上下阶梯的步行机械装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种上下阶梯的步行机械装置，主体是由三个四连杆机构构成的工字形支架构成。工字型支架的前后８个端点分别与四个解构与功能相同的臂部相铰链形成两个四连杆机构，每个臂部由支板与支板经定位销固定连接形成平行板框架，齿轮与齿轮相咬合在平行板框架内与之固定相连，摆动齿轮与齿轮由链板相连，与齿轮相咬合，形成摆动齿轮。本发明专利技术与现有技术相比结构简单，成本低，跨越各种复杂地形功能齐全，负重板总是保持水平，整机运行平稳，维修简单。

【技术实现步骤摘要】
上下阶梯的步行机械装置所属领域：本专利技术涉及一种上下阶梯的步行机械装置。
技术介绍
：目前，从媒体及各种渠道所知，现行步行机器人能上下阶梯的都是由液压传动及在关节处安装电机方式，致使结构复杂，控制难度大及控制设备复杂，致使成本昂贵，难以普及。
技术实现思路
：本专利技术的目的是以相对简单的机械传动及控制，来达到自由上下阶梯及转向功能。本专利技术的目的是以通过以下途径来达到的：本专利技术为一种上下阶梯的步行机械装置，主体是由三个四连杆机构构成的工字形支架构成.工字型支架的前后8个端点分别与四个解构与功能相同的臂部相铰链形成两个四连杆机构，每个臂部由支板与支板经定位销固定连接形成平行板框架，齿轮与齿轮相咬合在平行板框架内与之固定相连，摆动齿轮与齿轮由链板相连，与齿轮相咬合，形成摆动齿轮，在平行板框架内摆动齿轮与同轴的位置摆动杆固定相连，抬腿控制装置与下阶梯及闸平衡装置安装在支板外侧的支架内，偏心轮在支板外侧与齿轮同轴固定连接，与下阶梯及闸平衡装置通过卡簧舌连接与控制，抬腿控制器与支板上的支架及连杆形成滑动连接，连杆通过控制软轴与控能把相连，挡板与卡轴铰链，控制摆动杆，下阶梯及闸平衡控制装置与支板上的支架，支架，立板形成滑动连接，下阶梯及闸平衡控制装置由主动滑块与被动滑块经由凸轮装置控制的卡簧舌和被动卡簧舌控制连接，被动滑块与连杆，连杆，滚轮相铰链，由弹簧接紧，与由弹簧接紧的被动卡簧舌做滑推动作。主动滑块通过控制钢丝软轴与足部相连。被动滑块通过控制钢丝软轴与控制把相连，被动滑块通过控制钢丝软轴与卡簧控制器相连，每个臂部与一条腿相连，在支板外侧与摆动齿轮同轴固定相连的转动轴杆与大腿顶端相铰链，在支板外侧与齿轮同轴固定相连的转动轴杆与大腿滑动连接，与大腿连杆相铰链，腿由大腿、大腿连杆、限位连杆、小腿、小腿连杆相铰接形成，足部由连杆、连杆、连杆、连杆及固定支杆形成滑动四连杆，并通过控制钢丝软轴与下阶梯及闸平衡控制器相连，三个四连杆形成的工字架中，前后四连杆的上横梁，下横梁的中间都没有卡簧控制器，卡黄控制器由两个卡簧组成，分别由左右两条腿的下阶梯及闸平衡控制器，经控制钢丝软轴相连，中间四连杆系统中的上主支架梁与下主支架梁之间由连杆、连杆铰链连接，连杆与被动螺母铰链，被动螺母与螺杆固定于下主支架梁下的瓦座，与动力轴经转向相反的皮带连接。本专利技术与现有技术相比结构简单，成本低，跨越各-->种复杂地形功能齐全，负重板总是保持水平，整机运行平稳，维修简单。本专利技术通过利用平行四连杆机构所组成的工字形(三个四连杆机构)活动构架，连接起各腿组，使每一组腿的两条腿做交错运动，前后组腿做交错运动，在受控的情况下，完成前进、转弯、上下阶梯动作。上下阶梯步行机的主要功能是由动力机构带动机械腿及将其连接起来的绞链连杆构架结构所完成的。是可进行一定角度(45°)的上下、转弯运动的行走机械装置。本专利技术是应用四条腿或多组(两条为一组)形成多腿行走机械机构。适用于机器人、代步工具及各种环境下的载体。步行机的腿部动力是由电动机经尼龙软轴——锥齿分轴传动器——传动轴——尼龙软轴——减速器——主传动轴——钢丝软轴——腿部控制装置的三连动齿轮——上下转动杆——腿部，带动腿部前后摆动，形成腿部运动。本专利技术在其基础上如加装其它装置，例如：遥控装置、机械手臂等，还可成为其它特种环境下的运载工具。