一种反四边形双节履带机器人制造技术

一种反四边形双节履带机器人，涉及一种履带移动机器人，更具体地说，它涉及一种包括四个履带模块和一个由反平行四边形机构所组成的连杆模块，解决了履带式移动机器人灵活性不足的缺点，同时发挥连杆机构灵活多变的特点，使得移动机器人能更好的适应行驶地面的变化，以提高移动机器人的越障性。该机器人包括：连杆模块(A)、第一至第四履带模块(B1、B2、B3、B4)各履带模块和连杆模块均有一个电机，连杆模块为一反平行四边形机构，第一、三履带模块与第一车体(1)连接，第二、四履带模块与第二车体(6)连接。本发明专利技术具有稳定高、灵活多变的特点，适应凹凸起伏的地面，提高机器人的越障能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种一种反四边形双节履带机器人，更具体地说，它涉及一种由四个履带模块和一套反平行四边形机构所组成的复合式移动机器人。
技术介绍
履带式移动机器人、轮式移动机器人和腿式移动机器人是人们研究最多的，也是目前应用在移动机器人上最为广泛的三种移动机器人。较之其它两种移动机器人，履带式移动机器人的特点是稳定性好、通过性强，它能在凹凸不平的地面上行走，并能通过障碍物和爬过较大斜坡或是楼梯。但是履带式移动机器人运动方向的操纵是由左右履带的速度差所控制，因此，转向时会出现滑动、阻力较大，转向半径及中心准确度较差等问题。传统的履带式移动机器人虽然稳定性好，但是其灵活性较差，变化较少，极大地限制了移动机器人综合性能提高。连杆机构是机械中的一种常见机构，主要用于运动方式的传递，例如将转动转化为平移，将转动转化为摆动，将平移转化为转动，将摆动转化为转动等。当今，连杆机构已经在广泛的应用于各行各业中，连杆机构传动的优点是灵活多变，可以传递复杂的运动。连杆机构又可分为空间连杆机构和平面连杆机构，无论是空间连杆机构还是平面连杆机构又由若干种连杆机构组成，种类繁多。随着人类对于未知地域的探索活动不断增多，移动机器人所要完成任务的复杂性和难度也在逐步上升。因此，如何提高移动机器人的稳定性，越障能力和机动能力等就成了研究热点，也是急待解决的一个方面。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，要克服履带式移动机器人灵活性不足的缺点，同时发挥连杆机构灵活多变的特点，使得移动机器人能更好的适应行驶地面的变化，以提高移动机器人的越障性。本专利技术解决其技术问题的技术方案—种反四边形双节履带机器人，该履带机器人包括连杆模块、第一履带模块、第二履带模块、第三履带模块、第四履带模块，并且通过连杆模块将第一履带模块、第二履带模块、第三履带模块、第四履带模块连接起来，组成反四边形双节履带机器人，上述模块之间的连接方式分别通过第一履带模块和第三履带模块中的履带侧板上的两个通孔和连杆模块的第一车体两侧相对应的两个通孔，用螺栓和螺母将第一履带模块和第三履带模块连接在第一车体的两侧；分别通过第二履带模块和第四履带模块中的履带侧板上的两个通孔和连杆模块的第二车体两侧相对应的两个通孔，用螺栓和螺母将第二履带模块和第四履带模块连接在第二车体的两侧；第一履带轮、第二履带轮、第三履带轮和第四履带轮的轮径相等；第一车体和第二车体的外形尺寸相同；第一带轮轴和第二带轮轴的中心距与第一履带轮的轮径之和不超过第一车体的长度；第一履带模块、第二履带模块、第三履带模块、第四履带模块完全相同；所述的连杆模块为反平行四边形机构，包括第一车体、第一转动杆、第三转动轴、 