[发明专利]一种基于谐波减速器的变形移动车体装置

说明书

本发明涉及一种基于谐波减速器的变形移动车体装置，该移动车体装置两侧设有轮腿结构，车轮通过全密封的轮毂驱动单元安装在所述轮腿的末端，且所述轮毂驱动单元驱动车轮转动。本发明采用的传动装置有利于整个设备的小型化设计，同时对恶劣环境的适应性较高，能够顺利自如的穿过复杂地形、越过障碍，防止车体发生倾覆，适宜在极地等极端环境下使用。

技术领域

本发明涉及无人车技术领域，尤其涉及一种基于谐波减速器的变形移动车体装置。

背景技术

近年来，世界各国纷纷采用移动机器人替代人类开展极地极端恶劣环境下的科学考察工作，但是由于冰雪面对行走机构的严重阻滞，大大增加了移动机器人行走机构的功耗，从而需要携带更多的能源，才能完成有限的移动范围和作业任务。然而，在极地极端恶劣环境下，代替人类在更广阔的范围和更长的时间周期内获取科研数据，对研究极地科学和全球气候变化具有重要的科学意义，为此，长航程甚至无限续航的移动机器人成为当前研究热点。

极地环境下风能和太阳能的利用成为极地“无限续航”移动机器人的关键技术之一。南极的实测数据表明每年大风天气达到了171天，而降水天数为150天，表明在南极大陆强大下沉气团的作用下，地表蕴藏巨大的风能资源，而恶劣的雨雪天气，又增加了获取风能的技术难度。尽管南极大陆处于高纬度，太阳能的能量密度较低，但是由于极昼的存在，太阳能电池仍然有可能获得低水平但是不间断的电力输出，这可以为某些低功耗的传感和通讯设备提供长时间工作的能源。显然，由于特殊的环境，风能和太阳能这两种再生能源在极地可能呈现完全不同的特征，为野外移动机器人的能源系统提供新颖的设计思路。

极地科学研究在南北极考察中占有重要地位，但由于极地特殊的地理环境造成的观测数据和分析样品匮乏,使得近年来各国纷纷采用移动机器人替代人类开展极地极端恶劣环境下的科学考察工作。

现有的无人车或移动机器人在极地的恶劣环境下极易产生两种情况：1、极地的环境复杂多变，移动机器人经常因路面复杂而无法前行或发生倾覆而出现故障；2、极地的环境及其恶劣，常规的车轮及传动部件很容易发生损坏，而为了防止损坏设计的相关部件质量体积往往较大，不利于移动机器人机动灵活性。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种基于谐波减速器的变形移动车体装置，用以解决现有设备不利于极地等恶劣环境使用的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种基于谐波减速器的变形移动车体装置，该移动车体装置两侧设有轮腿结构，车轮通过全密封的轮毂驱动单元安装在轮腿的末端，且轮毂驱动单元驱动车轮转动。

轮毂驱动单元包括：轮毂电机，传动装置，车轮安装盘；

轮毂电机和传动装置分别安装在轮腿的两侧，并通过膜片式联轴器连接；传动装置的输出轴与车轮安装盘固定连接，车轮安装在车轮安装盘上；轮毂电机采用无刷电机。

传动装置包括：轮毂外壳，轮毂传动轴，轮毂安装盘，传动部件；

轮毂传动轴穿出轮毂外壳，并与车轮安装盘固定连接；轮毂安装盘与轮腿固定连接；

轮毂外壳与轮毂安装盘固定连接，轮毂传动轴与轮毂外壳之间、高速轴与轮毂安装盘之间，均设有环形密封圈，轮毂外壳与轮毂安装盘形成密封的润滑腔，传动部件均安装在润滑腔内；

润滑腔内填充有润滑油，轮毂外壳上设有注油嘴，用来向润滑腔内注入润滑油；

轮毂安装盘为环形盘，盘面与轮腿通过螺钉连接，外缘与轮毂外壳通过螺钉连接。

传动部件包括：高速轴，减速器输出安装盘，谐波减速器，轮毂传动轴；

谐波减速器通过减速器输出安装盘和轮毂安装盘进行轴向定位，谐波减速器的钢轮包括输入钢轮和输出钢轮，输入钢轮与轮毂安装盘连接固定，输出钢轮与减速器输出安装盘连接固定；