双蜗轮机构变形减震行走部及具有其的消防移动平台制造技术

本发明专利技术公开了一种双蜗轮机构变形减震行走部，包括机架、调角装置、周转轮系组件、行走组件；调角装置与机架相连，且采用了双蜗轮机构，变形驱动组件驱动蜗杆带动两个蜗轮转动；周转轮系组件包括太阳齿轮、摇臂、行星齿轮、减震元件，太阳齿轮与蜗轮同轴相连，摇臂与太阳齿轮同轴线地可枢转地相连；行星齿轮为两个，行星齿轮与摇臂可枢转地相连，且行星齿轮与太阳齿轮相啮合；减震元件分别与机架和摇臂相连；且周转轮系组件为两个，呈对称布置，两个行走组件分别与两个行星齿轮相连。本发明专利技术还提出了具有所述双蜗轮机构变形减震行走部的消防移动平台，可用于设计消防机器人，使得机器人行走部可变形且具有减震性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人
，尤其涉及一种双蜗轮机构变形减震行走部以及具有其的消防移动平台。
技术介绍
应用于消防救援、探测侦查等领域的移动机器人，需要面临复杂的地形环境，因此要求机器人应具有良好的地形适应性、通过性以及运动稳定性。以消防机器人为例，一些消防机器人要完成火灾、危化爆炸现场的环境探测与取样工作，这样消防机器人需要进入地形复杂的爆炸与火灾现场，这样就要求消防机器人具有良好的地形通过性。有些地形要求要机器人具有较高的净空高度，以防止障碍卡阻机器人底盘；有些地形要求机器人具有较低的重心位置，增加机器人的接地以提供良好的稳定性，如攀爬斜坡时。而目前的机器人行走部不能根据地形的变化而调整姿态，因此越障能力与地形通过性受到影响。如专利(专利号：200810023553.3)提出的一种摇杆式四轮机器人，其具有被动适应地形的性能，但是其行走部为固定的行走部，不能根据地形的需要调整其夹角。当所述机器人攀爬大坡度的斜坡时，因重心位置较高，容易发生翻滚；当所述机器人从中间跨过较高障碍物时，若净空高度小于障碍物，则无法通过或发生卡阻。若可根据地形障碍的特征，机器人(如消防机器人)移动平台的行走部可主动地改变其夹角、形状，以改变机器人移动平台的整体高度、重心高度、接地尺寸、净空高度，则可提高采用这种行走部的移动平台的地形通过性、适应性与运动稳定性。同时,在复杂的地形条件下，路面往往比较颠簸，移动平台在通过时会受到较大的冲击力，这样将会影响机器人所携带的仪器的性能，也在一定程度上影响所采集样本的稳定性。若移动平台具有减震功能，就能吸收一定的冲击，从而提高自身运动平稳性，降低故障率以及延长使用寿命，并能为检测、取样提供较平稳的平台。目前用于火灾、危化爆炸现场的环境探测与取样工作的消防机器人，未进行具有减震功能的可变形行走部的设计，因而，设计一种具有减震功能的可变形的机器人行走部及采用该行走部设计的移动平台尤其是消防移动平台很有意义。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术中存在的技术问题，为此，本专利技术提供了一种双蜗轮机构变形减震行走部及具有其的消防移动平台，该行走部可根据不同地形发生主动变形，使采用其的移动平台可以调节整体高度、重心位置，调节其接地尺寸，同时具有减震功能，以提高其地形适应能力、越障性能，及运动平稳性。