一种单动力可转向移动机器人制造技术

一种单动力可转向移动机器人，该机器人以Myard机构为基础，由两个可收缩的变形轮、主体支撑杆1(8)、主体支撑杆2(9)和若干连杆及驱动系统构成，其中两个可收缩的变形轮由三类连杆组成，通过对贯通式丝杠直线步进电机(18)的转向及转速控制，能够控制两轮同步变形，使两变形轮不同杆件交替与地面接触，机器人利用整体重心的偏移实现滚动，控制两变形轮变形角度的大小，能够实现直行和转向的功能，此机器人在教育、娱乐、军事等领域将得到很好的应用。军事等领域将得到很好的应用。军事等领域将得到很好的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种单动力可转向移动机器人


[0001]本专利技术涉及单动力可转向移动机器人，具体涉及一种以Myard机构为基础的，通过一个驱动电机的正反转驱动机构直行及转向的单动力可转向移动机器人。

技术介绍

[0002]由于5R Myard机构自由度为1，具有可折展特性，利用这种可折展特性，可以使组合的5R Myard机构具有运动的能力。
[0003]中国专利CN109774806B公开了“一种可转向滚动4U机构”，该机构使用两个电机分别通过调整四边形的顶点角度和调整十字形支撑板所在平面的二面角大小进行驱动和控制实现机构的翻滚运动和转弯功能，结构简单，具有一定运动能力。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题：一般来说，移动型机器人(如移动四杆机构)在移动过程中一般不能通过单动力实现直行和转向，运动的机动性较差。
[0005]一种单动力可转向移动机器人为空间闭链机构，包括第一长支撑杆、第二长支撑杆、第三长支撑杆、第四长支撑杆、第五长支撑杆、第六长支撑杆、第七长支撑杆、第八长支撑杆、第九长支撑杆、第十长支撑杆、第十一长支撑杆、第十二长支撑杆；第一连接杆、第二连接杆、第三连接杆、第四连接杆、第五连接杆、第六连接杆、第七连接杆、第八连接杆、第九连接杆、第十连接杆、第十一连接杆、第十二连接杆；第一短支撑杆、第二短支撑杆、第三短支撑杆、第四短支撑杆、第五短支撑杆、第六短支撑杆、第七短支撑杆、第八短支撑杆、第九短支撑杆、第十短支撑杆、第十一短支撑杆、第十二短支撑杆；主体支撑杆1；主体支撑杆2；第一驱动连杆、第二驱动连杆、第三驱动连杆、第四驱动连杆；第一U形座、第二U形座、第三U形座、第四U形座；贯通式丝杠直线步进电机；第一丝杠连接件、第二丝杠连接件组成；
[0006]所述的第一长支撑杆，一端为圆头细杆，另一端为截面为矩形的杆件，在中间处进行适合长度的镂空处理，避免与主体支撑杆2上凸起杆形成干涉；第二长支撑杆、第三长支撑杆、第四长支撑杆、第五长支撑杆、第六长支撑杆、第七长支撑杆、第八长支撑杆、第九长支撑杆、第十长支撑杆、第十一长支撑杆、第十二长支撑杆与第一长支撑杆的结构和外形尺寸相同；
[0007]所述的第一连接杆截面为矩形，一端带有球形洼坑，直径略大于第一短支撑杆一端处球体，另一侧为楔形形状，第二连接杆、第三连接杆、第四连接杆、第五连接杆、第六连接杆、第七连接杆、第八连接杆、第九连接杆、第十连接杆、第十一连接杆、第十二连接杆与第一连接杆的结构和外形尺寸相同；
[0008]所述的第一短支撑杆，截面为矩形，一端为球形端点，另一端呈楔形结构，杆件有效长度与第一连接杆相同；第二短支撑杆、第三短支撑杆、第四短支撑杆、第五短支撑杆、第六短支撑杆、第七短支撑杆、第八短支撑杆、第九短支撑杆、第十短支撑杆、第十一短支撑杆、第十二短支撑杆与第一短支撑杆的结构和外形尺寸相同；
[0009]所述的主体支撑杆1，主体为正六棱柱结构，中间开有方形通孔，一侧设置有一定深度的长方形深孔，靠近长方形深孔一侧存在一十二轮辐圆轮结构，轮缘进行圆角处理；
