專利名稱：一種全地形移動機器人的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于先進制造與自動化技術領域，具體地說是一種具有六 輪腿、適用于全地形的移動機器人。 技術背景隨著自動化技術的不斷發展，用于平坦地形、樓梯、管道等環境的移 動機器人取了長足發展，有輪式、履帶式、輪一腿一履帶復合等結構。但 具有六輪腿、適用于全地形的移動機器人卻未見報道。隨著移動機器人應 用的逐步深入，研制一種具有六輪腿、適用于全地形的移動機器人具有很 大的必要性。這種機器人可以自主過溝、越坎、爬坡等。實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種具有六輪腿、適用于全地形的移動機器人，它的移動機構為輪式，具有六條可以旋轉360°的腿，能夠在平坦地 形高速運動及自主過溝、越坎、爬坡等。為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下包括車箱體、腿部 結構和驅動輪，所述腿部結構共六套，分別安裝在車箱體前、中、后，并 在車箱體兩側左右對稱，驅動輪共六套，分別安裝在腿部結構的末端；所 述腿部結構的過渡法蘭盤與安裝在車箱體內部的蝸輪蝸桿減速箱的輸出法 蘭盤栓接，安裝在驅動輪中間的轉接法蘭盤與安裝在腿部結構末端的傳動 軸栓接。腿部結構均可在蝸輪蝸桿減速箱輸出法蘭盤的帶動下旋轉，實現 擺腿動作，驅動輪在傳動軸的帶動下旋轉，實現車體移動；所述車箱體包括箱體、腿部驅動機構和控制部分，所述腿部驅動機構 和控制部分安裝在箱體內；所述箱體由超硬鋁焊接制成，強度高，重量輕； 所述腿部驅動機構由腿部組合電機、蝸輪蝸桿減速箱和驅動器組成，蝸輪 蝸桿減速箱的底座與箱體栓接，蝸輪蝸桿減速箱的輸入軸與腿部組合電機 通過聯軸器相連，蝸輪蝸桿減速箱的輸出法蘭盤與腿部結構的過渡法蘭盤 相連，驅動腿部組合電機的驅動器安裝在蝸輪蝸桿減速箱的上面；控制部 分安裝在箱體的中間，位于箱體的前后位置可以調整，以適應重心的需要 (根據越障的要求，箱體的重心要在中間偏后的位置)；所述腿部結構由過渡法蘭盤、擺腿、驅動組合電機、傘齒輪和傳動軸 組成，過渡法蘭盤栓接在擺腿的一端，與蝸輪蝸桿減速箱的輸出法蘭盤相 連；驅動組合電機、傘齒輪和傳動軸安裝在擺腿的另一端，傘齒輪的輸入 軸與驅動組合電機相連，傘齒輪的輸出與傳動軸鍵連；所述驅動輪由標準輪胎和轉接法蘭盤組成，與標準輪胎栓接的轉接法蘭盤與腿部結構的傳動軸相連。 本實用新型具有如下優點1. 運動速度快、效率高。本實用新型全地形移動機器人的移動機構為輪式結構，與履帶式結構相比運動速度快、效率高，最快速度可達15Km/h。2. 爬坡和越障功能更好。本實用新型全地形移動機器人具有六套腿部 結構，可以通過改變腿部結構與車箱體的夾角(夾角由控制部件、組合電 機、蝸輪蝸桿減速箱確定)來改變全地形移動機器人的位置和姿態，這樣 的結構更有利于過溝和越坎。所釆用的蝸輪蝸桿減速箱具有自鎖功能，可 以減輕電機負荷。3. 結構簡單、靈活。本實用新型全地形移動機器人可以在多種環境中 完成復雜的工作，但是自身的結構簡單。兩側的驅動輪運動速度相同時， 實現前進和后退，兩側的驅動輪運動速度不同時實現轉彎。
