[发明专利]可展轮式移动机器人

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种机器人，特别涉及一种可展轮式移动机器人。

【背景技术】

各种地面移动机构(轮式、腿式、履带式)在快速性、平稳性、越障性等方面各有长短。虽然轮式移动机构移动快速、平稳，但其越障性能较差。如果能设计出越障性能好的轮式移动机构，那么轮式移动机器人的应用范围将在更大程度上得以提高。

国内外对于移动机器人的移动系统研究比较多，但对于移动机构本身尤其是轮式移动机构的改进方面研究尚处于起步阶段。其中，北京航空航天大学提出了一种适用于可变直径轮的摆动变直径轮架。所述轮架由轮辐、弹性变形件和轮脚板组成。弹性变形件安装在轮辐和轮脚板之间，所述变直径机构通过两侧的轮辐与中间的轮辐产生相对转动，带动弹性变形件在圆周方向上产生螺旋扭转，使轮脚张开或合拢，从而实现车轮的轮径可变，在中国专利第200910078938.4号中有所述及。中国专利号为200620028478.6阐述了吉林大学研制的复式步行轮机构，所述机构适应了沙地等松软的地面，但是由于机构的伸缩比有限，所述机构的越障性能不能达到较满意的效果。

因此，目前的移动机器人能高速高效的行走但越障能力不足，能越过障碍但行进却很缓慢，并且稳定性不足。

【发明内容】

鉴于上述状况，有必要提供一种越障能力较好的可展轮式移动机器人。

一种可展轮式移动机器人，包括：

车架；

摆动悬架组件，与所述车架连接且相对所述车架可摆动；

四个驱动轴组件，分别可转动地连接于所述摆动悬架组件的两端；

四个车轮组，分别固定连接于所述四个驱动轴组件，使所述车轮组能够相对于所述车架转动，每个车轮组包括：

正常车轮，为掏空的圆柱形；

三个可展轮缘，每个可展轮缘为弓形，且具有一个中心轴承孔及一个边缘轴承孔；

三个二叉杆，围绕所述正常车轮的轴心设置，每个二叉杆具有两个自由端及一个弯折部，所述弯折部可转动地连接于所述正常车轮的外侧，所述每个二叉杆的两个自由端分别与其中一个可展轮缘的中心轴承孔及相邻可展轮缘的边缘轴承孔可转动地连接，使所述三个二叉杆与所述三个可展轮缘实现联动；

驱动件，驱动所述三个二叉杆绕各自的弯折部中心转动。

上述可展轮式移动机器人的车轮组的可展轮缘可伸出正常车轮的轮缘外，使得车轮组可轻易越过乱石堆、沙砾、台阶等特殊地形，从而快速地在崎岖的路面行驶，因此，上述可展轮式移动机器人的越障能力较好。

进一步地，所述三个二叉杆围绕所述正常车轮的轴心均匀分布，所述三个可展轮缘可围成与所述正常车轮的轮缘相等的圆。

进一步地，所述摆动悬架组件包括：

支承座，与所述车架固定连接；

转轴，固定地穿设所述支承座；

摆臂，可转动地套设于所述转轴上。

进一步地，每个驱动轴组件包括：

驱动轴，其一端与所述正常车轮固定连接；

导电滑环，套设于所述驱动轴上；

轴承座，可转动地套设于所述驱动轴上；

联轴器，与所述驱动轴远离所述正常车轮的一端固定连接；

行走电机，其驱动轴与所述联轴器连接，用于驱动所述驱动轴转动；及行走电机座，套设于所述行走电机上，所述轴承座及所述行走电机座均与所述摆臂的一端固定连接。

进一步地，所述可展轮式移动机器人还包括传动机构，所述传动机构包括：

从动齿轮，可转动地连接于所述正常车轮的轴心处；

三叉杆，其中部与所述从动齿轮固定连接，所述三叉杆具有三个自由端；

三个连杆，每个连杆的一个自由端与一个所述可展轮缘的中心轴承孔可转动地连接，另一个自由端与所述三个叉杆的一个自由端可转动地连接；

主动齿轮，可转动地连接于所述正常车轮的一侧，且与所述从动齿轮相啮合，所述驱动件固定在正常车轮上，且其驱动轴与所述主动齿轮固定连接，从而带动所述从动齿轮旋转。

进一步地，所述三个可展轮缘均开设有减重孔。

进一步地，所述每个车轮组还包括传动机构，所述传动机构包括：

三个传动齿轮组，每一个传动齿轮组包括末端齿轮及与所述末端齿轮相啮合的过渡齿轮，所述末端齿轮固定于所述弯折部上，所述过渡齿轮可转动地设于所述正常车轮的一侧；

主动齿轮，可转动地设于所述正常车轮的轴心处，且同时与三个过渡齿轮相啮合，所述驱动件的驱动轴穿设所述正常车轮且与所述主动齿轮固定连接，从而驱动所述主动齿轮旋转。