擺桿可變偏心距越障輪的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種擺桿可變偏心距越障輪，包括圓輪、擺桿和動力軸，所述擺桿一端鉸接在圓輪邊緣部位，其另一端可自由擺動，所述動力軸與擺桿可自由擺動的一端傳動連接，所述圓輪上設置有限制擺桿擺動幅度的限位裝置，所述限位裝置包括限位點設置在不同位置的擺桿限位塊Ⅰ和擺桿限位塊Ⅱ，所述擺桿限位塊Ⅰ的限位點設置在圓輪邊緣部位，所述擺桿限位塊Ⅱ的限位點設置在圓輪中心部位。本發明通過動力軸轉動方向的改變使擺桿擺動到不同的限位點從而調整越障輪為圓輪或者偏心輪，不需要額外的動力裝置；從而實現規整地面使用圓輪移動、非規整地形使用偏心輪越障的功能，因此，擁有很強的移動效率和越障能力。
【專利說明】擺桿可變偏心距越障輪
【技術領域】
[0001]本發明屬于越障機器人領域，具體涉及一種越障輪。
【背景技術】
[0002]隨著機器人探測的范圍不斷擴大，我們對機器人的要求也越來越高，我們不僅希望機器人在非規則地形上有高效的越障能力，而且希望機器人在規則地形上有高效的移動能力。因此，對于機器人探測的過程中，如何實現高越障能力和高移動效率的結合是一個十分重要的問題。
[0003]機器人所處環境大多為復雜的非結構化環境，因此需要機器人具備高機動性、強大的環境感知能力和快速的反應能力。在移動越障機器人探測移動中，會遇到各種各樣的地形，有的地形規整，有的地形復雜。傳統的方案中，機器人移動一般使用圓輪(輪式)或者偏心輪(腿式)。其中輪式的效率最高，但越障適應能力最差；而腿式的適應能力最強，但移動效率最差。在規則地形上，圓輪具有較高的移動效率，但是越障能力很差；在不規則地形上，偏心輪可以發揮很強的越障能力，但是移動效率卻很低。此兩種實現均具有很大的局限性，所以目前有相關的改進技術，如:在移動過程中遇到障礙物就拆下圓輪換成偏心輪或者使用額外的電動裝置將動力軸心改變，從而形成偏心輪或者圓輪，以適應不同地形的移動。但是以上改進方案也有很大問題，比如需要拆卸輪子或者增加額外的動力裝置，甚至增加機器人本身的重量，從而使機器人移動能力降低，成本增加，應用范圍也會有所限制。
【發明內容】
[0004]有鑒于此，本發明的目的是提供一種擺桿可變偏心距越障輪，以克服現有技術的上述缺陷，使機器人擁有很強的移動效率和越障能力。
[0005]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0006]一種擺桿可變偏心距越障輪，包括圓輪、擺桿和動力軸，所述擺桿一端鉸接在圓輪邊緣部位，其另一端可自由擺動，所述動力軸與擺桿可自由擺動的一端傳動連接，所述圓輪上設置有限制擺桿擺動幅度的限位裝置。
[0007]進一步，所述限位裝置包括限位點設置在不同位置的擺桿限位塊I和擺桿限位塊II。
[0008]進一步，所述擺桿限位塊I的限位點設置在圓輪邊緣部位，所述擺桿限位塊II的限位點設置在圓輪中心部位。
[0009]本發明的有益效果是:本發明通過動力軸轉動方向的改變使擺桿擺動到不同的限位點從而調整越障輪為圓輪或者偏心輪，不需要額外的動力裝置；從而實現規整地面使用圓輪移動、非規整地形使用偏心輪越障的功能，因此，擁有很強的移動效率和越障能力。
[0010]本發明的其他優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發明的實踐中得到教導。本發明的目標和其他優點可以通過下面的說明書來實現和獲得。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步的詳細描述，其中:
[0012]圖1為本發明結構的示意圖；
[0013]圖2為本發明越障輪向前移動的示意圖；
[0014]圖3為本發明越障輪向后移動的示意圖；
[0015]圖中，1-擺桿，2-圓輪，3-擺桿限位塊II，4-擺桿限位塊I，5-中間鉸鏈軸，6_動力軸。
【具體實施方式】
[0016]以下將參照附圖，對本發明的優選實施例進行詳細的描述。應當理解，優選實施例僅為了說明本發明，而不是為了限制本發明的保護范圍。
[0017]如圖1所示，一種擺桿可變偏心距越障輪，包括圓輪2、擺桿I和動力軸6，所述擺桿一端鉸接在圓輪邊緣部位，其另一端可自由擺動，所述動力軸6與擺桿可自由擺動的一端傳動連接，所述圓輪上設置有限制擺桿擺動幅度的限位裝置。
[0018]本實施例中，所述限位裝置包括限位點設置在不同位置的擺桿限位塊I 4和擺桿限位塊II 3，所述擺桿限位塊I 4的限位點設置在圓輪邊緣部位，所述擺桿限位塊II 3的限位點設置在圓輪中心部位。
[0019]本實施例使用一個上半部分和鉸鏈都焊接固定在圓輪上的金屬擺桿1，擺桿的下半部分可以繞中間鉸鏈軸5進行擺動，使用焊接在圓輪上的擺桿限位塊I和擺桿限位塊II (二者皆為圓弧形擋板)作為限位裝置，擺桿的下半部分下端與動力軸6連接，動力軸與動力裝置連接，動力軸轉動時帶動擺桿下半部分繞中間鉸鏈軸5擺動，當擺桿下半部分擺動到限位點后被限位裝置限位，從而調整偏心距的大小。
[0020]在本發明實施例中，當動力軸帶動擺桿擺動到擺桿限位塊I 4時，由于限位裝置的限位作用，此時的偏心距最大，越障輪即可作為偏心輪使用；當動力軸帶動擺桿擺動到擺桿限位塊II 3時，由于限位裝置的限位作用，此時的偏心距最小，越障輪即可作為圓輪使用。
[0021]本發明實施例的擺桿可變偏心越障輪，結構簡單，體積小、重量輕，無需額外的驅動裝置，控制簡單并且容易實現，在規整地形下是圓輪前進，運動效率較高，當在不規整地形下行走時，調整為偏心輪前進，圓輪和偏心輪在行進過程中自主切換，與其它越障輪相t匕，運動效率較高，越障能力較好。
[0022]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種擺桿可變偏心距越障輪，其特征在于:包括圓輪、擺桿和動力軸，所述擺桿一端鉸接在圓輪邊緣部位，其另一端可自由擺動，所述動力軸與擺桿可自由擺動的一端傳動連接，所述圓輪上設置有限制擺桿擺動幅度的限位裝置。
2.根據權利要求1所述的擺桿可變偏心距越障輪，其特征在于:所述限位裝置包括限位點設置在不同位置的擺桿限位塊I和擺桿限位塊II。
3.根據權利要求2所述的擺桿可變偏心距越障輪，其特征在于:所述擺桿限位塊I的限位點設置在圓輪邊緣部位，所述擺桿限位塊II的限位點設置在圓輪中心部位。
【文檔編號】B60B19/00GK104385844SQ201410766904
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年12月12日 優先權日:2014年12月12日
【發明者】方燦, 王宇俊, 全瑞坤, 黃結, 申晨陽, 孫亞芹, 胡翔, 蔣齊密 申請人:西南大學