圖1-1為全地形移動機器人裝配結構示意圖。圖l-2為圖1-1的俯視圖。圖1-3為圖1-1的左視圖。圖2為車箱體的裝配結構示意圖。圖3-1為腿部結構的裝配結構示意圖。圖3-2為圖3-1的左視圖圖4-1為驅動輪的裝配結構示意圖。圖4-2為圖4-l的左視圖。圖5為腿部驅動機構裝配結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。如圖l-l、 1-2、 1-3、 3-1、 3-2、 4-1、 4-2所示，全地形移動機器人由車 箱體l、腿部結構2和驅動輪3三部分組成，所述腿部結構2共六套，分別 安裝在車箱體l的前、中、后，并在車箱體1兩側左右對稱；驅動輪3共 六套，分別安裝在腿部結構2的末端；所述腿部結構2的過渡法蘭盤7與 安裝在車箱體l內部的蝸輪蝸桿減速箱的輸出法蘭盤栓接，安裝在驅動輪3 中間的轉接法蘭盤13與安裝在腿部結構末端的傳動軸11栓接。六套腿部 結構2均可在蝸輪蝸桿減速箱輸出法蘭盤的帶動下旋轉，實現擺腿動作， 驅動輪3在傳動軸11的帶動下旋轉，實現車體移動。如圖2、 5所示，所述車箱體1包括箱體4、腿部驅動機構5和控制部 分6,所述腿部驅動機構5和控制部分6安裝在箱體4內；所述箱體4由硬 鋁焊接制成，強度高，重量輕；所述腿部驅動機構5由腿部組合電機14、 蝸輪蝸桿減速箱15和驅動器16組成，蝸輪蝸桿減速箱15的底座與箱體4 栓接，蝸輪蝸桿減速箱15的輸入軸與腿部組合電機14通過聯軸器相連， 蝸輪蝸桿減速箱15的輸出法蘭盤與腿部結構2的過渡法蘭盤7相連，驅動腿部組合電機14的驅動器16安裝在蝸輪蝸桿減速箱15的上面；控制部分 6為現有技術，安裝在箱體4的中間，相對于箱體4的前后位置可以調整， 以適應重心的需要(根據越障的要求，箱體4的重心要在中間偏后的位置);如圖3-l、 3-2、 5所示，所述腿部結構2由過渡法蘭盤7、擺腿8、驅 動組合電機9、傘齒輪IO和傳動軸ll組成，過渡法蘭盤7栓接在擺腿8的 一端，與蝸輪蝸桿減速箱15的輸出法蘭盤相連；驅動組合電機9、傘齒輪 10和傳動軸11安裝在擺腿8的另 一端，傘齒輪10的輸入軸與驅動組合電 機9相連，傘齒輪10的輸出與傳動軸11鍵連。驅動組合電機9經傘齒輪 IO傳動，帶動傳動軸ll旋轉。由驅動器16驅動的腿部組合電機14經蝸輪 蝸桿減速箱15傳動，帶動與過渡法蘭盤7栓接的擺腿8旋轉。因此，腿部 結構2可以繞蝸輪蝸桿減速箱15的輸出法蘭盤的中心360°旋轉；如圖4-l、 4-2所示，所述驅動輪3由標準輪胎12和轉接法蘭盤13組 成，與標準輪胎12栓接的轉接法蘭盤13與腿部結構2的傳動軸11相連。 傳動軸11旋轉帶動標準輪胎12旋轉，實現全地形移動機器人的運動。驅 動輪3在腿部結構2的末端，當腿部結構2旋轉時，驅動輪3位于車箱體1 的不同位置；如圖l-l、 1-2、 1-3所示，所述箱體4的重心在重心偏后的位置，當位 于車箱體1中間的腿部結構2繞與之相連的蝸輪蝸桿減速箱15的法蘭盤中 心向前旋轉(帶動與之相連的驅動輪3向前運動)、位于車箱體l后面的腿 部結構2繞與之相連得蝸輪蝸桿減速箱15的法蘭盤中心向后旋轉(帶動與 之相連的驅動輪3向后運動)時，重心位于中間和后面的驅動輪3之間， 前面的腿部結構2和與之相連的驅動輪3即可抬起，越過障礙。當位于車 箱體l前面的腿部結構2繞與之相連的蝸輪蝸桿減速箱15的法蘭盤中心向 前旋轉(帶動與之相連的驅動輪3向前運動)、位于車箱體l后面的腿部結 構2繞與之相連的蝸輪蝸桿減速箱15的法蘭盤中心向后旋轉(帶動與之相 連的驅動輪3向后運動)時，重心此時位于前面和后面的驅動輪3之間， 中間的腿部結構2和與之相連的驅動輪3即可抬起，越過障礙。