[实用新型]基于曲柄滑块结构的履带可变形机器人移动平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人移动平台技术领域，具体为一种基于曲柄滑块结构的履带可变 形机器人移动平台。

背景技术

在现有的机器人移动机构研究中，轮式移动机器人的灵活机动性较好，但是其主要应 用于平整地面环境中；腿式移动机器人能够通过较为复杂的地面环境，但其效率低下，控 制算法复杂；履带式机器人的应用研究广泛，兼具了效率和障碍物通过性能，普通的履带 机器人大多为关节摆臂式结构，通过调节关节摆臂的角度，主动地适应环境变化。而这类 机器人很大程度上依赖于传感器所反馈的环境信息以及主动的控制调节。而被动自适应履 带机器人能将环境中的约束力作为一种有效的输出，使履带外形轮廓被动地发生改变，从 而更好的适应环境，减少了机器人对传感系统和控制系统的依赖性，并提高行走效率，成 为履带机器人的一个重要研究方向。

现有的被动自适应履带机器人研究有：专利号为ZL2013101764130的中国专利公开了 一种被动自适应履带可变形移动机器人平台，该机器人平台采用欠驱动的平面六杆机构作 为支撑履带的机构，能通过高于履带的障碍，但其变形不大，平整路面速度较低，且辅助 摆臂模块在实际应用中达不到太大效果；专利号为ZL2010102195152的中国专利公开了一 种具有自适应能力的轮-履复合变形移动机器人，该机器人具有轮-履两种运动模式，但其在 轮式运动时，履带作为虚拟轮仍接触地面，且要保持和主动轮相同的线速度，容易产生履 带与地面的摩擦。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种基于曲柄滑块结构的履带可变形机器人移 动平台。该移动平台基于曲柄滑块结构，具有被动自适应能力，且具有轮、履两种运动模 式，能根据环境中障碍物的尺寸被动地改变履带的外形，并能在变形的同时自主地实现 轮、履两种运动模式的切换，在确保复杂地形适应能力的前提下，增强了平整路面的通过 效率，避免了履带与地面的摩擦。

本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是：提供一种基于曲柄滑块结构的履带 可变形机器人移动平台，包括机器人本体和两个轮-履复合模块，两个轮-履复合模块左右对 称布置在机器人本体的两侧；

所述机器人本体包括箱体板、电源、电机驱动器和两个反向安装的驱动系统，电源、 电机驱动器和两个驱动系统均安装在箱体板内，两个驱动系统驱动相应的轮-履复合模块运 动；

其特征在于所述轮-履复合模块包括履带、履带驱动轮、同步带轮、从动车轮架、传动 轴、主轴、第三齿轮、弹簧、主动车轮、从动车轮、主动车轮架、滑块机构、第二齿轮、 第四齿轮、主动车轮轴、两个前支撑架和两个后支撑架及四个履带支撑轮；两个前支撑架 通过连接架连接，两个后支撑架通过连接架连接；

所述两个前支撑架均为L形框架，在前支撑架的L形框架的长边顶点上设有履带驱动 轮安装孔，通过该履带驱动轮安装孔与履带驱动轮连接，L形框架的短边处从上往下依次设 有主轴安装孔和前传动轴安装孔，其中位于外侧的前支撑架下方还设有主动车轮轴安装 孔，所述主轴通过轴承安装在前支撑架和机器人本体的相应安装孔上，主轴一端伸入机器 人本体内，并装有第二齿轮，该第二齿轮与相应驱动系统上的第一齿轮相互啮合；在两个 前支撑架之间的主轴上安装有第三齿轮；所述主动车轮轴一端与主动车轮固定连接，另一 端通过轴承依次安装于主动车轮架和外侧的前支撑架上的主动车轮轴安装孔上，在主动车 轮架和前支撑架之间的主动车轮轴上设有同步带轮；所述主动车轮架通过连接架与外侧的 前支撑架固定连接；

在后支撑架上从左至右依次设有履带支撑轮安装孔、后传动轴安装孔和滑块轴安装 孔；所述传动轴通过轴承安装在两个前支撑架、两个后支撑架和主动车轮架的相应安装孔 上，在两个后支撑架之间的传动轴上安装有第四齿轮和一个同步带轮，该同步带轮经同步 带与履带驱动轮相连接，第四齿轮与主轴上的第三齿轮相互啮合；在外侧的后支撑架与主 动车轮架之间的传动轴上设有一个同步带轮，该同步带轮经同步带与主动车轮轴上的同步 带轮相连接；

四个履带支撑轮中的三个并排安装在机器人本体的箱体板上，位于移动平台的下部， 另一个通过履带支撑轮安装孔安装在后支撑架的上端，四个履带支撑轮和一个履带驱动轮 分布在同一个平面上，履带环绕安装在四个履带支撑轮和一个履带驱动轮上；所述从动车 轮架通过螺钉安装在后支撑架上，从动车轮架下部安装有从动车轮；