附图说明图1为本专利技术整体结构图图2为图1的左视图图3为主体框架图图4为肩部结构图图5为上阶梯控制器结构图图6为下阶梯及闸平衡控制器结构图图7抬腿工作示意图图8为卡簧控制器结构图图9为足部结构图图10为主四连杆机构及平衡装置示意图具体实施方式：本专利技术为一种上下阶梯的步行机械装置，如图3所示，主体是由三个四连杆机构构成的工字形支架构成。工字型支架的前后8个端点分别与四个解构与功能相同的臂部相铰链形成两个四连杆机构，如图1、图2所示，每个臂部由支板16与支板23经定位销固定连接形成平行板框架，齿轮2与齿轮3相咬合在平行板框架内与之固定相连，摆动齿轮1与齿轮2由链板相连，与齿轮1相咬合，形成摆动齿轮1，在平行板框架内摆动齿轮1与同轴的位置摆动杆12固定相连，如图4、图5所示，抬腿控制装置14与下阶梯及闸平衡装置20安装在支板16外侧的支架内，偏心轮19在支板16外侧与齿轮3同轴固定连接，如图6所示，与下阶梯及闸平衡装置20通过卡簧舌连接与控制，抬腿控制器14与支板16上的支架16-2及连杆15形成滑动连接，连杆15通过控制软轴18与控能把51相连，挡板14-1与卡轴17铰链，控制摆动杆13，下阶梯及闸平衡控制装置20与支板16上的支架16-3，-->支架16-4，立板16-5形成滑动连接，下阶梯及闸平衡控制装置20由主动滑块20-5与被动滑块20-3经由凸轮装置19控制的卡簧舌20-1和被动卡簧舌20-4控制连接，被动滑块20-3与连杆20-6，连杆20-7，滚轮20-5相铰链，由弹簧接紧，与由弹簧接紧的被动卡簧舌做滑推动作，主动滑块20-2通过控制钢丝软轴12与足部11相连，被动滑块20-3通过控制钢丝软轴21与控制把5相连，被动滑块20-3通过控制钢丝软轴22与卡簧控制器28相连，每个臂部与一条腿相连，在支板23外侧与摆动齿轮1同轴固定相连的转动轴杆4与大腿6顶端相铰链，在支板23外侧与齿轮3同轴固定相连的转动轴杆5与大腿6滑动连接，与大腿连杆相铰链，腿由大腿6、大腿连杆7、限位连杆8、小腿9、小腿连杆10相铰接形成，如图9所示，足部11由连杆11-1、连杆11-2、连杆11-3、连杆11-4及固定支杆11-9形成滑动四连杆，并通过控制钢丝软轴12与下阶梯及闸平衡控制器20相连，三个四连杆形成的工字架中，前后四连杆的上横梁29，下横梁30的中间都没有卡簧控制器28，如图8所示，卡黄控制器28由两个卡簧28-1组成，分别由左右两条腿的下阶梯及闸平衡控制器20，经控制钢丝软轴22相连，如图10所示，中间四连杆系统中的上主支架梁32与下主支架梁33之间由连杆41、连杆42铰链连接，连杆41与被动螺母40铰链，被动螺母40与螺杆39固定于下主支架梁33下的瓦座，与动力轴经转向相反的皮带连接。如图1所示，步行机的单腿结构与运行方式是由控制腿部运动的三连动齿轮1，2，3的最上下齿轮1，3传动到与其同轴的圆周转动杆4，5，其中上圆周转动杆4与大腿(6)上部为绞链连接，下圆周转动杆(5)在大腿(6)的滑动槽内做往复滑动连接，，从而带动大腿做往复上下合成运动，由大腿杆(6)带动小腿(9)、足(11)，当足从A点运动到B点的过程中大腿(6)及转动杆(5)所带动的拉杆(7、8、9)，控制小腿状态及脚的着地角度，完成近似平直运动。当腿从B点运动A点过程中由转动杆(4、5)带动大腿做迈步动作，此时拉杆(7)拉动限位拉杆(8)到极限位置，带动小腿(9)与大腿形成弯曲，提高高度，完成迈腿动作。步行机三连动齿轮的最上轮为摆动齿轮(1)，如图7所示，平面行走时，摆动杆(13)及其所带的摆动齿轮(1)由于向卡簧(17)卡住摆轮杆(13)，行走时不产生上阶梯动作，当需要上阶梯或大坡时，搬动抬腿控制闸把(52)经传动钢丝软轴(18)拉动联杆(15)(带压力弹簧)，使挡板(14)(组件)压下到阻挡位置，当腿从A点起时，摆动杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种上下阶梯的步行机械装置，特征是：主体是由三个四连杆机构构成的工字形支架构成．