本专利技术的具体技术方案为：一种双蜗轮机构变形减震行走部，包括：机架；调角装置，所述调角装置包括：基座,所述基座与所述机架相连；双蜗轮机构，所述双蜗轮机构包括：蜗杆，所述蜗杆与所述基座可枢转地相连；蜗轮，所述蜗轮为两个，两个所述蜗轮对称地设在所述蜗杆两侧且均与所述蜗杆啮合，两个所述蜗轮均与所述基座可枢转地相连；变形驱动组件，所述变形驱动组件与所述蜗杆相连并驱动所述蜗杆转动；周转轮系组件，所述周转轮系组件为两个，呈对称布置，所述周转轮系组件包括：太阳齿轮，所述太阳齿轮为两个，两个所述太阳齿轮分别与两个所述蜗轮同轴相连，且与所述机架可枢转地相连；摇臂，所述摇臂与所述太阳齿轮同轴线地可枢转地相连；行星齿轮，所述行星齿轮为两个，所述行星齿轮与所述摇臂可枢转地相连，且所述行星齿轮与所述太阳齿轮相啮合；减震元件，所述减震元件分别与所述机架和所述摇臂相连；行走组件，所述行走组件为两个，两个所述行走组件分别与两个所述行星齿轮相连。作为优选，本专利技术的双蜗轮机构变形减震行走部，还可以包括夹角检测模块，所述夹角检测模块与所述变形驱动组件相连用以检测所述蜗轮转角。可选的，所述夹角检测模块为编码器。可选的，本专利技术的双蜗轮机构变形减震行走部，所述减震元件为弹簧减震器，所述弹簧减震器两端分别与所述机架和所述摇臂相连接。可选的，本专利技术的双蜗轮机构变形减震行走部，所述行走组件为轮式行走组件，所述轮式行走组件包括：轮式行走组件架，所述轮式行走组件架与所述行星齿轮相连；车轮组件，所述车轮组件与所述轮式行走组件架相连；车轮驱动件，所述车轮驱动件与所述车轮组件相连，并驱动所述车轮组件转动。可选的，本专利技术的双蜗轮机构变形减震行走部，所述行走组件为履带式行走组件，所述履带式行走组件包括：履带架，所述履带架与所述行星齿轮相连；履带轮，所述履带轮与所述履带架相连，所述履带轮包括驱动履带轮和从动履带轮；履带，所述履带包络在所述履带轮外，并与所述驱动履带轮相啮合；履带轮驱动件，所述履带轮驱动件与所述驱动履带轮相连，并驱动所述驱动履带轮转动。进一步的，本专利技术的双蜗轮机构变形减震行走部，所述蜗轮上设有蜗轮轴，且所述蜗轮轴的两端与所述基座可枢转地相连且伸出所述基座，所述蜗轮轴在所述基座的外侧与所述行走组件相连。进一步的，本专利技术的双蜗轮机构变形减震行走部，所述蜗杆与所述基座间设有轴承，所述蜗轮轴的两端与所述基座间设有轴承。进一步的，本专利技术的双蜗轮机构变形减震行走部，所述蜗轮为不完整齿蜗轮。进一步的，本专利技术的双蜗轮机构变形减震行走部，所述的变形驱动组件包括驱动件，所述驱动件为电机，或液压马达，或经过减速的电机，或经过减速的液压马达。通过上述技术方案，所述双蜗轮机构的蜗杆转动时，可驱动两个与所述蜗杆相啮合的所述蜗轮反向地转动；因为两个所述太阳齿轮分别与两个所述蜗轮相连接，所以当所述变形驱动组件带动所述蜗杆转动时，两个所述太阳齿轮可反向地转动，因此两个与太阳齿轮相啮合的行星齿轮可反向的转动；因为两个所述行走组件与两个所述行星齿轮相连，所以可以改变两个所述行走组件的夹角，实现了行走部的变形。若两个所述蜗轮的齿数相同，可实现两个所述行走组件同速反向摆动；若两个所述蜗轮的齿数不相同，可实现两个所述行走组件不同速反向摆动。所述双蜗轮机构具有自锁性，这样可保证两个所述太阳齿轮在一定载荷的作用下不发生转动。进一步的，因为所述摇臂分别与所述太阳齿轮和所述行星齿轮可枢转的相连，所以所述行星齿轮还能绕着所述太阳齿轮作公转运动。同时，由于所述机架和所述摇臂之间设有所述减震元件，限制了所述行星齿轮绕着所述太阳齿轮在一定范围内有阻尼的转动，从而使与所述行星齿轮相连的所述行走组件有一定的弹性摆动范围，使行走部具有减震功能。在本专利技术的技术方案中，所述蜗轮为不完整齿蜗轮，因此可以降低蜗轮的生产成本和重量。在本专利技术的技术方案中，还可以包括夹角检测模块，所述夹角检测模块与所述变形驱动组件相连用以检测蜗轮转角，从而可检测两个所述行走组件的夹角，便于行走部的变形控制。