[发明专利]一种用于轮履变结构移动机器人的可伸缩履带及行走轮定位机构

摘要

本发明公开一种用于轮履变结构移动机器人的可伸缩履带及行走轮定位机构。机构主要由可伸缩履带、内片行走轮、外片行走轮、行走驱动轴、内片行走轮定位装置、外片行走轮定位装置等组成。可伸缩履带采用带宽相同、齿数不同的两条单面同步带同心耦合而成，内带同步齿与行走轮的外齿啮合传递动力，外带同步齿在机器人移动时与地面接触；两片行走轮的内外均加工有齿，其内齿与行走驱动轴啮合，外齿与履带的内带同步齿啮合；内片行走轮的定位装置由≥3个的基本定位单元圆周阵列而成，基本定位单元主要包括一个大的圆柱滚子轴承及与其正交的两个小的深沟球轴承；外片行走轮主要通过一个圆柱滚子轴承实现在箱体上的定位。通过本发明使机器人既具有轮机器人的优点又具有履带式机器人的优点。

主权项

一种用于轮履变换结构移动机器人的可伸缩履带及行走轮定位机构，所述轮履变换结构移动机器人包括箱体、可伸缩履带、内片行走轮（2）、外片行走轮（3）、轮履变换机构、主动轴（30）和行走驱动轴（6）；其中主动轴（30）用于带动轮履变换机构运动实现轮式运动和履带式运动之间的转换，行走驱动轴（6）上的两个齿轮分别与内片行走轮（2）和外片行走轮（3）的内齿啮合，以带动内片行走轮（2）和外片行走轮（3）同步转动，可伸缩履带与内片行走轮（2）和外片行走轮（3）的外齿啮合；其特征在于，所述可伸缩履带包括外同步带（7）、内同步带（8）和拉簧（12）；外同步带（7）和内同步带（8）为带宽相同的单面带齿的环形结构，其中内同步带（8）的有齿面向内，外同步带（7）的有齿面向外；所述内同步带（8）的齿形和机器人内片行走轮（2）及外片行走轮（3）的外齿啮合；所述外同步带（7）和内同步带（8）同心耦合，外同步带（7）和内同步带（8）相对的表面间每间隔相同距离通过平垫圈（10）和螺栓（11）连接，从而将可伸缩履带均分为若干节，每两个相邻的平垫圈（10）之间连接拉簧（12）；保证拉簧（12）在自然状态下时，外同步带（7）和内同步带（8）均处于收缩状态，内带同步带（8）上的齿均匀地卡在内片行走轮（2）和外片行走轮（3）的外齿齿槽内，此时内同步带（8）各节向内凸起，而外同步带（7）各节向外凸起；所述行走轮定位机构包括内片行走轮定位机构和外片行走轮定位机构；所述内片行走轮定位机构位于内片行走轮（2）与箱体相对的一侧；包括三个以上基本定位单元（14）和挡圈结构；所述挡圈结构包括一个径向定位挡圈和两个轴向定位挡圈；两个轴向定位挡圈之间通过径向定位挡圈连接；挡圈结构与内片行走轮（2）同轴固接；所述基本定位单元（14）沿内片行走轮（2）的圆周方向均匀排列；基本定位单元（14）包括径向定位轴（16）、轴向定位销轴（17）、圆柱滚子轴承A（18）和两个深沟球轴承（19）；其中径向定位轴（16）的一端垂直固接在箱体上，另一端与内片行走轮（2）的圆周端面间有间隙；圆柱滚子轴承A（18）安装在径向定位轴（16）上，圆柱滚子轴承A（18）的外圆周与径向定位挡圈的内表面接触；在径向定位轴（16）的圆周面上，圆柱滚子轴承A（18）与两个轴向定位挡圈之间各安装一个轴向定位销轴（17），所述轴向定位销轴（17）垂直与径向定位轴（16）；在每个轴向定位销轴（17）上安装一个深沟球轴承（19）；所述两个深沟球轴承（19）的外圆周分别与自身所在侧的轴向定位挡圈的端面接触；所述外片行走轮定位装置包括轴承安装座（20）和圆柱滚子轴承（21）；轴承安装座（20）与机器人箱体固接，圆柱滚子轴承B（21）安装在轴承安装座（20）上；与外片行走轮（3）固接的外片行走轮端盖（23）与圆柱滚子轴承B（21）的外圈固接。