最好使每個(gè)主動(dòng)齒輪組的同心齒輪的分度圓，是偏心齒輪的分度圓的內(nèi)切圓，而且每個(gè)被動(dòng)齒輪組的半周扁圓齒輪的分度圓的最大徑向尺寸等于半周正圓齒輪的分度圓的直徑，亦即如圖2所示，同心齒輪2的分度圓是偏心齒輪3的分度圓的內(nèi)切圓，而且半周扁圓齒輪9的分度圓的最大徑向尺寸等于半周正圓齒輪8的分度圓的直徑。這樣，在同心齒輪2開(kāi)始與半周正圓齒輪8嚙合、同時(shí)偏心齒輪3開(kāi)始與半周扁圓齒輪9脫離的瞬間狀態(tài)下，以及在同心齒輪2開(kāi)始與半周正圓齒輪8脫離、同時(shí)偏心齒輪3開(kāi)始與半周扁圓齒輪9嚙合的瞬間狀態(tài)下，偏心齒輪3與半周扁圓齒輪9的瞬間傳動(dòng)比都等于同心齒輪2與半周正圓齒輪8的傳動(dòng)比，從而使上述兩個(gè)瞬間狀態(tài)下的傳動(dòng)更加平穩(wěn)。
權(quán)利要求1.一種四腿行走器的四腿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征是包括一根主軸，主軸上同軸固定有四個(gè)主動(dòng)齒輪組，每個(gè)主動(dòng)齒輪組由兩個(gè)軸向錯(cuò)開(kāi)的齒輪構(gòu)成，其中一個(gè)是與主軸同心的同心齒輪，另一個(gè)是偏心齒輪；與主軸的四個(gè)主動(dòng)齒輪組分別嚙合有四個(gè)被動(dòng)齒輪組，四個(gè)被動(dòng)齒輪組的被動(dòng)軸各自獨(dú)立，并且具有曲柄；每個(gè)被動(dòng)齒輪組由兩個(gè)同軸固定并軸向錯(cuò)開(kāi)的齒輪構(gòu)成，其中一個(gè)是半周正圓齒輪，另一個(gè)是半周扁圓齒輪，半周正圓齒輪與相應(yīng)主動(dòng)齒輪組中的同心齒輪嚙合，而且半周正圓齒輪的齒數(shù)是同心齒輪的三倍，半周扁圓齒輪與相應(yīng)主動(dòng)齒輪組中的偏心齒輪嚙合，而且半周扁圓齒輪的齒數(shù)等于偏心齒輪的齒數(shù)；各個(gè)被動(dòng)齒輪組的初始轉(zhuǎn)角相位依次相差60度。
2.如權(quán)利要求1所述的四腿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征是每個(gè)主動(dòng)齒輪組的同心齒輪的分度圓，是偏心齒輪的分度圓的內(nèi)切圓，而且每個(gè)被動(dòng)齒輪組的半周扁圓齒輪的分度圓的最大徑向尺寸等于半周正圓齒輪的分度圓的直徑。
專(zhuān)利摘要一種四腿行走器的四腿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其主要特點(diǎn)是由四個(gè)固定在主軸上的主動(dòng)齒輪組分別帶動(dòng)四個(gè)被動(dòng)齒輪組，四個(gè)被動(dòng)齒輪組的被動(dòng)軸各自獨(dú)立并具有曲柄結(jié)構(gòu)；其中每個(gè)主動(dòng)齒輪組由一個(gè)與主軸同心的同心齒輪，和一個(gè)偏心齒輪構(gòu)成；每個(gè)被動(dòng)齒輪組由一個(gè)半周正圓齒輪，和一個(gè)半周扁圓齒輪構(gòu)成；半周正圓齒輪與相應(yīng)主動(dòng)齒輪組中的同心齒輪嚙合，而且半周正圓齒輪的齒數(shù)是同心齒輪的三倍，半周扁圓齒輪與相應(yīng)主動(dòng)齒輪組中的偏心齒輪嚙合，而且半周扁圓齒輪的齒數(shù)等于偏心齒輪的齒數(shù)；各個(gè)被動(dòng)齒輪組的初始轉(zhuǎn)角相位依次相差60度。由于本實(shí)用新型完全沒(méi)有采用連桿機(jī)構(gòu)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所有零件都作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此傳動(dòng)平穩(wěn)、柔和。
文檔編號(hào)F16H35/00GK2575373SQ0227300
公開(kāi)日2003年9月24日 申請(qǐng)日期2002年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月1日
發(fā)明者張家云 申請(qǐng)人:張家云