[发明专利]复式三角连架可变构型履带式越障机构

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种灾后现场搜救、城市消防、地质勘察检测的越障机构。

背景技术

由于救援机器人在9·11事件中的成功应用，引发了人们研究救援机器人的热潮。救援机器人的最重要的部分就是越障机构与机械本体，只有很好的翻越障碍，才能顺利的执行任务。

越障机构的移动载体，按其运动机构总体上可分为蛇形(无肢类)、轮式、腿式(类人型)、轮腿式、以及履带式。

蛇形机器人具有运动稳定性好、适应地形能力强和高的牵引力等特点，但多自由度的控制困难，运动速度低。

轮式机器人具有结构简单、重量轻、轮式滚动摩擦阻力小和机械效率高等特点，但越过壕沟、台阶的能力差。

腿式机器人具有适应地形能力强的特点，能越过大的壕沟和台阶，其缺点是速度慢；轮腿式机器人融合腿式机构的地形适应能力和轮式机构的高速高效性能，其缺点是结构复杂，控制繁琐。

履带式机器人因为自身地形适应能力强，控制简单，动载荷小等特点在实际应用中十分广泛。

发明内容

本发明的目的在于提供利用合理的机构与传动布置来实现越障和运动功能的复式三角连架可变构型履带式越障机构。

本发明的目的是这样实现的：

本发明复式三角连架可变构型履带式越障机构，其特征是：包括至少一个越障单元，所述的越障单元包括移动单元、圆弧形臂盖、直线电机、主连板、主电机、三角形连架、伸缩连板、拉簧，移动单元包括履带、履带轮、驱动电机、摇板，履带轮包括第一履带轮和第二履带轮，第一履带轮和第二履带轮均连接摇板，履带缠绕在第一履带轮和第二履带轮上，驱动电机连接第一履带轮，所述的移动单元包括三个，三个移动单元的摇板分别连接主连板的三个端点，三角形连架与主连板同轴、安装在主连板外侧，伸缩连扳包括三个、分别安装在三角形连架的三个连板内仓内，三个伸缩连扳分别连接各自对应的移动单元的摇板，圆弧形臂盖安装在三角形连架上，直线电机连接圆弧形臂盖，主电机连接主连板，拉簧包括第一-第三拉簧，第一、第二拉簧对称安装在三角形连架的两侧，第三拉簧安装在相邻移动单元各自的第一履带轮所在的轴上。

本发明还可以包括：

1、包括两个越障单元，两个越障单元对称布置且对应移动单元的履带轮共用。

本发明的优势在于：本发明采用了复式三角连架机构，配合拉簧与伸缩连板，实现了机器人的多种构型变化，保证了底盘的越障性、机动性。行进、变形方式合理且新颖，结构轻便灵活，运行快速。在发生上下翻转、左倾倒，右倾倒等意外情况时均可以很好的实现恢复动作。从机构上讲，在绝大多数地形情况下，不存在“死点区域”。通过不同控制模块的植入可以实现不同的功能应用，依托于此结构平台的后续可开发性高、应用前景广阔。

附图说明

图1为整体结构示意图；

图2为机构上台阶过程示意图I；

图3为机构上台阶过程示意图II；

图4为机构上台阶过程示意图III；

图5为机构越障过程示意图I；

图6为机构越障过程示意图II；

图7为机构越障过程示意图III；

图8为机构越障过程示意图IV；

图9为机构越障过程示意图V；

图10为机构越障过程示意图VI；

图11为机构越障过程示意图VII；

图12为机构越障过程示意图VIII；

图13为机构越障过程示意图IX；

图14为机构越障过程示意图X；

图15为机构穿越大圆形管道示意图I；

图16为机构穿越小圆形管道示意图II；

图17为机构恢复平衡过程示意图I；

图18为机构恢复平衡过程示意图II；

图19为机构恢复平衡过程示意图III；

图20为整体机构三维示意图I；

图21为整体机构三维示意图II；

图22为整体机构三维示意图III。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：