自适应式越障变形轮制造技术

本发明专利技术涉及一种自适应式越障变形轮，包括由若干沿周向分布的圆弧形轮条构成的变形轮体、中心支撑轮毂及轮辐机构，轮辐机构包括与圆弧形轮条一一对应的固定辐条及形变臂，固定辐条一端固定于中心支撑轮毂上，另一端铰接于圆弧形轮条中部，每根圆弧形轮条的铰接部沿径向延伸形成形变臂的第一臂板，形变臂的第二臂板上设有直线滑槽，第一臂板上设有插置于直线滑槽内的横向销轴，中心支撑轮毂上转动配合有连接各第二臂板的中心盘体，形变臂折叠成直线状时重合于固定辐条侧方且变形轮体为轮式状态，中心支撑轮毂设有止挡形变臂以限制形变臂沿周向同一侧形变的止挡件。自动适应障碍物情况实现自动调整变形状态，具有结构简单和使用方便的优点。方便的优点。方便的优点。

【技术实现步骤摘要】
自适应式越障变形轮


[0001]本专利技术涉及轮子，特别是可通过改变车轮的形态来提高其对环境的适应能力，实现爬越障碍的变形轮。

技术介绍

[0002]随着科技的进步，各种机械设备在工业和生活中得到应用，如移动式机器人。现有轮式移动机器人能够在平坦地面上快速移动，但却不能通过台阶、壕沟等特殊地形；为解决该问题，通过变形实现障碍跨过的轮子被设计出。但现有可变形轮的形态需要依靠独立的驱动源进行驱动轮体变形，如中国专利号为CN202111391933.4的专利文献《 可变形轮及可移动设备》中公开的变形轮，采用独立的变形驱动电机控制变形轮的变形，不仅使得结构复杂，而且增加了设备的载重量。

