[发明专利]一种可重构橡胶履带

说明书

技术领域

本发明属于小型机器人领域，具体涉及一种机器人用的橡胶履带。 

背景技术

移动机器人作为机器人的一个重要分支，在侦察、巡视、警戒、扫雷排险等危险与恶劣环境中有着广阔的应用前景。小型地面机器人，以其体积小、成本低、生存能力强、运动灵活等特点，成为研究的又一热点。总的来说，有三种类型的机器移动结构：轮式、履带式和腿式，轮式机器人具有结构简单、控制方便、速度高、运动灵活和低能耗等优点，但是它不适合于跨越像沟豪、台阶、楼梯等障碍，越障能力差。履带式结构的机器人相比轮式结构的机器人有着较强的地形适应能力，在陡峭地形、复杂环境下有着较高的越障能力和良好的环境适应性，但由于存在较大的摩擦阻力，其能耗很高且运动速度低。从理论上讲，腿式机器人是最灵活的运动机构，但是，腿式机器人通常具有复杂的机械结构并且控制复杂，想要实现稳定高速的行走，还有诸多难题需要解决。 

发明内容

为了提高机器人对路面的适应性，使其可以兼得轮式与履带式的优点，本发明提供了一种可重构橡胶履带。安装了此种履带的机器人移动机构可以具有不同的行走方式。 

上述目的通过以下技术方案来实现： 

一种可重构橡胶履带，与履带轮配合使用，履带轮的轮体外圈均匀分布有齿，其特征在于，所述的履带主体的外表面均匀分布有多节圆形突起(1)，在相邻的圆形突起(1)之间设置有一定的间隙，为履带伸展提供长度预留，每节圆形突起(1)称为一个履带节；在履带主体的内侧通过弹簧固定块(5)固定有为履带伸展收回提供弹力的内圈弹簧(3)，在每个履带节内侧的两边均设置有侧边突起(6)，用以与履带轮的轮体外圈的齿间凹槽相互配合；每隔一定数量的履带节设置有一个销(8)，在销(8)的两端分别连接有一个轴承(4)，用以与履带轮啮合，在履带传动过程中提供拉力。 

作为优选实施方式，所述的可重构橡胶履带，在相邻的圆形突起(1)之间设置有T形突起(2)，相邻的圆形突起(1)与T形突起(2)之间设置有一定的间隙；在销(8)的两端分别通过卡簧(7)连接有一个轴承(4)。 

本发明的履带与相应的履带轮配合使用，使安装有此种可变形履带的机器人可以根据不同的路面状况进行轮—履转换的能力，当其遇到不好状况的路面时，机器人可以以履带方式前进，当其遇到良好状况的路面时，机器人采用轮式方式前行。 

附图说明

图1为本发明的履带的圆形状态的主视图。 

图2为本发明的履带的圆形状态的斜视图。 

图3为本发明的履带的三角状态的主视图。 

图4为本发明的履带的三角状态的斜视图。 

图5为履带与履带轮相互啮合的圆形状态的斜视图。 

图6为履带与履带轮相互啮合的圆形状态的斜视图。 

图1到图4中，1圆形突起，2T形突起，3内圈弹簧，4轴承，5弹簧固定块，6侧边突起，7卡簧，8销。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。 

本发明的可重构橡胶履带可分为36个小节，每个小节由圆形突起1、T形突起2、两节内圈弹簧3、弹簧固定块5以及两侧的侧边突起6组成，每四个小节安装有一根销8、两个轴承4以及两个卡簧7。圆形突起1与T形突起2并排在履带的最外侧，在它们之间有一定间隙，当与地面接触时可以增大摩擦同时也能保证履带在伸展过程中有足够的伸长量。内圈弹簧安装在履带内部中间部位，能提供履带伸展收回所需要的较大的弹力。侧边突起6增大履带与驱动轮的摩擦减小履带打滑的可能性。轴承4通过销8与卡簧7固定，它与驱动轮的外齿啮合保证履带的传动。 

本发明的可重构橡胶履带采用天然橡胶作为材料整体成型制作，可以使其具有很好的收缩性，其表面成圆形突起1与T形突起2相间的形式，圆形突起之间具有一定距离的下凹，即设置有一定的间隙，为履带伸展预留伸展长度。在履带节的中部通过弹簧固定块5安装有两排拉簧，其作用是为履带的伸展收回提供弹力，使其能够迅速的伸展和收回。在履带节的两个侧面分别安装有9个轴承，它通过与履带一起成型的销8及外部的卡簧7固定，作用是与履带驱动轮啮合，在履带传动过程中提供拉力。在履带节的两边有侧边突起6，它与履带驱动轮上圆形凹槽啮合，以防止履带打滑。 

本发明的履带和与其相配合的履带轮在圆形状态和三角状态下的斜视图如图5和图6，履带轮与履带的驱动形式采用轮齿啮合传动形式，履带上的轴承与轮体外圈的齿相配合，履带与驱动轮不会发生打滑现象，能够传递很大的力。采用轴承的原因是因为履带需要伸展，轴承需要在驱动轮的齿间运动，轴承灵活，可以使得伸展收回过程较为柔顺。 

本实施例为最佳实施例，在两个圆形突起之间设置了T型突起，T型突起起到增加摩擦及增加承重能力。本发明还有其他的实施方式，例如，不设置T型突起，或者改成锥形突起，锥形突起也可以起到增加摩擦力的作用。