[实用新型]行星轮履带复合式行走机构设计

说明书

技术领域

本实用新型采用行星轮系和履带手臂复合、两节式车体的行走机构，具备良好的高越障能力。

背景技术

目前存在的行走机构可分为：轮式、腿式、履带式及复合式。其中，轮式结构具有较快的行驶速度且结构简单，但其对于环境的适应性差、越障能力低；履带式机构具有较强的越野能力，但自重过高、能耗大；腿式结构通过腿部姿态调整，能适应多种地形，但其需要大量的驱动器、制动及转向装置，使系统结构复杂，稳定步态规划和稳定平衡控制难以实现。

发明内容

本实用新型提出一种在环境较为恶劣的情况下，能够自适应环境变化并且具备强越障能力的行星轮履带复合式行走机构。该机构融合了轮式、腿式和履带式机构的特点，可以根据不同的路面状况来改变其运动模式，而且结构简单，操作便捷。在平缓路面轮式结构能实现较高的行走速度，行星轮结构能辅助越过较低障碍物，履带式结构能辅助越过高障碍物，车体结构设计能保证该行走机构在越障过程中不会被障碍物卡住。

为实现行星轮系在不同路面状况下的变换，太阳轮轴(7)通过轴承安装在车体内部，在前车身(24)内安装太阳轮轴的驱动装置，太阳轮轴(7)由前车体(24)提供支撑，安装在车体内部。太阳轮(8)则安装在太阳轮轴(7)在车体外一侧的端部；太阳轮(8)驱动的行星轮(11)安装在内齿轮轴(4)上，保证了在驱动轮内齿轮(1)被障碍物卡住时行星轮(11)仍能运动来改变自身高度，从而改变重心位置来实现越障；为实现该机构的基本行驶运动，内齿轮轴(4)由外部内齿轮保持架(21)来提供支撑，外部内齿轮保持架(21)安装在前车身(24)外部，保证了行星轮系的运动和驱动轮内齿轮(1)的运动不会产生干涉，使得该行走机构能实现平稳的行走运动。

在越障过程中，可实现履带式手臂前后摆动与履带轮(17)自转共轴线。前支撑轴(14)位于驱动力电机(27)前方，用轴承固定在前车身(24)上，中间的驱动前支撑轴运动齿轮(20)和两端履带轮(17)通过键连接安装在轴上，驱动前支撑轴齿轮(20)由单独的电机驱动，使前支撑轴(13)不受驱动轮内齿轮(1)影响独立运动，使安装在上方的履带轮(17)转动，从而实现了履带轮(17)自转。中间驱动履带轮保持架齿轮(20)与另一单独电机驱动的主动齿轮(24)啮合；套筒(18)另一端用销与履带轮保持架(12)连接在一起；当齿轮(19)被驱动时，套筒(18)旋转带动履带轮保持架(12)运动，实现了履带式手臂的前后摆动；在遇到直径大于小车驱动轮半径的障碍物时，履带轮保持架(12)向前摆动，支撑起前车身，靠履带的转动产生摩擦力，帮助前车体先越过障碍物，从而实现了整个高越障的过程。

在进行高越障的过程中，考虑到车体可能出现卡在障碍物上的情形，运用双节式车体，前车身(24)和后车身(23)是通过中间的万向联轴器(22)连接在一起，当前车身(24)靠手臂支撑起来时，能使前后车身形成一定的角度，前车身(24)不必受后车身(23)的束缚，有利于车体越过障碍物；当越过障碍物之后，由于前轮为驱动轮，小车继续往前运动，后车身(23)便跟着越过障碍向前运动。

本实用新型的有益效果是，不仅能在各种不同情况的路面平顺地行驶，还具备高越障能力，结构简单，能耗较小。

附图说明

图1行走机构总体装配图；

图2行走机构驱动轮装配图；

图3驱动轮装配草图；

图4行走机构履带轮手臂装配图；

图5履带轮手臂剖面图；

图6行走机构前支撑轴部分；

以下是说明书附图中各项内容的具体说明：

1.驱动轮内齿轮 2.太阳轮用减速腹板式齿轮 3.行星架用轴承 4.内齿轮轴 5.内齿轮轴保持架用轴承 6.连接销 7.太阳轮轴 8.太阳轮 9.太阳轴连接车身用轴承 10.行星架11.行星轮 12.履带轮保持架 13.前支撑轴 14.连接车架轴承 15.套筒用轴承 16.履带轮保持架用轴承 17.履带轮 18.套筒 19.驱动履带轮保持架齿轮 20.驱动前支撑轴齿轮21.内齿轮保持架 22.万向联轴器 23.后车身 24.前车身 25.主动齿轮 26.谐波齿轮减速器 27.电机

具体实施方式