[0010]所述的主体支撑杆2，主体为正六棱柱结构，中间开有方形通孔，一侧有矩形缺口，在靠近缺口处均匀分布六根圆头细杆，其直径小于第一长支撑杆镂空槽宽；
[0011]所述的第一驱动连杆截面为矩形，一侧具有豁口，两侧通孔呈平行方位；第二驱动连杆、第三驱动连杆、第四驱动连杆与第一驱动连杆结构外形尺寸相同；
[0012]所述的第一U形座，整体呈U形形状，并在两侧设有轴孔；第二U形座、第三U形座、第四U形座与第一U形座结构外形尺寸相同；
[0013]所述的第一丝杠连接件，截面为矩形结构，中间设有与丝杠连接的通孔，两边设有正交的通孔；第二丝杠连接件与第一丝杠连接件结构外形尺寸相同；
[0014]具体连接方式为：
[0015]第一长支撑杆长方体一端与主体支撑杆1靠近圆轮一端的六棱柱第一条边通过转动副连接，使第一长支撑杆与主体支撑杆1中心部分对应平面夹角范围为90～180
°
；
[0016]第二长支撑杆、第三长支撑杆、第四长支撑杆、第五长支撑杆、第六长支撑杆按照与第一长支撑杆相同的装配方式依次装配到主体支撑杆1上；
[0017]第七长支撑杆长方体一端与主体支撑杆2靠近细杆一端的六棱柱第一条边通过转动副连接，使第七长支撑杆与主体支撑杆2中心部分对应平面夹角范围为0～90
°
；
[0018]第八长支撑杆、第九长支撑杆、第十长支撑杆、第十一长支撑杆、第十二长支撑杆按照与第七长支撑杆相同的装配方式依次装配到主体支撑杆2上；
[0019]第一连接杆一端与第一短支撑杆球体一端通过转动副连接，另一端与第一长支撑杆通过转动副连接，第一短支撑杆另一端与第二长支撑杆通过转动副连接；
[0020]第二连接杆、第三连接杆、第四连接杆、第五连接杆、第六连接杆、第七连接杆、第八连接杆、第九连接杆、第十连接杆、第十一连接杆、第十二连接杆按照与第一连接杆相同的装配方式依次装配第二短支撑杆、第三短支撑杆、第四短支撑杆、第五短支撑杆、第六短支撑杆、第七短支撑杆、第八短支撑杆、第九短支撑杆、第十短支撑杆、第十一短支撑杆、第十二短支撑杆和第三长支撑杆、第四长支撑杆、第五长支撑杆、第六长支撑杆、第七长支撑杆、第八长支撑杆、第九长支撑杆、第十长支撑杆、第十一长支撑杆、第十二长支撑杆、第一长支撑杆；
[0021]主体支撑杆1与主体支撑杆2中心部分采用刚性连接方式；
[0022]第三U形座固连在第一长支撑杆长方体杆件边缘一侧，第三驱动连杆与第三U形座形成转动连接，第二丝杠连接件与第三驱动连杆形成转动连接，第二丝杠连杆与贯通式丝杠直线步进电机中丝杠固连在一起，第四驱动连杆与第二丝杠连杆形成转动连接，第四U形座与第四驱动连杆形成转动连接，第四U形座与第四长支撑杆固连在一起；主体支撑杆2一侧连接方式与相同。
[0023]本专利技术的有益效果：本专利技术所述的一种单动力可转向移动机器人，通过一个电机正反转可以实现直行和转向功能。该机构结构简单，易于制造和加工。在民用领域，为中小学生提供了对移动机构认识的机会，可用于制作玩具、教学教具，在军用领域，也可进一步设计，改造为军用探测机器人。
附图说明
[0024]图1单动力可转向移动机器人装配原理图
[0025]图2第一长支撑杆结构图
[0026]图3第一连接杆结构图
[0027]图4第一短支撑杆结构图
[0028]图5主体支撑杆1结构图
[0029]图6主体支撑杆2结构图
[0030]图7第一驱动连杆结构图
[0031]图8第一U形座结构图
[0032]图9第一丝杠连接件结构图
[0033]图10单动力可转向移动机器人前进步态示意图
[0034]图11单动力可转向移动机器人后退步态示意图
[0035]图12单动力可转向移动机器人右转步态示意图