第三支撑座、联轴器、第二车体、第四支撑座、第四转动轴、第二转动杆、蜗轮蜗杆电机、第二固定板、第二支撑座、第二转动轴、第一固定板、配重块、第一支撑座、第一转动轴、第一轴用卡圈和第三轴用卡圈、第二轴用卡圈、第四轴用卡圈；上述零部件之间的连接方式用螺钉与螺母将第二支撑座、第一支撑座分别固定在第一车体上平面的对角上；用螺钉与螺母将第三支撑座、第四支撑座分别固定在第二车体上平面的对角上；第一转动杆的两端各设一个方形通孔分别与第一转动轴、第三转动轴上的方形轮廓过盈配合固连在一起；第二转动杆的两端各设一个方形通孔分别与第二转动轴、第四转动轴上的方形轮廓过盈配合固连在一起；第一转动轴的圆形轮廓与第一支撑座上的通孔间隙配合相连接，第一轴用卡圈卡在第一转动轴上的沟槽内；第二转动轴的圆形轮廓与第二支撑座上的通孔间隙配合相连接，第二轴用卡圈卡在第二转动轴上的沟槽内；第三转动轴的圆形轮廓与第三支撑座上圆形通孔间隙配合相连接，第三轴用卡圈卡在第三转动轴上的沟槽内；第三转动轴上设沟槽端伸出的轴径与联轴器的一端配合，并通过螺钉固定；第四转动轴的圆形轮廓与第四支撑座上圆形通孔间隙配合相连接，第四轴用卡圈卡在第四转动轴上的沟槽内；第一固定板两个相垂直的平面上各有一个通孔；采用螺钉与配重块上的螺纹孔连接，将配重块固定在第一固定板的一个垂直平面上；用螺钉分别穿过第一固定板的另一个垂直平面上的通孔，采用螺母与螺钉将第一固定板固定在第一车体上与蜗轮蜗杆电机相对应位置；第二固定板两个相垂直的平面上各有一个通孔，通过螺钉和螺母将第二固定板的一个相垂直的平面固定在第二车体上，采用螺钉与蜗轮蜗杆电机上的螺纹孔的连接，将蜗轮蜗杆电机固定在第二固定板的另一个相垂直平面上；第三转动轴、第三轴用卡圈和第二支撑座；第四转动轴、第四轴用卡圈和第四支撑座；第二转动轴、第二轴用卡圈和第三支撑座的连接方式与第一转动轴、第一轴用卡圈和第一支撑座的连接方式相同，形成一个闭链反平行四边形机构。本专利技术和已有技术相比所具有的有益效果该机器人选用一反平行四边形机构为连杆模块，并在两车体两侧辅以履带模块， 具有履带稳定高的特点，也具有连杆机构灵活多变的特点，提高了机器人的越障能力。通过使一个车体绕着另外一个翻转而使得两个车体所形成的角度发生变化，从而调整履带模块的姿态，以适应凹凸起伏的地面，提高机器人的越障能力。 附图说明图1为一种反四边形双节履带机器人三维图；图2为一种反四边形双节履带机器人的连杆模块示意图；图3为一种反四边形双节履带机器人连杆模块三维图；图4为图2的A-A剖视图；图5为图2的B-B剖视图；图6为图2的C-C剖视图；图7为一种反四边形双节履带机器人履带模块剖视图；图8为图7的D部分的局部放大视图；图9为一种反四边形双节履带机器人履带模块三维图；图10(a)为一种反四边形双节履带机器人遇到障碍示意图；图10(b)为一种反四边形双节履带机器人履带搭上障碍示意图；图10(c)为一种反四边形双节履带机器人履带跨上障碍示意图；图10(d)为一种反四边形双节履带机器人履带跨下障碍示意图；图10(e)为一种反四边形双节履带机器人越过障碍示意图；图10(f)为一种反四边形双节履带机器人继续行驶示意图；图11 (a)为一种反四边形双节履带机器人遇到壕沟示意图；图11 (b)为一种反四边形双节履带机器人改变车体之间的夹角示意图；图11 (c)为一种反四边形双节履带机器人车体搭上壕沟一端示意图；图11 (d)为一种反四边形双节履带机器人通过壕沟示意图；图11 (e)为一种反四边形双节履带机器人改变两车体夹角示意图；图11 (f)为一种反四边形双节履带机器人继续行驶示意图；图12(a)为一种反四边形双节履带机器人正常行驶示意图；图12(b)为一种反四边形双节履带机器人改变车体之间的夹角示意图；图12(c)为一种反四边形双节履带机器人完成空中翻转示意图；图12(d)为一种反四边形双节履带机器人恢复正常状态继续行驶示意图；图中A连杆模块、第一履带模块Bi、第二履带模块B2、第三履带模块B3、第四履带模块 B4、第一车体1、第一转动杆2、第三转动轴3、第三支撑座4、联轴器5、第二车体6、第四支撑座7、第四转动轴8、第二转动杆9、蜗轮蜗杆电机10、第二固定板11、第二支撑座12、第二转动轴13、第一固定板14、配重块15、第一支撑座16、第一转动轴17、第一轴用卡圈18和第三轴用卡圈19、第二轴用卡圈20、第四轴用卡圈21、履带22、第一履带侧板23、第一滚动轴承M、第一带轮轴25、第一履带轮沈、第一连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种反四边形双节履带机器人，其特征在于：该履带机器人包括连杆模块（Ａ）、第一履带模块（Ｂ１）、第二履带模块（