[发明专利]四履带自适应路况可调重心机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种四履带自适应路况可调重心机构。

背景技术

在便携式履带机器人研究方面，美国走在了世界前列，它具有独立的实验性无人作战机器人计划，加上近年来反恐及城市巷战的需要，小型智能履带机器人研制工作受到了军方高度重视。美国在微小型机器人研制方面投入了大量的人力和物力，特别是新型、高机动、高可靠性移动载体研究方面。如美国战术移动机器人(TMR)计划中的便携式机器人系统(MPRS)。该类机器人主要用于城市战斗与搜救。

国内针对便携式履带机器人研究主要集中在警用、民用等非作战系统领域。近十多年来我国出于经济发展需要，对该类型机器人研究成果颇丰。

清华大学精仪系机器人及其自动化实验室设计的微小型QH-1型履带式机器人主要用于实现轨迹及运动目标跟踪、视觉信息的分析与处理、地面轨迹图像的计算机理解与处理。中国科学院沈阳自动化所研制的复合移动机器人—“灵晰-B”型排爆机器人进入服役期。

本发明设计结构新颖、具有独创性的可携带、抗冲击智能履带移动能力。可以采用模块化设计，便于拆卸维修，可以分段自适应复杂路面，并可主动控制两侧履带的转动来调节机器人姿态变化，辅助爬坡、越障和跨沟；机器人经过合理的结构布局和设计后具有良好的环境适应能力、机动能力并能抵抗一定高度的掉落冲击。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种四履带自适应路况可调重心机构，适用于路况复杂、多变的环境。

本发明的目的是这样实现的：在主体模块下方对称设置有四个机械腿，每个机械腿包括与主体模块铰接的连接臂、与连接臂下端铰接的履带足、设置在主体模块上的气压缸一、与气压缸一的活塞连接的连接杆一、设置在连接臂上的气压缸二、与气压缸二的活塞连接的连接杆二，连接杆一的端部与连接臂连接，连接杆二的端部与对应的履带足的前履带轮轴连接。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.所述履带足是后驱的。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明适用于环境多变，路况复杂的场所，并可主动控制两侧履带的转动来调节机器人姿态变化，辅助爬坡、越障和跨沟，可运用现代战场或者地震等环境恶劣的侦查和搜救。本发明的4个连接臂分别由四个气压缸一控制，可单独改变任意一条连接臂的姿态，使机器人顺利能通过宽度较小的障碍物。

附图说明

图1是本发明的整体结构图；

图2是本发明的越障足部变形图；

图3是本发明的登台阶变形图；

图4是本发明的改变重心图；

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

结合图1，本发明的四履带自适应路况可调重心机器人由主体模块1、气压缸一2、连接杆一3、履带足4、连接臂5、气压缸二6、连接杆二7、履带轮8组成，该机器人采用可采用模块化设计，可迅速拆装，适合单兵携带和进行维护，具有良好的机动性，在越障、跨沟、攀爬方面具有明显优势，生存能力强、适应水、陆环境等特点。机器人加载监视设备、机械手臂、轻型武器等装置，可军民两用。

结合图1，四履带自适应路况可调重心机器人采用四条履带充当行走足部，可使机器人在复杂恶劣的路况行走，四条履带分别由四个电机驱动，履带采用后驱形式，主动电机带动驱动轮运动，使履带转动，当四条履带的速度相同时，机器人实现前进或后退移动；当四条履带的速度不同时，机器人实现转向运动，由于采用四履带差动转向，转向能力强，动力大，负载能力比一般机器人强。

本发明的主体模由四个相同的机械腿支撑，四个履带足分别由四个电机驱动，以便机器人获得足够的动力，履带足采用后驱模式。主体模块1通过转动副与连接臂5连接，连接臂可以围绕主体模块转动，主体模块1上固定四个相同的气压缸一2，四个相同的连接杆一3连接气压缸一2和连接臂5，气压缸一2通过连接杆一3控制连接臂5的旋转，改变机器人的姿态，调节机器人的重心，有利于机器人通过不同的路况。连接臂5与履带足4通过转动副连接，履带足可以围绕连接臂旋转，每个连接臂上都装有一个气压缸二6，连接杆二7连接气压缸二6和履带轮8，气压缸二6可以通过连接杆二7控制履带足4，使之与水平面成一斜角，以便顺利通过障碍物，大大提高机器人的越障能力，也即气压缸二6用于控制履带足4的旋转，以便在遇到障碍物时，履带足能调整角度，顺利通过障碍物。

机器人的四条腿(连接臂5和履带足4)与机器人的主体模块1通过转动副连接在一起，机器腿可以绕主体模块自由转动，气压缸一2可以控制连接臂5转动，调节机构重心。