工字型支架的前后８个端点分别与四个解构与功能相同的臂部相铰链形成两个四连杆机构，每个臂部由支板（１６）与支板（２３）经定位销固定连接形成平行板框架，齿轮（２）与齿轮（３）相咬合在平行板框架内与之固定相连，摆动齿轮（１）与齿轮（２）由链板相连，与齿轮（１）相咬合，形成摆动齿轮（１），在平行板框架内摆动齿轮（１）与同轴的位置摆动杆（１２）固定相连，抬腿控制装置（１４）与下阶梯及闸平衡装置（２０）安装在支板（１６）外侧的支架内，偏心轮（１９）在支板（１６）外侧与齿轮（３）同轴固定连接，与下阶梯及闸平衡装置（２０）通过卡簧舌连接与控制，抬腿控制器（１４）与支板（１６）上的支架（１６－２）及连杆（１５）形成滑动连接，连杆（１５）通过控制软轴（１８）与控能把（５１）相连，挡板（１４－１）与卡轴（１７）铰链，控制摆动杆（１３），下阶梯及闸平衡控制装置（２０）与支板（１６）上的支架（１６－３），支架（１６－４），立板（１６－５）形成滑动连接，下阶梯及闸平衡控制装置（２０）由主动滑块（２０－５）与被动滑块（２０－３）经由凸轮装置（１９）控制的卡簧舌（２０－１）和被动卡簧舌（２０－４）控制连接，被动滑块（２０－３）与连杆（２０－６），连杆（２０－７），滚轮（２０－５）相铰链，由弹簧接紧，与由弹簧接紧的被动卡簧舌做滑推动作，主动滑块（２０－２）通过控制钢丝软轴（１２）与足部（１１）相连，被动滑块（２０－３）通过控制钢丝软轴（２１）与控制把（５）相连，被动滑块（２０－３）通过控制钢丝软轴（２２）与卡簧控制器（２８）相连，每个臂部与一条腿相连，在支板（２３）外侧与摆动齿轮（１）同轴固定相连的转动轴杆（４）与大腿（６）顶端相铰链，在支板（２３）外侧与齿轮（３）同轴固定相连的转动轴杆（５）与大腿（６）滑动连接，与大腿连杆相铰链，腿由大腿（６）、大腿连杆（７）、限位连杆（８）、小腿（９）、小腿连杆（１０）相铰接形成，足部（１１）由连杆（１１－１）、连杆（１１－２）、连杆（１１－３）、连杆（１１－４）及固定支杆（１１－９）形成滑动四连杆，并通过控制钢丝软轴（１２）与下阶梯及闸平衡控制器（２０）相连，三个四连杆形成的工字架中，前后四连杆的上横梁（２９），下横梁（３０）的中间都没有卡簧控制器（２８），卡黄控制器（２８）由两个卡簧（２８－１）组成，分别由左右两条腿的下阶梯...

【技术特征摘要】
1、一种上下阶梯的步行机械装置，特征是：主体是由三个四连杆机构构成的工字形支架构成.工字型支架的前后8个端点分别与四个解构与功能相同的臂部相铰链形成两个四连杆机构，每个臂部由支板(16)与支板(23)经定位销固定连接形成平行板框架，齿轮(2)与齿轮(3)相咬合在平行板框架内与之固定相连，摆动齿轮(1)与齿轮(2)由链板相连，与齿轮(1)相咬合，形成摆动齿轮(1)，在平行板框架内摆动齿轮(1)与同轴的位置摆动杆(12)固定相连，抬腿控制装置(14)与下阶梯及闸平衡装置(20)安装在支板(16)外侧的支架内，偏心轮(19)在支板(16)外侧与齿轮(3)同轴固定连接，与下阶梯及闸平衡装置(20)通过卡簧舌连接与控制，抬腿控制器(14)与支板(16)上的支架(16-2)及连杆(15)形成滑动连接，连杆(15)通过控制软轴(18)与控能把(51)相连，挡板(14-1)与卡轴(17)铰链，控制摆动杆(13)，下阶梯及闸平衡控制装置(20)与支板(16)上的支架(16-3)，支架(16-4)，立板(16-5)形成滑动连接，下阶梯及闸平衡控制装置(20)由主动滑块(20-5)与被动滑块(20-3)经由凸轮装置(19)控制的卡簧舌(20-1)和被动卡簧舌(20-4)控制连接，被动滑块(20-3)与连杆(20-6)，连杆(20-7)，滚轮(20-5)相铰链，由弹簧接...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍风伟，林培海，
申请(专利权)人：林培海，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]