根据可选的技术方案，所述夹角检测模块为编码器，所述编码器与所述变形驱动组件相连可间接地检测出所述蜗轮的转角；根据其他可选的技术方案，所述编码器可与所述蜗轮同轴相连以得到所述蜗轮的转角；进而，可得到本专利技术的所述行走部的两个所述行走组件的夹角。在本专利技术的技术方案中，所述行走组件可为轮式行走组件，因为两个所述轮式行走组件架分别与两个所述行星齿轮相连接，所以当所述变形驱动组件驱动所述双蜗轮机构时，两个所述轮式行走组件可同速地反向摆动，从而可改变两个所述轮式行走组件的夹角，可实现两个所述轮式行走组件的轮距变化和本专利技术所述的行走部的高度的变化。在本专利技术的技术方案中，所述行走组件可为履带式行走组件，因为两个所述履带架分别与两个所述行星齿轮相连接，所以当所述变形驱动组件驱动所述双蜗轮机构时，两个所述履带式行走组件可同时反向地摆动，从而可改变两个所述履带式行走组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双蜗轮机构变形减震行走部，其特征在于，包括：机架；调角装置，所述调角装置包括：基座，所述基座与所述机架相连；双蜗轮机构，所述双蜗轮机构包括：蜗杆，所述蜗杆与所述基座可枢转地相连；蜗轮，所述蜗轮为两个，两个所述蜗轮对称地设在所述蜗杆两侧且均与所述蜗杆啮合，两个所述蜗轮均与所述基座可枢转地相连；变形驱动组件，所述变形驱动组件与所述蜗杆相连并驱动所述蜗杆转动；周转轮系组件，所述周转轮系组件为两个，呈对称布置，所述周转轮系组件包括：太阳齿轮，所述太阳齿轮为两个，两个所述太阳齿轮分别与两个所述蜗轮同轴相连，且与所述机架可枢转地相连；摇臂，所述摇臂与所述太阳齿轮同轴线地可枢转地相连；行星齿轮，所述行星齿轮为两个，所述行星齿轮与所述摇臂可枢转地相连，且所述行星齿轮与所述太阳齿轮相啮合；减震元件，所述减震元件分别与所述机架和所述摇臂相连；行走组件，所述行走组件为两个，两个所述行走组件分别与两个所述行星齿轮相连。

【技术特征摘要】
1.一种双蜗轮机构变形减震行走部，其特征在于，包括：机架；调角装置，所述调角装置包括：基座，所述基座与所述机架相连；双蜗轮机构，所述双蜗轮机构包括：蜗杆，所述蜗杆与所述基座可枢转地相连；蜗轮，所述蜗轮为两个，两个所述蜗轮对称地设在所述蜗杆两侧且均与所述蜗杆啮合，两个所述蜗轮均与所述基座可枢转地相连；变形驱动组件，所述变形驱动组件与所述蜗杆相连并驱动所述蜗杆转动；周转轮系组件，所述周转轮系组件为两个，呈对称布置，所述周转轮系组件包括：太阳齿轮，所述太阳齿轮为两个，两个所述太阳齿轮分别与两个所述蜗轮同轴相连，且与所述机架可枢转地相连；摇臂，所述摇臂与所述太阳齿轮同轴线地可枢转地相连；行星齿轮，所述行星齿轮为两个，所述行星齿轮与所述摇臂可枢转地相连，且所述行星齿轮与所述太阳齿轮相啮合；减震元件，所述减震元件分别与所述机架和所述摇臂相连；行走组件，所述行走组件为两个，两个所述行走组件分别与两个所述行星齿轮相连。2.根据权利要求1所述的双蜗轮机构变形减震行走部，其特征在于，还包括：夹角检测模块，所述夹角检测模块与所述变形驱动组件相连用以检测蜗轮转角；所述夹角检测模块为编码器。3.根据权利要求1所述的双蜗轮机构变形减震行走部，其特征在于：所述减震元件为弹簧减震器，所述弹簧减震器两端分别与所述机架和所述摇臂相铰接。4.根据权利要求1所述的双蜗轮机构变形减震行走部，其特征在于，所述行走组件为轮式行走组件，所述轮式行走部组件包括：轮式行走组件架，所述轮式行走部架与...

【专利技术属性】
技术研发人员：李允旺，李伟，葛世荣，郑宇巍，夏新春，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32