[发明专利]一种八轮行星摆臂搭载履带式复合移动底盘结构

说明书

一种八轮行星摆臂搭载履带式复合移动底盘结构，其特征在于：包括平台框架和行星摆臂搭载履带式结构；所述行星摆臂搭载履带式结构为四组，两两对称连接在平台框架底部，所述行星摆臂搭载履带式结构包括主驱动组件、主输出轴组件、行星摆臂齿轮箱、履带组件和车轮组件；所述主驱动组件输出端与主输出轴组件键连接，所述主输出轴组件与行星摆臂齿轮箱轴连接，所述行星摆臂齿轮箱与车轮组件键连接，所述履带组件与行星摆臂齿轮箱键连接，并覆在行星摆臂齿轮箱上。本发明具备轮式移动平台的高移动性能特征，且能够形成多点接触地形，具备更好的运动稳定性。

技术领域

本发明属于移动机器人机构技术领域，具体涉及一种八轮行星摆臂搭载履带的复合式移动底盘结构。

背景技术

传统应用于室外移动机器人平台的通常为轮式结构、履带式结构或足式结构。轮式结构通常为双轮差速或四轮差速结构，其具有较高运动效率，通过悬挂能具备一定复杂地形适应性，但是其适应能力有限。履带式结构能够实现较好的复杂地形的通过能力，但是履带易出现脱落，且履带系统的维护较为复杂。足式结构理论上能够适应十分复杂的地形，但是其存在极大的不稳定性，易出现侧翻、摔倒等，且复杂地形移动效率慢。因此要实现室外移动机器人平台对复杂地形适应性进一步的提升，需要一种具备高效率、高稳定性且易维护的运动结构。

发明内容

一种八轮行星摆臂搭载履带式复合移动底盘结构，包括平台框架和行星摆臂搭载履带式结构；所述行星摆臂搭载履带式结构为四组，两两对称连接在平台框架底部，所述行星摆臂搭载履带式结构包括主驱动组件、主输出轴组件、行星摆臂齿轮箱、履带组件和车轮组件；所述主驱动组件输出端与主输出轴组件键连接，所述主输出轴组件与行星摆臂齿轮箱轴连接，所述行星摆臂齿轮箱与车轮组件通过车轮轴键连接，所述履带组件与行星摆臂齿轮箱通过车轮轴键连接，并覆在行星摆臂齿轮箱上。

优选的，所述行星摆臂齿轮箱包括齿轮箱壳体、太阳齿轮、过渡齿轮、行星齿轮和车轮轴，所述齿轮箱壳体包括齿轮箱内侧壳体和齿轮箱外侧壳体；所述太阳齿轮、过渡齿轮和行星齿轮均通过轴承安装于齿轮箱壳体上；所述太阳齿轮、过渡齿轮、行星齿轮均为外啮合，三者共同构成行星齿轮机构，所述行星齿轮与车轮轴键连接。

优选的，所述履带组件包括主动齿形轮、被动齿形轮、预紧被动齿形轮、齿形带和被动齿形轮预紧机构，主动齿形轮与车轮轴键连接，被动齿形轮和预紧被动齿形轮穿过通孔固定在齿轮箱壳体上，所述被动齿形轮预紧机构为螺母预紧结构。

优选的，所述被动齿形轮预紧机构包括齿形轮安装座，导向杆和弹簧，所述导向杆螺栓固定在齿轮箱壳体上，所述弹簧套接在导向杆外侧，所述齿形轮安装座设置于弹簧上部，且活动连接在导向杆外侧，可沿导向杆上下运动；所述齿形轮安装座与预紧被动齿形轮铰接连接。

优选的，所述主驱动组件包括驱动电机、减速机和支撑架，所述支撑架与平台框架螺纹紧固连接，所述减速机螺纹紧固连接在支撑架上，所述驱动电机螺纹紧固安装于减速机上。

优选的，所述主输出轴组件包括输出主轴和主轴封盖，所述输出主轴与主轴封盖轴连接，所述输出主轴穿过支撑架与减速机轴连接，所述输出主轴与太阳齿轮键连接。

优选的，所述车轮组件包括轮胎和车轮连接法兰，所述轮胎通过车轮连接法兰与车轮轴键连接固定，所述轮胎为两个。

本发明的工作原理是：主驱动组件输出端与主输出轴组件通过键连接，主输出轴组件与行星摆臂齿轮箱键连接，行星摆臂齿轮箱与履带组件和车轮组件轴连接。主驱动组件通过主输出轴组件将动力传入至行星摆臂齿轮箱，行星摆臂齿轮箱通过车轮轴带动履带组件和车轮组件，实现履带组件和车轮组件的同步运行。细节上，驱动电机通过减速器输入动力，通过输出主轴使太阳齿轮同步运行，太阳齿轮带动过渡齿轮和行星齿轮同步运行，行星齿轮进而通过车轮轴带动车轮组件同步运行。同时，车轮轴带动主动齿形轮同步运行，进而带动齿形带同步运行。综上，齿形带与车轮组件同步运行。