一种可变形履带车制造技术

本实用新型专利技术公开一种可变形履带车，包括底盘模块和2组带轮模块，底盘模块主要包括电池和电控箱，带轮模块中固定板与底盘模块相连，一个电机减速机一体机固定在固定板上，驱动带轮与该电机减速机一体机相连，从动带轮与固定板连接并能自由旋转，凸轮曲线块安装在两轮圆心连接的中点上，摆杆一端与凸轮曲线块的形心位置相连并可绕其自由转动，凸轮杆在摆杆的轴向滑动而不脱出，凸轮杆的下端与凸轮曲线块的圆弧状曲线接触，形成一个凸轮副，凸轮杆的另一端连接另一个电机减速机一体机，电机减速机一体机连接摆杆带轮，履带同时环住驱动带轮、从动带轮和摆杆带轮；2组带轮模块都通过固定板安装在底盘模块上，与底盘模块连接后呈中心对称。对称。对称。

【技术实现步骤摘要】
一种可变形履带车


[0001]本技术涉及一种可变形履带车。

技术介绍

[0002]随着机器人技术的发展，越来越多的移动底盘被研发出来，用于巡检、物流，甚至人们日常生活像机场、商场、大型综合体等地方。但是现在市场上绝大多数的机器人都只能在平面上或者缓坡上运行。没有越障、越沟、爬楼梯等能力。更别说在高危的废墟中进行灵活地搜救了。
[0003]现有不会变形的履带车，由于履带不可变形，履带轮盘的半径即为越障高度的极限，故越障能力不强。由于履带不可变形，在爬楼梯时，履带车上搭载的设备重心若比较高，履带车容易倾覆。
[0004]现有的变形履带车，如专利号为US7493976B2公开的。其摆臂组件驱动扭矩提供在摆臂组件转轴上，造成所需扭矩较大，传动部件易损坏。

