[发明专利]一种基于摇杆滑块机构的轮履可重构式车轮

说明书

本发明涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种基于摇杆滑块机构的轮履可重构式车轮，包括两个车轮端盖、传动单元以及三个重构单元，所述传动单元与三个重构单元均位于两个车轮端盖之间；每一个所述重构单元包括带轮轴、第一支撑小外廓弧组、第二支撑小外廓弧组以及支撑大外廓弧组；带轮轴和主动齿轮轴传动连接；第一支撑小外廓弧组包括若干第一小外廓弧板；第二支撑小外廓弧组包括若干第二小外廓弧板；支撑大外廓弧组包括若干大外廓弧板。当主动连接轴产生旋转时，能够带动大外廓弧板、第一小外廓弧板、第二小外廓弧板与带轮轴的缩回、顶出，来实现车轮的模式在轮式和履带式之间的切换，变形时间大大缩短。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种基于摇杆滑块机构的轮履可重构式车轮。

背景技术

机器人的移动机构一般分为轮式和履带式两种。轮式在硬质地面行驶，在地面上只作滚动，在行驶的过程中使机器人很平稳。履带式扩大了跟地面接触面积，能够在松软的地面平稳的行驶。这两种移动模式都使得机器人的移动有一定的局限性。

申请号为201410749437.5的中国专利公开了一种可变形的履带车轮，其履带以及用于支撑履带的液压支撑架和三个支撑轮，履带车轮的变形依靠液压缸提供动力完成变形，这种传动方式变形缓慢，且采用液压缸伸缩式传动变形占用空间大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中轮式车轮与履带式车轮单一使用具有局限性的问题，提供一种基于摇杆滑块机构的轮履可重构式车轮。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于摇杆滑块机构的轮履可重构式车轮，包括两个车轮端盖、传动单元以及三个重构单元，所述传动单元与三个重构单元均位于两个车轮端盖之间；

所述传动单元包括主动连接轴以及主动齿轮轴，所述主动连接轴的左端和位于左侧的车轮端盖转动连接，所述主动连接轴的右端和主动齿轮轴的左端之间通过离合器连接，所述主动齿轮轴的右端和位于右侧的车轮端盖转动连接；

所述主动连接轴上安装有第一杆轴、第二杆轴以及摇杆轴；

每一个所述重构单元均包括带轮轴、第一支撑小外廓弧组、第二支撑小外廓弧组以及支撑大外廓弧组；

所述带轮轴和主动齿轮轴传动连接，且所述带轮轴滑动安装在两个车轮端盖之间，三个重构单元的带轮轴围绕传动单元布置；

所述第一支撑小外廓弧组包括沿带轮轴轴向布置的若干外侧面为圆弧面的第一小外廓弧板，若干所述第一小外廓弧板均位于所述带轮轴的一侧，所述第一小外廓弧板和第一杆轴传动连接，且所述第一小外廓弧板和带轮轴的轴段转动连接；

所述第二支撑小外廓弧组包括沿带轮轴轴向布置的若干外侧面为圆弧面的第二小外廓弧板，若干所述第一小外廓弧板均位于所述带轮轴的另一侧，所述第二小外廓弧板和第二杆轴传动连接，且所述第二小外廓弧板和带轮轴的轴段转动连接；

所述支撑大外廓弧组包括沿带轮轴轴向布置的若干外侧面为圆弧面的大外廓弧板，若干所述大外廓弧板均位于所述带轮轴的一侧，所述大外廓弧板和摇杆轴传动连接，且所述大外廓弧板与两侧的车轮端盖滑动连接。

为了解决第一小外廓弧板、第二小外廓弧板以及大外廓弧板收回和顶出结构的问题，进一步包括所述第一支撑小外廓弧组还包括第一支撑杆以及第一连接杆，所述第一支撑杆的输入端和第一杆轴转动连接，所述第一支撑杆的输出端和第一连接杆转动连接，所述第一小外廓弧板和第一连接杆固定连接，完成主动连接轴和第一小外廓弧板之间的传动，从而实现第一小外廓弧板的缩回和顶出；

所述第二支撑小外廓弧组还包括第二支撑杆以及第二连接杆，所述第二支撑杆的输入端和第二杆轴转动连接，所述第二支撑杆的输出端和第二连接杆转动连接，所述第二小外廓弧板和第二连接杆固定连接，完成主动连接轴和第二小外廓弧板之间的传动，从而实现第二小外廓弧板的缩回和顶出；