當位于車 箱體1前面的腿部結構2繞與之相連的蝸輪蝸桿減速箱15的法蘭盤中心向 前旋轉(帶動與之相連的驅動輪3向前運動)、位于車箱體l中間的腿部結 構2繞與之相連的蝸輪蝸桿減速箱15的法蘭盤中心向后旋轉(帶動與之相 連的驅動輪3向后運動)時，重心此時位于前面和中間的驅動輪3之間， 后面的腿部結構2和與之相連的驅動輪3即可抬起，越過障礙。因此這樣 的結構可以適用于多種地形，而且所釆用的輪式移動機構效率高、運動速 度快。
權利要求1.一種全地形移動機器人，其特征是包括車箱體(1)、腿部結構(2)和驅動輪(3)，所述腿部結構(2)共六套，分別安裝在車箱體(1)的前、中、后，并在車箱體(1)兩側左右對稱，驅動輪(3)共六套，分別安裝在腿部結構(2)的末端；所述腿部結構(2)的過渡法蘭盤(7)與安裝在車箱體(1)內部的蝸輪蝸桿減速箱(15)的輸出法蘭盤栓接，安裝在驅動輪(3)中間的轉接法蘭盤(13)與安裝在腿部結構(2)末端的傳動軸(11)栓接。
2. 按照權利要求1所述全地形移動機器人，其特征是所述車箱體(1 ) 包括箱體(4 )、腿部驅動機構(5 )和控制部分(6 )，所述腿部驅動機構(5 ) 和控制部分(6)安裝在箱體(4)內；所述腿部驅動機構(5)由腿部組合 電機(14)、蝸輪蝸桿減速箱(15)和驅動器(16)組成，蝸輪蝸桿減速箱(15) 的底座與箱體(4)栓接，蝸輪蝸桿減速箱(15)的輸入軸與腿部組 合電機(14)通過聯軸器相連，蝸輪蝸桿減速箱(15)的輸出法蘭盤與腿 部結構(2)的過渡法蘭盤(7)相連，驅動腿部組合電機(14)的驅動器(16) 安裝在蝸輪蝸桿減速箱(15)的上面。
3. 按照權利要求l所述全地形移動機器人，其特征是所述腿部結構 (2)由過渡法蘭盤(7)、擺腿(8)、驅動組合電機(9)、傘齒輪(10)和傳動軸(11)組成，栓接在擺腿(8) —端的過渡法蘭盤(7)與蝸輪蝸桿 減速箱(15)的輸出法蘭盤相連；驅動組合電機(9)、傘齒輪(10)和傳 動軸(11)安裝在擺腿(8)的另一端，傘齒輪(10)的輸入軸與驅動組合 電機(9)相連，傘齒輪(10)的輸出與傳動軸(11)鍵連。
4. 按照權利要求1所述全地形移動機器人，其特征是所述驅動輪(3) 由標準輪胎(12)和轉接法蘭盤(13)組成，與標準輪胎(12)栓接的轉 接法蘭盤(13)與腿部結構(2)的傳動軸(11)相連。
5. 按照權利要求l所述全地形移動機器人，其特征是所述箱體(4) 釆用超硬鋁材料。
專利摘要本實用新型屬于先進制造與自動化技術領域，具體地說是一種全地形的移動機器人。包括車箱體、腿部結構和驅動輪，所述腿部結構共六套，分別安裝在車箱體前、中、后，并在車箱體兩側左右對稱，驅動輪共六套，分別安裝在腿部結構的末端；所述腿部結構的過渡法蘭盤與安裝在車箱體內部的蝸輪蝸桿減速箱的輸出法蘭盤栓接，安裝在驅動輪中間的轉接法蘭盤與安裝在腿部結構末端的傳動軸栓接。由于本實用新型具有六輪腿，它的移動機構為輪式，具有六條可以旋轉360°的腿，采用本實用新型能夠在平坦地形高速運動及自主過溝、越坎、爬坡等。
文檔編號B62D57/028GK201136558SQ20072001601
公開日2008年10月22日 申請日期2007年11月21日 優先權日2007年11月21日
發明者卜春光, 吳鎮煒, 趙憶文, 韓建達, 高英麗 申請人:中國科學院沈陽自動化研究所