[发明专利]一种可变形模块化充气轮胎

说明书

本发明公开了一种模块化可变形充气轮胎，包括中心轮毂、变形驱动圆盘、固定轮毂外缘、活动轮毂外缘、充气轮胎单元。轮胎可以由变形驱动圆盘的转动使活动轮毂外缘向外侧伸展，从而实现轮胎的构型变化。充气轮胎单元在受外力作用下，产生一定的变形，可以提高全地形移动机器人的越障能力，并起一定的缓冲保护作用。本发明可以通过改变轮胎的构型，来提高全地形移动机器人在非结构环境下的通过能力。采用模块化设计，使可拆卸性、安全性有明显的提高。

技术领域

本发明涉及的是一种机械工程领域的技术，主要用于安装在全地形移动机器人底盘上，具体的是一种可变形的模块化的充气轮胎。

背景技术

目前，为了提高全地形移动机器人的在非结构化环境下的通过能力，有很多学者已经对悬挂机构、可变构型车身、变形轮进行了研究。其中变形轮是重要的一个研究方向，变形轮能够通过一定的驱动机构使车轮完成变形，从而来提高全地形移动机器人的通过能力。

但是现在的变形轮设计方案，存在机械机构复杂，变形形式主要是轮毂形式的改变，变形形式较为单一，在实际应用中存在一定的局限性。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述问题，提出了一种可变形的模块化的充气轮胎，它不仅可以实现轮毂的变形，而且充气轮胎单元也可以实现一定的变形，从而更好地提高移动机器人的越障能力。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面采用的技术方案是一种模块化可变形轮胎装置，其特征在于包括中心轮毂、变形驱动圆盘、固定轮毂外缘、活动轮毂外缘、充气轮胎单元；所述变形驱动圆盘安装在所述中心轮毂上；所述固定轮毂外缘与所述中心轮毂之间通过连第三接件连接；所述活动轮毂外缘通过第一连接件和第二连接件与所述中心轮毂连接；所述充气轮胎单元安装在所述固定轮毂外缘和所述活动轮毂外缘上。所述的一种模块化可变形充气轮胎在驱动单元驱动所述变形驱动圆盘转动时，轮胎可以由传统的圆形结构变成所述镖形结构。

本发明通过变形轮胎构型的变化和充气轮胎单元的变形来提高全地形移动机器人在非结构环境下的越障通过能力。

进一步的，根据曲柄滑块机构原理，外部驱动在带动所述变形驱动圆盘发生转动时，所述变形驱动圆盘通过带动连接件和动作，从而实现所述活动轮毂外缘和充气轮胎单元构成的模块化单元向外侧伸展，以实现轮胎由圆形变成镖形结构，提高全地形移动机器人在非结构化环境下的通过能力。

进一步的，所述充气轮胎单元分别与所述固定轮毂外缘和所述活动轮毂外缘构成可拆卸模块化单元。在某个充气单元发生破坏时，其他充气单元仍然能够正常工作，可以提高行驶过程中的安全性。而且维修时，只需拆卸一个模块即可，不必整个更换，提高了轮胎利用率。

进一步的，所述变形驱动圆盘通过轴承安装在所述驱动底座上，所述驱动底座与所述中心轮毂连接在一起，以节省安装空间，避免在安装工程中带来更多的技术问题。

进一步的，所述充气轮胎单元可以是真空轮胎，也可以是带有内胎的轮胎，其存在一定的变形能力，可以提高全地形移动机器人在非结构化环境下的通过能力，以及在行驶过程中充气轮胎单元可以起到一定的缓冲作用。

注：充气轮胎单元可以是真空轮胎，也可以是带有内胎的轮胎，但不仅限于以上两种。

本发明的有益之处至少包括：

(1)本发明通过轮胎构型的变化，及由圆形结构变成镖形结构以提高移动机器人通过性能力。

(2)本发明通过模块化设计，提高了安全性和轮胎利用率。

(3)本发明通过利用曲柄滑块机构原理，使变形轮完成变形。

(4)本发明通过充气轮胎，在提高提高移动机器人通过性能力的同时，增强了移动机器人的缓冲能力。

附图说明

图1是本发明轴侧视图；