[实用新型]仿牛足轮步复合式变构型车轮

说明书

本实用新型属于仿生领域，具体地说是一种仿牛足轮步复合式变构型车轮，包括轮毂、腿部组件及仿牛足部件，轮毂的圆周方向均布有多个腿部组件，腿部组件包括上腿部、下腿部及减震弹簧，上腿部的一端与轮毂连接，下腿部的一端可相对伸缩地连接于上腿部的另一端内，下腿部的另一端连接有仿牛足部件，上腿部内容置有减震弹簧，减震弹簧的两端分别与轮毂及下腿部的一端抵接；仿牛足部件包括左趾、右趾及缓冲弹簧，左趾与右趾相铰接，并在铰接处与下腿部的另一端相连，左趾与右趾之间设有缓冲弹簧。本实用新型将轮足的优势结合起来，具有良好的通过性，仿牛足部件能够模仿牛足在松软地面的多种功能，满足环境综合通过能力要求。

技术领域

本实用新型属于仿生领域，具体地说是一种仿牛足轮步复合式变构型车轮。

背景技术

我国的沙漠、戈壁面积广大，沙漠科考、军事防御、沙漠开发等都需要适应松软地面的行走机构。另外，深空探测受到越来越多的关注，月球和火星表面环境复杂，分布着石块、凹坑及凸包的松软沙土，一般的车轮难以达到星球探测所需的通过性能。

松软地面承载能力差，抗剪强度低，行走机构的性能取决于对土壤的摩擦力、外附力，常常出现下陷过深与打滑，需要控制其下土壤的流动。黄牛经常行走在松软土壤上，在与土壤的长期相互作用中，黄牛的牛足经过不断的进化，逐步形成了优良的几何形状，使其在松软土壤上具有通过能力强、运动阻力小和行动效率高等特点。

目前，国内外对适应松软地面并将轮足的优势结合起来的研究较少，不能满足科研需求，需要进一步发掘研究。

实用新型内容

为了满足在松软地面上行走的要求，本实用新型的目的在于将轮足的优势结合起来，并基于牛足对松软地形的适应性，提供一种仿牛足轮步复合式变构型车轮。该仿牛足轮步复合式变构型车轮可以用于四轮、六轮移动型机器人。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括轮毂、腿部组件及仿牛足部件，其中轮毂的圆周方向均布有多个腿部组件，所述腿部组件包括上腿部、下腿部及减震弹簧，该上腿部的一端与所述轮毂连接，所述下腿部的一端可相对伸缩地连接于上腿部的另一端内，该下腿部的另一端连接有所述仿牛足部件，所述上腿部内容置有减震弹簧，该减震弹簧的两端分别与所述轮毂及下腿部的一端抵接；所述仿牛足部件包括左趾、右趾及缓冲弹簧，该左趾与右趾相铰接，并在铰接处与所述下腿部的另一端相连，所述左趾与右趾之间设有供左趾与右趾离开地面而复位的缓冲弹簧。

其中：所述轮毂呈圆柱状，外表面沿圆周方向均布有多个连接管，该连接管的一端与轮毂相连，另一端与所述上腿部的一端连接。

所述连接管为内部中空的圆柱体，内壁制有与所述上腿部一端螺纹连接的螺纹。

所述上腿部为内部中空的圆柱体，所述减震弹簧容置于上腿部的中间通孔内，该上腿部另一端端面的中间通孔直径小于其他部位的中间通孔直径。

所述下腿部为圆柱状，一端位于所述上腿部内部，且该端直径大于其他部分的直径，所述下腿部直径小的部分由上腿部的另一端穿出。

所述左趾与右趾均具有趾尖及连接部，该左趾或右趾的连接部上开有通孔，所述右趾或左趾的连接部插入通孔中，左、右趾的连接部通过足轴铰接，所述足轴与下腿部的另一端相连；所述左趾的连接部与右趾的连接部之间设有所述缓冲弹簧。

所述左趾及右趾与沙土接触的内侧表面均为斜面。

本实用新型的优点与积极效果为：

1.本实用新型将轮足的优势结合起来，具有良好的通过性，仿牛足部件能够模仿牛足在松软地面趾尖着地、垂直入土、趾瓣张开、趾瓣固土、出土恢复等功能，满足环境综合通过能力要求。

2.本实用新型仿牛足部件的左、右趾间具有弹性的指枕，在上腿部设置了减震弹簧，可以缓冲趾尖接触地面的冲击。