[实用新型]变形履轮复合悬架及具有其的移动平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及移动技术领域，尤其涉及一种变形履轮复合悬架及具有其的移动平台，可用于移动机器人。

背景技术

履带行走悬架被广泛应用于移动平台装置尤其移动机器人领域，在救援救灾、探测侦察、工业、农业和军事等方面占据重要地位，有良好的应用前景，尤其是在复杂、艰难的环境中，具备轮式移动机器人无法比拟的适应性和通过性，履带行走悬架是当前热门的研究领域。中国矿业大学研制了一种履带移动平台用W形履带悬架(申请号：CN201320552131.1)，其前后履带单元呈不规则四边形，履带行走部总成呈W形，有四段坡形履带段，有利于攀越障碍；履带底部的水平段增加了履带的接地面积，有利于克服松软、泥泞地形环境。然而，该W形履带悬架形状不可调节，无法克服更复杂的地形环境，在某种程度上限制了其地形通过性和环境适应能力，而当前对可变形履带行走悬架的报道相对较少。若履带悬架可根据地形主动的发生变形，将可提高履带式移动平台的地形适应性与地形通过性；通过履带悬架的变形可以改变移动平台的重心位置以及履带的接地尺寸进而可提高移动平台的运动稳定性。另外，履带行走装置的效率较低，功耗大，在一些平坦地形其优势弱于轮式行走装置。在一些特殊的工况下，轮式行走装置的优势更为明显，如在轨道上采用了轮式行走装置效率较高。为此，为了更好的地形适应性，设计一种可变形的履轮复合悬架以及使用该悬架的移动平台十分必要。

在国家自然科学基金青年基金(批准号：51205391)的支持下，本发明人团队进一步进行研究，为克服上述的问题，探索一种变形履轮复合悬架和具有该变形履轮复合悬架的移动平台。

实用新型内容

本实用新型的一个目的旨在解决现有技术中存在的技术问题，提出一种变形履轮复合悬架和具有该变形履轮复合悬架的移动平台，该变形履轮复合悬架可根据地形的需要进行变形调节，形成不同形状的履带行走机构，提高了履带行走机构的地形适应性、地形通过性以及运动稳定性；也可进行履带式和轮式行走模式的变换，进一步提高本实用新型的适应性。

根据本实用新型实施例的变形履轮复合悬架，包括：中间联接架、变形履带单元、变形驱动组件和车轮单元。所述变形履带单元为两个，且包括第一变形履带单元和第二变形履带单元；两个所述变形履带单元均与所述中间联接架相连，且呈对称布置。所述变形履带单元包括变形履带架、履带轮、履带和履带驱动组件；所述变形履带架与所述中间联接架相连，所述变形履带架包括一个四杆机构，所述四杆机构包括四个杆件，分别为：机架，所述机架与所述中间联接架相连；第一连架杆，所述第一连架杆与所述机架相连，构成第一转动副；第二连架杆，所述第二连架杆与所述机架相连，构成第四转动副；连杆，所述连杆的一端与所述第一连架杆相连，构成第二转动副，所述连杆的另一端与所述第二连架杆相连，构成第三转动副。所述履带轮不少于四个，所述履带轮与所述四杆机构相连，所述履带轮包括驱动轮和改向轮；其中四个所述履带轮分别与所述四杆机构的四个所述转动副同轴线相连，且四个所述履带轮的直径相同。所述履带包络于所述履带轮外，且所述履带与所述驱动轮相传动；所述履带驱动组件与所述驱动轮相连并驱动所述驱动轮。所述变形驱动组件不多于两个，所述变形驱动组件与所述变形履带单元的所述变形履带架相连并驱动所述变形履带架变形。所述车轮单元为两个，所述车轮单元与中间联接架相连，且呈对称布置，所述车轮单元包括车轮和车轮驱动件；当所述变形履带单元与地面接触时，所述车轮不与地面接触；当所述变形履带单元向上发生变形时，所述变形履带单元脱离地面，所述车轮可接触并支撑地面。

作为可选的，所述履带轮为四个，所述履带轮包括第一履带轮、第二履带轮、第三履带轮和第四履带轮，且所述第一履带轮、所述第二履带轮、所述第三履带轮和所述第四履带轮的直径相等，所述第一履带轮、所述第二履带轮、所述第三履带轮和所述第四履带轮分别与所述四杆机构的所述第一转动副、所述第二转动副、所述第三转动副、所述第四转动副同轴线相连。当所述履带轮的数量多于四个时，所述履带轮还可与所述四杆机构的所第一连架杆、所述第二连架杆、所述连杆相连，所述履带轮对履带起到支撑改向作用。

作为进一步可选的，所述履带轮为五个，且所述履带轮还包括第五履带轮，所述第五履带轮与所述四杆机构的所述第一连架杆相连，且所述第五履带轮中心处于所述第一连架杆两端转动副中心连线的外侧；所述履带包络于五个所述履带轮外，形成可变形五边形履带。