[发明专利]一种履带式被动自适应机器人

说明书

本发明涉及一种履带式被动自适应机器人，包括车体模块、安装在车体模块前后的两个减震模块、安装在车体模块上部的信息采集模块及安装在车体模块两侧的四个履带式车轮；一个减震模块的两端连接两个履带式车轮；四个履带式车轮结构完全相同，围绕车体模块呈前后左右对称布置；每个履带式车轮均包括履带、带轮结构和带传动体，所述带传动体一方面与车体模块连接，另一方面与带轮结构连接；在带轮结构外表面安装履带；所述带轮结构包括六个传动齿轮、两个行星支撑架、四个中心轴、两个中心齿轮及两个行星齿轮。该机器人的每个履带式车轮均通过一个电机驱动运动，通过减震模块连接，使得减震臂伸缩变化，摆杆左右摆动，能够越过复杂的地形。

技术领域

本发明涉及机器人移动平台技术领域，尤其是涉及一种履带式被动自适应机器人。

背景技术

现如今出现了各种各样的被动自适应机器人，机构类型有：轮式、轮腿式、履带式和履带-轮式。在复杂的地形、危险的环境下，比如海洋深处、核电的维修、灾场搜救、军事侦查、医疗服务、建筑行业等特殊领域，越来越多地机器人代替人类完成任务，与传统机器人相比，要求机器人的结构性能、可靠性以及技术的先进性，克服危险环境的种种困难。在凹凸不平地形复杂的环境中，履带式被动自适应移动平台的适应能力比较强，目前被广泛地采用，但是也存在一些缺点。

申请号为201710092030.3的中国专利公开一种火星越障探测机器人，该机器人的行走结构采用的是三角形的轮式结构，三角形每个角处对应一个轮子，且每个轮子单独驱动，其不足之处在于轮式机器人与地面接触面积小，当爬坡时易出现打滑现象，由于每个轮子均单独控制，控制系统复杂，不易操作，结构复杂，只适合在粗糙、陡峭、微小凹凸不平的地形上运动，但对于复杂的地形无法进行。申请号为201510698094.9的中国专利公开一种移动机器人及其运行方法，行走结构采用的是四个三角履带式带轮，采用行星轮结构带动三角履带式带轮，当遇到障碍时，由于三角履带式带轮会发生转动，冲击力较大，没有减震措施，无法保障结构的使用寿命。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种履带式被动自适应机器人。该机器人采用的是四个三角形的履带式车轮，每个履带式车轮均通过一个电机驱动运动；履带式车轮通过悬架结构的减震模块连接，根据作用力的存在，使得减震臂伸缩变化，摆杆左右摆动，实现减震作用，能够越过复杂的地形，结构的稳定性和可靠性强；同时该机器人上安装信息采集模块，能够在现场采集信息，并通过传感器来获取外界信息。该机器人能在凹凸不平的地面上平稳地前行，可减少机器人在行走过程中产生的振动并且可靠性强。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：提供了一种履带式被动自适应机器人，车体模块、安装在车体模块前后的两个减震模块、安装在车体模块上部的信息采集模块及安装在车体模块两侧的四个履带式车轮；一个减震模块的两端连接两个履带式车轮；四个履带式车轮结构完全相同，围绕车体模块呈前后左右对称布置；

每个履带式车轮均包括履带、带轮结构和带传动体，所述带传动体一方面与车体模块连接，另一方面与带轮结构连接；在带轮结构外表面安装履带；

所述带轮结构包括六个传动齿轮、两个行星支撑架、四个中心轴、两个中心齿轮及两个行星齿轮，两个行星支撑架的中心及三个边缘位置分别通过四个中心轴相互连接在一起；位于中心的中心轴上，且靠近行星支撑架的内侧分别安装有一个中心齿轮；位于三个边缘位置的中心轴的两端，且靠近行星支撑架的内侧均安装有一个传动齿轮；每个中心轴上的两个传动齿轮为一组，共三组传动齿轮，其中一组传动齿轮与邻近的两个中心齿轮之间均安装有一个与二者均相互啮合的行星齿轮，每个行星齿轮均通过一个连接轴固定在相应位置的行星支撑架上；

所述带传动体包括传动带、小带轮、传动杆和大带轮，位于中心的中心轴靠近车体模块的一端依次穿出一个中心齿轮、对应的行星支撑架、传动杆与大带轮固定连接；传动杆的另一端连接小带轮的轴心，大带轮和小带轮通过传动杆固定二者之间的距离，在大带轮和小带轮外表面通过传动带连接；所述小带轮同时与车体模块内的一个驱动部分连接；所述大带轮通过位于中心的中心轴带动着中心齿轮运动；