[发明专利]林区小型轮腿复合式移动越障机构

权利要求书

1.一种林区小型轮腿复合式移动越障机构，其特征在于：六个弧形腿通过连杆与转盘连接，并利用固定螺栓与内、外花盘串连；转盘内嵌有轮毂，电机轴通过平键与轮毂连接，以带动轮子的正常转动；内花盘一侧附有齿轮盘，根据弧形腿开闭的动作需要可与内花盘固定或脱离。弧形腿可以闭合与打开，以适应林区不同的地形路况；在弧形腿(1)未打开时，连接电机的主轴(6)，通过键(14)连接带动轮毂(7)转动，轮毂(7)与内花盘(4)和外花盘(5)通过四个轮毂销(11)连接，内、外花盘也随之转动，内、外花盘与弧形腿(1)通过6个固定螺栓(12)连接，所以整个闭合轮子转动。当要打开弧形腿(1)时，先停止轮子的转动，然后启动舵机，通过齿轮传动，带动齿轮盘(9)转动一定角度，齿轮盘(9)与转盘(8)连接，转盘(8)也随着齿轮盘转动同样的角度，此时内花盘(4)和外花盘(5)不动，固定螺栓(12)为一固定支点，转盘(8)、连杆(3)、弧形腿(1)构成连杆机构，这样转盘(8)转动使弧形腿(1)张开指定的角度，闭合轮变腿式轮的展开动作完成。之后电机带动轮子转动，原理与弧形腿闭合时相同；转动时，弧形腿(1)的端部与地面接触，受到与转动方向相反的力，而弧形腿内侧的档杆(2)对其施加的反方向作用力，使弧形腿不因受力而改变其张开角度；因此，弧形腿在打开状态下可以稳定转动，而且可以越过一定高度的障碍物。其越障能力与轮式结构的直径和弧形腿的数目有关。

2.如权利要求1所述的复合式机构，其齿轮盘(9)与内花盘(4)之间采用了离合结构。其特征在于：弧形腿(1)在打开或闭合的过程中，齿轮盘与内花盘相对转动；而轮子在行驶过程中，齿轮盘与内花盘要相对静止；为了实现这种结构与动作要求，运用电磁离合器来实现内花盘与齿轮盘的离合；在内花盘(4)上存在一个圆柱凸起(15)，齿轮盘(9)内侧有2个与内花盘圆柱凸起(15)相匹配的圆柱孔(16)，当要打开或闭合弧形腿时，电磁离合器产生的电磁力拉动齿轮盘，其上的圆柱孔(16)与内花盘上的圆柱凸起(15)脱离连接；此后当舵机带动齿轮盘转动一定的角度时，内花盘保持固定，以在轮子不转的情况下实现弧形腿的展开或闭合。展开或闭合动作完成后，轮子转动前进，此时内花盘(4)和齿轮盘(9)需再次保持相对静止，利用电磁离合器产生的电磁力推动齿轮盘(9)，使内花盘(4)的圆柱凸起(15)伸进齿轮盘的另一个圆柱孔(16)中，这样花盘与齿轮盘即保持相对静止，轮子正常行进。

3.如权利要求1所述的复合式机构，其特征在于：具有轮式快速运动、腿式越障运动多种运动模式。利用两腿式轮闭合着地，可以实现机器人长距离的运动要求；通过控制展开腿的关节角可以实现机器人在复杂环境条件下的越障运动；通过展开腿式和闭合轮式的复合运动，实现林区环境下的综合应用探测。