[发明专利]一种可实现轮履切换的变体轮式行走装置

说明书

一种可实现轮履切换的变体轮式行走装置，包括主轴、轮辐总成、轮辋总成、变换及张紧机构、可切换传动机构，轮辐总成安装在主轴上，轮辋总成连接在轮辐总成上，轮辋总成的外圈通过多个承重轮组安装有履带，变换及张紧机构可以带动轮辋总成进行旋转变形，从而使履带的截面形状在圆形和三角形之间变换并对履带进行张紧，可切换传动机构能够在履带的截面形状为圆形和三角形时分别传递主轴的旋转，从而驱动装置的行走。本发明从多个方面对现有的变体轮式行走装置做出改进，克服了现有的变体轮式行走装置存在的多种不足，适应实际使用需求。

技术领域

本发明涉及轮履切换行走装置领域，尤其涉及一种可实现轮履切换的变体轮式行走装置。

背景技术

随着人类探索领域和生产要求的不断扩大和提升，作为人类生产生活最重要辅助工具的地面移动车辆，也对于机动性和通过性提出了更为苛刻要求，如何满足复杂多变地形下各类车辆对于机动性与通过性的双重要求，已变得愈发的紧迫。作为车辆底盘最重要组成部分的行走机构，其与地面直接接触的部分-车轮的结构形态直接制约了车辆的通过性和机动性。目前传动车辆的行走机构主要有轮式、履带式以及轮履复合式，其中轮式行走机构具有移动平稳、能耗小、机动性优越等优点，但其越障能力有限，非铺装路面下通过性较差。履带式行走机构具有接地比压小、行走驱动力矩大等优点，非结构化地形下通过能力强大，但其机动性能较差。

轮履复合式行走装置，融合了轮式行走机构的高机动性与履带式行走机构的高通过性，主要可分为轮履组合式、轮履更换式以及轮履变体式。其中变体轮式行走装置是近年出现的新型轮履复合机构，一般为通过伸缩机构的伸缩运动带动轮辋相对于轮辐和主轴产生旋转，从而改变车轮的形状，实现“轮式”和“三角履带式”的状态切换，使配置这种行走机构的车辆具备真正意义上轮式和履带式的双重优点。近年国内外在变体轮式行走装置的研究方面取得了一些进展，但总体来说研究成果仍然较少，并且从已公开的研究成果上来看，目前方案下的该类行走装置在轮体承载能力、轮履状态转换彻底性以及轮体工作可靠性上，仍然存在着较多的问题，难以适应恶劣的路面情况，也容易产生履带松脱，并容易在变形时发生传动效率降低的情况，难以适应实际使用的需求。

发明内容

为解决现有的变体轮式行走装置存在多种不足，难以适应实际使用需求的问题，本发明提供了一种可实现轮履切换的变体轮式行走装置，从多个方面对现有的变体轮式行走装置做出改进。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种可实现轮履切换的变体轮式行走装置，包括主轴、轮辐总成、轮辋总成、变换及张紧机构、可切换传动机构，轮辐总成安装在主轴上，轮辋总成连接在轮辐总成上，轮辋总成的外圈通过多个承重轮组安装有履带，变换及张紧机构可以带动轮辋总成进行旋转变形，从而使履带的截面形状在圆形和三角形之间变换并对履带进行张紧，可切换传动机构能够在履带的截面形状为圆形和三角形时分别传递主轴的旋转，从而驱动装置的行走，

所述轮辐总成包括两个具有相同结构并且左右对称设置的轮辐体，两个轮辐体之间连接有限位杆，轮辐体包括一个通过轴承空套在主轴上的轮辐基板，轮辐基板的外周上连接有三个固定辐板和六个可动辐板，六个可动辐板共分为三组，三个固定辐板和三组可动辐板沿轮辐基板的周向交错设置，且三个固定辐板和三组可动辐板沿轮辐基板的周向依次均匀间隔，可动辐板与轮辐基板铰接，同一组的两个可动辐板沿轮辐基板的周向对称间隔分布；所述轮辋总成包括两圈具有相同结构并且左右对称设置的轮辋体，两圈轮辋体的数量均为六个，轮辋体上穿设有多个承重轮轴，承重轮轴与主轴平行，承重轮轴贯穿轮辋体的两端分别安装有承重轮；