[发明专利]一种多功能越障机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种越障机器人。更具体地说，本发明涉及一种装配行星轮系的多功能越障机器人。

背景技术

近年来科技不断发展，人民生活水平日益提高，但是人类对自然灾害等特殊情况的侦查、救援还存在着很多的问题。地震等自然灾害因其本身的突发性等特征难以被预测，因此加强灾后救援力度就显得尤为重要了。目前存在的具有一定越障功能的陆上侦查、探测类的机器人普遍采用履带传动，但履带传动效率低下，耗能高。且小型机器人上的履带式传动受体积限制，无法翻越城市环境中广泛存在的路阶、楼梯等障碍物。使得履带式侦查机器人在反恐侦察、灾害救援等领域应用中有许多局限性。所以目前迫切需要一种新型传动方式的小型机器人，使其在城市环境中具有一定越障能力，且具有较高的传动效率，以及灵活的机动性。

发明内容

本发明目的是提供一种多功能越障机器人，采用电机驱动的三角行星轮组带动行进，当遇到障碍时，行进轮由自转切换成绕三角行星轮组公转，从而顺利越障。

本发明还有一个目的是驱动电机通过差速器带动驱动行星轮组偏转，从而实现越障机器人的前轮转向模式。

本发明还有一个目的是利用转向电机驱动折腰式转向单元，折腰式转向单元带动从动行星轮组偏转，从而实现越障机器人的后轮转向模式。

本发明还有一个目的是提供一种多功能越障机器人，通过电子调速器调整越障机器人在平地行进或爬楼越障过程中的速度，便于运输货物。

本发明还有一个目的是提供一种多功能越障机器人，控制系统根据不同的越障阻力矩调整驱动电机的输出扭矩，解决行星轮组因打滑或停转导致的越障机器人越障失败。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种多功能越障机器人，包括：

车架；

驱动电机，其固定在车架上；

驱动行星轮组和从动行星轮组，所述驱动行星轮组对称布设在车架前端两侧，由驱动电机驱动；所述从动行星轮组对称安装在车架后端两侧；其中，所述行星轮组包括：

内行星架，其包括至少二个向外延伸的支脚，并且朝向所述驱动电机的一侧上设置太阳齿轮和行星齿轮，另一侧面上设置中心链轮和多个行星链轮；以及

所述太阳齿轮，其通过第一轴可旋转固定在所述内行星架上，所述电机输出轴连接所述太阳齿轮；

所述行星齿轮，其通过第二轴可旋转固定在所述内行星架上，并且和所述太阳齿轮啮合；

所述中心链轮，其固定在所述第二轴上，所述中心链轮和所述行星齿轮共同旋转；

所述多个行星链轮，其一一对应的可旋转的设置在所述支脚的外端；

链条，其与所述中心链轮和所述多个行星链轮同时啮合；

行进轮，其分别和所述多个行星链轮同轴固定，并且和所述多个行星链轮共同旋转。

优选的是，所述车架还包括转向系统，其连接在车架后部，包括转向电机和折腰式转向单元，所述转向电机驱动折腰式转向单元相对于车架倾斜一定角度，从而实现转向；其中，所述从动行星轮组对称安装在转向系统两侧。

优选的是，所述驱动电机连接差速器，所述差速器输出两个动力轴连接车架两侧的驱动行星轮组。

优选的是，所述折腰式转向单元包括：

导轨，其横向固定在车架上；

滑块，其套设在导轨上并能够沿导轨滑动；

转向齿条，其与转向电机啮合，并且固定连接滑块，所述转向齿条在转向电机驱动下带动滑块沿导轨移动；

连杆机构，包括纵杆、第一横杆和第二横杆，纵杆前端可旋转连接滑块，纵杆后端分别铰接在第一横杆和第二横杆的中心点，第一横杆和第二横杆平行设置且其两端较接转向臂；

所述转向臂的前端铰接在车架后端；

其中，当纵杆前端在滑块带动下沿导轨移动，其带动第一横杆和第二横杆横向移动，从而带动转向臂与车架倾斜一定角度，实现从动行星轮组转向。

优选的是，所述车架还包括载物台，其固定在车架上，用于承载物品。

优选的是，还包括控制系统，其包括：

扭矩传感器，其安装在驱动电机输出轴上，所述扭矩传感器测量驱动电机的扭矩；

转速传感器，其分别安装在差速器的两个所述动力轴上，用于检测两个动力轴的转速；

信号接收发射机，其连接扭矩传感器和转速传感器，所述信号接收发射机接收扭矩传感器和转速传感器的信号；

控制器，其连接信号接收发射机、驱动电机和转向电机，所述控制器接收信号接收发射机的信号并控制转向电机和驱动电机；以及