Ｂ２）、第三履带模块（Ｂ３）、第四履带模块（Ｂ４），并且通过连杆模块（Ａ）将第一履带模块（Ｂ１）、第二履带模块（Ｂ２）、第三履带模块（Ｂ３）、第四履带模块（Ｂ４）连接起来，组成反四边形双节履带机器人，上述模块之间的连接方式：分别通过第一履带模块（Ｂ１）和第三履带模块（Ｂ３）中的履带侧板上的两个通孔和连杆模块的第一车体（１）两侧相对应的两个通孔，用螺栓和螺母将第一履带模块（Ｂ１）和第三履带模块（Ｂ３）连接在第一车体（１）的两侧；分别通过第二履带模块（Ｂ２）和第四履带模块（Ｂ４）中的履带侧板上的两个通孔和连杆模块的第二车体（６）两侧相对应的两个通孔，用螺栓和螺母将第二履带模块（Ｂ２）和第四履带模块（Ｂ４）连接在第二车体（６）的两侧；第一履带轮（２６）、第二履带轮（３１）、第三履带轮（３６）和第四履带轮（３９）的轮径相等；第一车体（１）和第二车体（６）的外形尺寸相同；第一带轮轴（２５）和第二带轮轴（３０）的中心距与第一履带轮（２６）的轮径之和不超过第一车体（１）的长度；第一履带模块（Ｂ１）、第二履带模块（Ｂ２）、第三履带模块（Ｂ３）、第四履带模块（Ｂ４）完全相同；所述的连杆模块（Ａ）为反平行四边形机构，包括第一车体（１）、第一转动杆（２）、第三转动轴（３）、第三支撑座（４）、联轴器（５）、第二车体（６）、第四支撑座（７）、第四转动轴（８）、第二转动杆（９）、蜗轮蜗杆电机（１０）、第二固定板（１１）、第二支撑座（１２）、第二转动轴（１３）、第一固定板（１４）、配重块（１５）、第一支撑座（１６）、第一转动轴（１７）、第一轴用卡圈（１８）和第三轴用卡圈（１９）、第二轴用卡圈（２０）、第四轴用卡圈（２１）；上述零部件之间的连接方式：用螺钉与螺母将第二支撑座（１２）、第一支撑座（１６）分别固定在第一车体（１）上平面的对角上；用螺钉与螺母将第三支撑座（４）、第四支撑座（７）分别固定在第二车体（６）上平面的对角上；第一转动杆（２）的两端各设一个方形通孔分别与第一转动轴（１７）、第三转动轴（３）上的方形轮廓过盈配合固连在一起；第二转动杆（９）的两端各设一个方形通孔分别与第二转动轴（１３）、第四转动轴（８）上的方形轮廓过盈配合固连在一起；第一转动轴（１７）的圆形轮廓与第一支撑座（１６）上的通孔间隙配合相连接，第一轴用卡圈（１８）卡在第一转动轴（１７）上的沟槽内；第二转动轴（１３）的圆形轮廓与第二支撑座（１２）上的通孔间隙配合相连接，第二轴用卡圈（２０）卡在第二转动轴（１３）上的沟槽内；第三转动轴（３）的圆形轮廓与第三支撑座（４）上圆形通孔间隙配合相连接，第三轴用卡圈（１９）卡在第三转动轴（３）上的沟槽内；第三转动轴（３）上设沟槽端伸出的轴径与联轴器（５）的一端配合，并通过螺钉固定；第四转动轴（８）的圆形轮廓与第四支撑座（７）上圆形通孔间隙配合相连接，第四轴用卡圈（２１）卡在第四转动轴（８）上的沟槽内；第一固定板（１４）两个相垂直的平面上各有一个通孔；采用螺钉与配重块（１５）上的螺纹孔连接，将配重块（１５）固定在第一固定板（１４）的一个垂直平面上；用螺钉分别穿过第一固定板（１４）的另一个垂直平面上的通孔，采用螺母与螺钉将第一固定板（１４）固定在第一车体（１）上与蜗轮蜗杆电机（１０）相对应位置；第二固定板（１１）两个相垂直的平面上各有一个通孔，通过螺钉和螺母将第二固定板（１１）的一个相垂直的平面固定在第二车体（６）上，采用螺钉与蜗轮蜗杆电机（１０）上的螺纹孔的连接，将蜗轮蜗杆电机（１０）固定在第二固定板（１１）的另一个相垂直平面上；第三转动轴（３）、第三轴用卡圈（１９）和第二支撑座（４）；第四转动轴（８）、第四轴用卡圈（２１）和第四支撑座（７）；第二转动轴（１３）、第二轴用卡圈（２０）和第三支撑座（１２）的连接方式与第一转动轴（１７）、第一轴用卡圈（１８）和第一支撑座（１６）的连接方式相同，形成一个闭链反平行四边形机构。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚燕安，田耀斌，张楠，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：11