[发明专利]一种可实现平稳轮式运动的辐条轮机构

权利要求书

1.一种可实现平稳轮式运动的辐条轮机构，其特征在于，包括固定在机器人机体上的动力机(1)，动力机(1)的输出轴上同轴固定有传动轴(2)，传动轴(2)的一端固定有呈圆柱状的转动中心(3)，转动中心(3)周向均匀固定有多个辐条(4)，辐条(4)的端部滑动连接有足端(8)，且滑动方向与辐条(4)的轴向平行，辐条(4)与足端(8)之间通过设置压缩弹簧(5)来实现弹性滑动连接；

传动轴(2)转动时，足端(8)触地受力，足端(8)和辐条(4)克服压缩弹簧(5)的弹力沿着辐条(4)的轴向发生相对移动；并且，压缩弹簧(5)的缓冲作用下，转动过程中传动轴(2)的轴心离地距离保持不变。

2.根据权利要求1所述的一种可实现平稳轮式运动的辐条轮机构，其特征在于，所述足端(8)的一端设置有圆柱形空腔，辐条(4)远离转动中心(3)的一端设置有圆柱端，并能够与圆柱形空腔相互配合；辐条(4)的圆柱端固定有滑块(6)，足端(8)上设置有类U型槽(7)，类U型槽(7)内开设有滑动槽(12)，滑块(6)与滑动槽(12)相互配合并滑动连接；压缩弹簧(5)套设在辐条(4)的圆柱端上，压缩弹簧(5)的一端与足端(8)设有圆柱形空腔的一端相触，另一端与辐条(4)和其圆柱端形成的台阶面接触。

3.根据权利要求2所述的一种可实现平稳轮式运动的辐条轮机构，其特征在于，所述类U型槽(7)还包括边缘槽(9)，边缘槽(9)一端延伸至足端(8)的端部，并形成缺口，安装时，滑块(6)和边缘槽(9)的缺口进入，并沿着边缘槽(9)移动到类U型槽(7)的底部后，再转动足端(8)能够使滑块6进入到滑动槽(12)。

4.根据权利要求1所述的一种可实现平稳轮式运动的辐条轮机构，其特征在于，所述足端(8)远离辐条(4)的一端设置有球体。

5.根据权利要求4所述的一种可实现平稳轮式运动的辐条轮机构，其特征在于，所述压缩弹簧(5)的弹性系数为k时，能够使得，转动过程中传动轴(2)的轴心离地距离保持不变；弹性系数k的计算步骤包括：

S1，确定传动轴(2)的轴心离地距离x、辐条(4)与地面夹角θ与期望压缩弹簧(5)弹性系数k之间的关系，公式为：

其中，mg为单个辐条轮所受到的力，l为压缩弹簧(5)处于自然状态时转动中心(3)圆心到足端(8)末端球心的距离；

S2，选择不同的传动轴(2)的轴心离地距离x代入S1的公式中，计算在辐条(4)与地面夹角θ变化范围内，压缩弹簧(5)弹性系数k；

S3，计算S1所得压缩弹簧(5)弹性系数k的方差，选择方差最小时的传动轴(2)的轴心离地距离x为最终的传动轴(2)的轴心离地距离；

S4，将最终选取的传动轴(2)的轴心离地距离x代入S1的公式中，计算在辐条(4)与地面夹角θ变化范围内，压缩弹簧(5)弹性系数k，确定k的变化范围；

S5，在压缩弹簧(5)弹性系数k的变化范围内选择不同的值代入S1的公式中，计算在辐条(4)与地面夹角θ变化范围内，传动轴(2)的轴心离地距离x；

S6，计算S5所得传动轴(2)的轴心离地距离x的方差，选择方差最小时的压缩弹簧(5)弹性系数k为最终的压缩弹簧(5)弹性系数。