[0036]图13单动力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单动力可转向移动机器人，其特征在于：单动力可转向移动机器人为空间闭链机构，包括第一长支撑杆(1)、第二长支撑杆(4)、第三长支撑杆(7)、第四长支撑杆(36)、第五长支撑杆(39)、第六长支撑杆(42)、第七长支撑杆(12)、第八长支撑杆(16)、第九长支撑杆(22)、第十长支撑杆(27)、第十一长支撑杆(31)、第十二长支撑杆(33)；第一连接杆(2)、第二连接杆(5)、第三连接杆(34)、第四连接杆(37)、第五连接杆(40)、第六连接杆(43)、第七连接杆(13)、第八连接杆(20)、第九连接杆(23)、第十连接杆(28)、第十一连接杆(30)、第十二连接杆(10)；第一短支撑杆(3)、第二短支撑杆(6)、第三短支撑杆(35)、第四短支撑杆(38)、第五短支撑杆(41)、第六短支撑杆(44)、第七短支撑杆(15)、第八短支撑杆(21)、第九短支撑杆(26)、第十短支撑杆(29)、第十一短支撑杆(32)、第十二短支撑杆(11)；主体支撑杆1(8)；主体支撑杆2(9)；第一驱动连杆(14)、第二驱动连杆(25)、第三驱动连杆(46)、第四驱动连杆(48)；第一U形座(17)、第二U形座(24)、第三U形座(45)、第四U形座(49)；贯通式丝杠直线步进电机(18)；第一丝杠连接件(19)、第二丝杠连接件(47)组成；所述的第一长支撑杆(1)，一端为圆头细杆，另一端为截面为矩形的杆件，在中间处进行适合长度的镂空处理，避免与主体支撑杆2(9)上凸起杆形成干涉；第二长支撑杆(4)、第三长支撑杆(7)、第四长支撑杆(36)、第五长支撑杆(39)、第六长支撑杆(42)、第七长支撑杆(12)、第八长支撑杆(16)、第九长支撑杆(22)、第十长支撑杆(27)、第十一长支撑杆(31)、第十二长支撑杆(33)与第一长支撑杆(1)的结构和外形尺寸相同；所述的第一连接杆(2)截面为矩形，一端带有球形洼坑，直径略大于第一短支撑杆(3)一端处球体，另一侧为楔形形状，第二连接杆(5)、第三连接杆(34)、第四连接杆(37)、第五连接杆(40)、第六连接杆(43)、第七连接杆(13)、第八连接杆(20)、第九连接杆(23)、第十连接杆(28)、第十一连接杆(30)、第十二连接杆(10)与第一连接杆(2)的结构和外形尺寸相同；所述的第一短支撑杆(3)，截面为矩形，一端为球形端点，另一端呈楔形结构，杆件有效长度与第一连接杆(2)相同；第二短支撑杆(6)、第三短支撑杆(35)、第四短支撑杆(38)、第五短支撑杆(41)、第六短支撑杆(44)、第七短支撑杆(15)、第八短支撑杆(21)、第九短支撑杆(26)、第十短支撑杆(29)、第十一短支撑杆(32)、第十二短支撑杆(11)与第一短支撑杆(3)的结构和外形尺寸相同；所述的主体支撑杆1(8)，主体为正六棱柱结构，中间开有方形通孔，一侧设置有一定深度的长方形深孔，靠近长方形深孔一侧存在一十二轮辐圆轮结构，轮缘进行圆角处理；所述的主体支撑杆2(9)，主体为正六棱柱结构，中间开有方形通孔，一侧有矩形缺口，在靠近缺口处均匀分布六根圆头细杆，其直径小于第一长支撑杆(1)镂空槽宽；所述的第一驱动连杆(14)截面为矩形，一侧具有豁口，两侧通孔呈正交方位；第二驱动连杆(25)、第三驱动连杆(46)、第四驱动连杆(48)与第一驱动连杆(14)结构外形尺寸相同；所述的第一U形座(17)，整体呈U形形状，并在两侧设有轴孔；第二U形座(24)、第三U形座(45)、第四U形座(49)与第一U形座(17)结构外形尺寸相同；所述的第一丝杠连接件(19)，截面为矩形结构，中间设有与丝杠连接的通孔，两边设有正交的通孔；第二丝杠连接件(47)与第一丝杠连接件(19)结构外形尺寸相同；具体连接方式为：第一长支撑杆(1)长方体一端与主体支撑杆1(8)靠近圆轮一端的六棱柱第一条边通过
转动副连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，付志洋，张宇航，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：