技术实现思路

[0005]为解决以上现有技术存在的问题，本技术提出一种可变形履带车。
[0006]本技术可通过以下技术方案予以实现：
[0007]一种可变形履带车，包括底盘模块和2组带轮模块；底盘模块主要包括电池和电控箱，控制履带车的运行和提供能量；带轮模块包括：固定板、2个电机减速机一体机、驱动带轮、从动带轮、摆杆带轮、凸轮曲线块、摆杆、凸轮杆和履带；所述固定板与底盘模块相连，其中一个电机减速机一体机固定在固定板上，所述驱动带轮与该电机减速机一体机相连；所述从动带轮与固定板连接并能自由旋转；所述凸轮曲线块安装在两轮圆心连接的中点上；所述摆杆一端与凸轮曲线块的形心位置相连并可绕其自由转动；所述凸轮杆在摆杆的轴向滑动而不脱出；所述凸轮杆的下端与凸轮曲线块的圆弧状曲线接触，形成一个凸轮副；所述凸轮杆的另一端连接其中另一个电机减速机一体机，该电机减速机一体机连接摆杆带轮；履带同时环住所述驱动带轮、从动带轮和摆杆带轮；2组带轮模块的装配方式和零件完全一致，都通过所述固定板安装在底盘模块上，与底盘模块连接后呈中心对称。
[0008]其中，所述可变形履带车在正常行驶过程中：左侧的摆杆带轮的转速与左侧的驱动带轮的转速一致，右侧的摆杆带轮的转速与右侧的驱动带轮的转速一致。
[0009]其中，所述可变形履带车停止过程中变形：左右的驱动带轮不运动，左右的摆杆带轮分别以反向、同转速的转动。
[0010]其中，所述履带是柔性的，且摆杆和凸轮杆的总长会根据凸轮曲线块既定的凸轮曲线伸缩，摆杆带轮会在履带的内齿上移动，从而使摆杆绕转轴转动，使履带围成的三角形产生不同的形状，从而实现履带的大角度上坡，加长履带触地长度等功能。
[0011]其中，所述可变形履带车运动过程中变形：若左右的驱动带轮的转速为ω，若摆杆带轮的转速不等于ω，就会产生速度差，使摆杆绕转轴转动，使履带围成的三角形产生不同
的形状，从而实现履带的大角度上坡，加长履带触地长度等功能。
[0012]有益效果
[0013]1.本技术的履带车可变形。在上坡、越障、开始爬楼梯等场景下，可以将履带摆杆向前摆，增加上坡角度、越障高度等；在跨沟和爬楼梯时，摆杆放平，增加履带与地面接触的长度。可跨过更宽的沟壑，也可在爬楼梯时防止倾覆。
[0014]2.本技术控制变形的电机放在凸轮杆的一端，能有效降低电机减速机以及相应构件所承受的扭矩。
附图说明
[0015]图1为本技术的结构示意图；
[0016]图2为本技术局部结构示意图；
[0017]图3为本技术局部展开结构示意图；
[0018]图4为本技术摆臂向前结构示意图；
[0019]图5为本技术摆臂放平结构示意图；
[0020]图6为本技术摆臂翘起车体示意图；
[0021]图7为摆臂向前爬楼示意图；
[0022]图8为摆臂放平爬楼示意图；
[0023]图9为本技术公式对应曲线示意图；
[0024]图10为坐标方程生成曲线示意图；
[0025]图11为降低电机减速机以及相应构件所承受的扭矩的证明示意图；
[0026]图12为原专利的最大扭矩示意图；
[0027]图13为本技术的最大扭矩示意图。
具体实施方式
[0028]以下通过特定的具体实施例说明本技术的实施方式，本领域的技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。
[0029]如图1
‑
6所示，本技术的一种可变形履带车，包括底盘模块1和2组带轮模块2：底盘模块主要包括电池和电控箱，控制履带车的运行和提供能量；带轮模块包括：固定板201、2个电机减速机一体机202、驱动带轮203、从动带轮204、摆杆带轮205、凸轮曲线块206、摆杆207、凸轮杆208和履带209。
[0030]固定板201与底盘模块1相连，一个电机减速机一体机202固定在固定板201上，驱动带轮203与该电机减速机一体机202相连；从动带轮204与固定板201连接并能自由旋转；凸轮曲线块206安装在两轮圆心连接的中点上；摆杆207一端与凸轮曲线块206的形心位置相连并可绕其自由转动；凸轮杆208在摆杆207的轴向可滑动而不脱出；凸轮杆(208)的下端与凸轮曲线块206的圆弧状曲线接触，形成一个凸轮副；凸轮杆208的另一端连接另一个电机减速机一体机202；电机减速机一体机连接摆杆带轮205。履带209同时环住驱动带轮203、从动带轮204和摆杆带轮205；2组带轮模块2的装配方式和零件完全一致，都通过固定板201安装在底盘模块1上，与底盘模块1连接后呈中心对称。
[0031]可变形履带车在正常行驶过程中：左侧的摆杆带轮205的转速与左侧的驱动带轮
203的转速一致，右侧的摆杆带轮205的转速与右侧的驱动带轮203的转速一致。可变形履带车停止过程中变形：左右的驱动带轮203不运动，左右的摆杆带轮205分别以反向、同转速的转动。因为履带是柔性的，且摆杆207和凸轮杆208的总长会根据凸轮曲线块206既定的凸轮曲线伸缩，摆杆带轮205会在履带209的内齿上移动，从而使摆杆207绕转轴转动，使履带209围城的三角形产生不同的形状，从而实现履带209的大角度上坡，加长履带209触地长度等功能。
[0032]可变形履带车运动过程中变形：若左右的驱动带轮203的转速为ω，若摆杆带轮205的转速不等于ω，就会产生速度差，使摆杆207绕转轴转动，使履带围城的三角形产生不同的形状，从而实现履带209的大角度上坡，加长履带209触地长度等功能。
[0033]凸轮曲线的计算如下：
[0034]当摆杆207需要运动时，由于履带的约束，摆杆带轮205是以驱动带轮203和从动带轮204为椭圆的两个焦点做椭圆曲线运动：
[0035]椭圆的极坐标方程：
[0036][0037]在对应角度下，摆杆的伸长量为：
[0038]1.
[0039][0040]公式中b为椭圆的短半轴，e为椭圆离心率，θ为椭圆极坐标的角度，r(θ)为对应角度下椭本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可变形履带车，其特征在于，包括底盘模块(1)和2组带轮模块(2)，所述底盘模块(1)主要包括电池和电控箱，控制履带车的运行和提供能量；所述带轮模块包括：固定板(201)、2个电机减速机一体机(202)、驱动带轮(203)、从动带轮(204)、摆杆带轮(205)、凸轮曲线块(206)、摆杆(207)、凸轮杆(208)和履带(209)；所述固定板(201)与底盘模块(1)相连；其中一个电机减速机一体机(202)固定在所述固定板(201)上，所述驱动带轮(203)与该电机减速机一体机(202)相连；所述从动带轮(204)与所述固定板(201)连接并能自由旋转；所述凸轮曲线块(206...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹燕军，宣驰策，
申请(专利权)人：浙江大学湖州研究院，
类型：新型
国别省市：