[发明专利]一种双离合主动式行星轮系越障机器人及其控制方法

说明书

本发明公开了一种双离合主动式行星轮系越障机器人及其控制方法，由底盘和四组行星轮驱动装置连接组成；行星轮驱动装置中，双离合器的第一离合通过空心轴套与第一传动齿轮同轴连接，第二离合通过输入轴与第三传动齿轮同轴连接；第二传动齿轮与第一传动齿啮合，第四传动齿轮与第三传动齿轮啮合；第二传动齿轮通过输出轴与行星轮系机构的太阳轮同轴连接；第四传动齿轮通过连接架与行星轮系机构的行星架固定连接；减震车轮同轴安装在行星轮系机构的行星轮上；所述控制方法通过控制双离合器的离合并利用行星轮系原理实现平坦路面行驶或越障，本发明既能在普通路面上快速移动，又能在大载荷条件下平顺地跨越障碍物，结构紧凑，减震性好。

技术领域

本发明属于越障机器人技术领域，具体涉及一种双离合主动式行星轮系越障机器人及其控制方法。

背景技术

目前越障机器人在楼宇搜救、室内运输、抗险救灾等方面应用广泛。越障机器人主要采用的结构形式包括履带式结构、轮式结构和足式结构。履带式机器人移动较慢,足式机器人结构和控制都比较复杂，而普通的轮式机器人越障性能较差，行星轮式越障机器人因其具有较好的越障性及移动性成为一种较好的选择。

现有的行星轮式越障机器人多为被动式行星轮系越障机构，不能在大载荷情况下顺利越障，在跨越各种沟壑、障碍及台阶时性能有待提高。此外，目前行星轮式越障机器人缺少减震机构，导致机器人的平顺性较差，部分行星轮式越障机器人则直接使用普通轮式车辆的减震机构，结构复杂占用空间大。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种双离合主动式行星轮系越障机器人及其控制方法，既能在普通路面上快速移动，又能在大载荷条件下平顺地跨越障碍物。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：

一种双离合主动式行星轮系越障机器人，由底盘B和四组行星轮驱动装置A连接组成；

所述行星轮驱动装置A由驱动电机1，双离合器2，空心轴套3，输入轴4，第一传动齿轮5、第二传动齿轮6、第三传动齿轮7、第四传动齿轮8、连接架9、输出轴10、行星轮系机构11以及减震车轮12组成；

所述双离合器2由第一离合21和第二离合22同轴设置组成，位于外侧的第一离合21通过空心轴套3与第一传动齿轮5同轴固定连接，位于内侧的第二离合22通过输入轴4与第三传动齿轮7同轴固定连接；

所述第二传动齿轮6与第一传动齿轮5相啮合，第四传动齿轮8与第三传动齿轮7相啮合；

所述第二传动齿轮6通过输出轴10与行星轮系机构11的太阳轮111同轴固定连接；所述第四传动齿轮8空套在输出轴10上，第四传动齿轮8的外端面通过连接架9与行星轮系机构114的行星架固定连接；

所述减震车轮12同轴安装在行星轮系机构11的行星轮113上。

进一步地，所述行星轮系机构11由太阳轮111、惰轮112、行星轮113和行星架114组成；

所述行星架114为等边三角形板，行星架114的中心开有通孔，所述输出轴10穿过行星架114的中心孔与太阳轮111同轴连接；

所述连接架9由三根相同的圆杆组成，三根圆杆沿第四传动齿轮8的轴线等距离平行设置，三根圆杆的一端与第四传动齿轮8外端面垂直固定连接，三根圆杆的另一端与行星架114内端面垂直固定连接；

三个所述行星轮113分别等距离地安装在行星架114的三个顶角位置，所述太阳轮111位于三个行星轮113的中心位置，所述太阳轮111与三个行星轮113之间分别通过一个惰轮112啮合连接。

进一步地，所述减震车轮12由轮胎121、外轮圈122、内轮圈123以及六个减震单元124组成；六个减震单元124沿车轮径向设置且沿圆周方向均匀分布在外轮圈122与内轮圈123之间。

一种双离合主动式行星轮系越障机器人的控制方法，