技术实现思路

[0003]本专利技术专利技术目的：为克服现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种可自动适应障碍物情况和行进阻力情况实现自动调整变形状态的自适应式越障变形轮，具有结构简单和使用方便的优点。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种自适应式越障变形轮，包括变形轮体、中心支撑轮毂以及实现变形轮体可形变的设置于中心支撑轮毂上的轮辐机构，变形轮体包括若干沿周向分布的圆弧形轮条，其特征在于：所述轮辐机构包括沿径向延伸的固定辐条以及形变臂，固定辐条一端固定于中心支撑轮毂上，固定辐条另一端铰接于圆弧形轮条的中部，每一根所述圆弧形轮条一一对应配合有一根固定辐条，形变臂包括可折叠呈直线状及可展开呈角度布置的第一臂板和第二臂板，每根圆弧形轮条的铰接部沿径向延伸形成所述第一臂板，第二臂板上设有沿径向延伸的直线滑槽，所述第一臂板上相对于固定在圆弧形轮条一端的另一端设有横向销轴，横向销轴插置于直线滑槽内构成第一臂板和第二臂板的联动形变，所述中心支撑轮毂上转动配合有中心盘体，各根第二臂板均固定于中心盘体上实现联动，所述形变臂折叠成直线状时重合于固定辐条侧方，同时变形轮体为各所述圆弧形轮条围成圆的轮式状态，所述中心支撑轮毂在对应形变臂处于直线状态的折叠位置设有止挡形变臂以限制形变臂单向形变的止挡件，各所述形变臂沿周向同一侧形变。
[0005]本专利技术自适应式越障变形轮的工作原理为：中心支撑轮毂用于安装轮轴，在平顺路面上行走时，中心支撑轮毂转动，单根圆弧形轮条偏移铰接点的单侧臂杆未受到较大的挤压力，圆弧形轮条基本保持围成圆形，尤其是在平顺路面上，行进速度较大，圆弧形轮条偏移铰接点的单侧受力时间较短，圆弧形轮条不易产生变形；此时，形变臂折叠呈直线形状，并折叠重合于固定辐条侧方位置。在不平路面上，轮子受到行进阻力较大或者受到障碍物挤压时，单根圆弧形轮条偏移铰接点的单侧臂杆受到较长时间的压力和较大的挤压时向内圆周侧偏摆，则圆弧形轮条绕铰接点摆动，圆弧形轮条的另一段臂杆向外展开呈爪状，在
中心盘体的带动下，实现其余圆弧形轮条同步变形；具体为：则受力圆弧形轮条对应的第一臂板跟随圆弧形轮条同步摆动，第一臂板的横向销轴在第二臂板的直线滑槽内移动，且推动第二臂板运动，第一臂板和第二臂板呈一定角度，受力的圆弧形轮条偏摆后，在中心盘体驱动下，其他第二臂板同步摆动，则其他变形臂随之摆动变形，进而带动其余圆弧形轮条也随之摆动，则圆弧形轮条被内压摆动的一侧臂杆向内摆动时，相邻圆弧形轮条的相邻侧臂杆呈现向外展开，可进入障碍物的高处，且圆弧形轮条外展一端类似爪状，可抓住障碍物表面，达到较大的爬升附着力，实现更好的障碍物跨越；且变形轮体的变形程度，根据阻力的大小自动适应，阻力越大越久时，变形轮体的形变程度越大。
[0006]优选的，所述止挡件对应在形变臂折叠呈直线状时第一臂板和第二臂板重叠部位。该结构设计下，对形变臂的止挡更为稳定可靠，实现更好的控制形变臂朝向单侧形变展开呈三角形状态。
[0007]优选的，所述中心支撑轮毂包括两片相对布置的轮盘，单根固定辐条包括分别设于两片轮盘上的、成对的轮辐板条，两片轮盘之间形成装配间隔，止挡件两端分别固定在一对轮辐板条上，所述形变臂及中心盘体组装于装配间隔内。该结构设计下，形变辐条布置在中心支撑轮毂形成的中间装配间隔内，具有结构紧凑和工作稳定性好的优点。
[0008]优选的，所述圆弧形轮条的铰接部位于圆弧形轮条的中点位置。该结构设计下，圆弧形轮条的支撑点位于中心，圆弧形轮条沿铰接点被等分，圆弧形轮条受力更为平衡。
[0009]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。
附图说明
[0010]图1为本专利技术具体实施例自适应式越障变形轮的轮式状态图；图2为本专利技术具体实施例自适应式越障变形轮张开状态图；图3为本专利技术具体实施例自适应式越障变形轮的爆炸视图图4为带有自适应式越障变形轮的设备越障状态图；图5为带有自适应式越障变形轮的设备平顺路面行走状态图。
具体实施方式
[0011]参见附图1~5，本专利技术公开的一种自适应式越障变形轮，包括变形轮体、中心支撑轮毂1以及实现变形轮体可形变的设置于中心支撑轮毂1上的轮辐机构，变形轮体包括若干沿周向分布的圆弧形轮条4，本具体实施例中，采用三根圆弧形轮条4设计，所述轮辐机构包括沿径向延伸的固定辐条2以及形变臂3，固定辐条2一端固定于中心支撑轮毂1上，固定辐条2另一端铰接于圆弧形轮条4的中部，圆弧形轮条4的铰接部41优选选取圆弧形轮条4的中间位置，实现两侧平衡，每一根所述圆弧形轮条4一一对应配合有一根固定辐条2，形变臂3包括可折叠呈直线状及可展开呈角度布置的第一臂板31和第二臂板32，每根圆弧形轮条4的铰接部41沿径向延伸形成所述第一臂板31（此处需指出的是，第一臂板31可以是经紧固件、焊接等组装固定在圆弧形轮条4上，也可以是和圆弧形轮条4一体成型，本具体实施例采用一体成型），第二臂板32上设有沿径向延伸的直线滑槽321，所述第一臂板31上相对于固定在圆弧形轮条4一端的另一端设有横向销轴311，横向销轴311插置于直线滑槽32内构成第一臂板31和第二臂板32的联动形变，所述中心支撑轮毂1上转动配合有中心盘体5，各根
第二臂板32均固定于中心盘体5上实现联动（此处需指出的是，固定可以是经紧固件、焊接等组装固定，也可以是一体成型方式），所述形变臂3折叠成直线状时重合于固定辐条2侧方，同时变形轮体为各所述圆弧形轮条4围成圆的轮式状态，所述中心支撑轮毂1在对应形变臂3处于直线状态的折叠位置设有止挡形变臂3以限制形变臂3单向形变的止挡件6，则只有对圆弧形轮条4的一侧臂杆实施挤压才可发生形变，这样使得变形轮在平顺地面行走不轻易变形，使其运动更为平顺，各所述形变臂3沿周向同一侧形变。
[0012]为使得变形轮体对抗非变形向的结构更为稳定可靠，如图1所示，所述止挡件6对应在形变臂3折叠呈直线状时第一臂板31和第二臂板32重叠部位。即对形变臂的第一臂板和第二臂板均实施阻挡，对形变臂的止挡更为稳定可靠，实现更好的控制形变臂朝向单侧形变展开呈三角形状态。
[0013]本具体实施例中，所述中心支撑轮毂1包括两片相对布置的轮盘11，单根固定辐条2包括分别设于两片轮盘11上的、成对的轮辐板条21，两片轮盘11之间形成装配间隔，止挡件6两端分别固定在一对轮辐板条11上，所述形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应式越障变形轮，包括变形轮体、中心支撑轮毂以及实现变形轮体可形变的设置于中心支撑轮毂上的轮辐机构，变形轮体包括若干沿周向分布的圆弧形轮条，其特征在于：所述轮辐机构包括沿径向延伸的固定辐条以及形变臂，固定辐条一端固定于中心支撑轮毂上，固定辐条另一端铰接于圆弧形轮条的中部，每一根所述圆弧形轮条一一对应配合有一根固定辐条，形变臂包括可折叠呈直线状及可展开呈角度布置的第一臂板和第二臂板，每根圆弧形轮条的铰接部沿径向延伸形成所述第一臂板，第二臂板上设有沿径向延伸的直线滑槽，所述第一臂板上相对于固定在圆弧形轮条一端的另一端设有横向销轴，横向销轴插置于直线滑槽内构成第一臂板和第二臂板的联动形变，所述中心支撑轮毂上转动配合有中心盘体，各根第二臂板均固定于中心盘体上实现联动，所述形变臂折...

【专利技术属性】
技术研发人员：王曙光，聂莙林，李勇，张跃飞，姜鹤明，庄千芳，沈帅，
申请(专利权)人：浙江工贸职业技术学院，
类型：发明
国别省市：