專利名稱：一種基于差動機構的履腿復合式移動機器人的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于先進制造與自動化技術領域，涉及一種移動機器人，具體地說是 一種基于差動機構的履腿復合式移動機器人。
背景技術：
差動機構是將兩個有差異的或獨立的運動合成為一個運動，或者將一個運動分解 為兩個有差異運動的機構。差動機構有各種具體型式，可以用齒輪、螺旋、鏈條或鋼索等組 成，常用于汽車、拖拉機、起重機、測微器和天文儀器等中，起增力、微動、運動分解或合成、 誤差補償等作用。最典型的應用范例是汽車驅動橋差速器，它將發(fā)動機主軸的單一運動分 解為左、右輪的兩個運動，實現轉彎時或起伏路面上左、右兩輪的不同速。其原理是根據兩 側車輪受到的阻力矩的不同，由機構自行完成運動的自動分配。如果將差動機構的這種功 能引入到移動機器人中，可以大大提高移動機器人的環(huán)境適應能力，減少驅動，簡化操控的 復雜性。隨著災難救援、星球探測、野外偵查等領域對機器人技術需求的不斷增加，移動機 器人越來越多地需要面對野外的復雜非結構化環(huán)境。為了滿足這些需求，移動機器人經歷 了輪式、履帶式、多履帶式、輪腿復合式、輪履復合式、履腿復合式等的演變過程。人們設計 這些復合式機構的目的一方面是為更好地適應地形，增加移動機構與地面的接觸面積，提 高牽引力和車體穩(wěn)定性；另一方面是要增加攀爬機構，提高越障能力和機動性。對于履腿 復合式移動機器人，其履帶運動和擺腿運動是由不同電機驅動的，且在大部分時間內不同 時工作。在平坦地面上，行走電機驅動履帶行走；遇到復雜地形時，擺腿電機驅動擺腿適應 地面或翻越障礙。因此，該類移動機器人需要較多的驅動元件完成不同動作，以適應復雜地 形；較多的驅動元件會帶來機器人驅動單元數目多、控制與操作難度加大，機構復雜程度高 等缺陷。

實用新型內容針對現有技術中存在的移動機器人驅動單元數目多、控制與操作難度大、機構復 雜等不足之處，本實用新型要解決的技術問題是提供一種具有一定程度機械智能的、在復 雜非結構化地形環(huán)境中具有高通過能力的、操控簡單的基于差動機構的履腿復合式移動機 器人。為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是本實用新型一種基于差動機構的履腿復合式移動機器人包括主箱體和四個履帶 輪，所述四個履帶輪結構相同，采用模塊化設計，內置差動機構，對稱地分布在主箱體的兩 側、前后兩端，主箱體和四個履帶輪具有前后、左右、上下三個方向的對稱性。所述的履帶輪包括履帶輪機構、差動機構和主軸；其中差動機構置于履帶輪機構 內部，與履帶輪機構集成為一體，共同組成差動履帶輪，并通過主軸與主箱體連接；差動機 構包含一個輸入和兩個輸出，其輸入部分通過主軸與主箱體中的驅動單元相連，輸出部分之一接至履帶輪機構的驅動輪，動力輸出部分之二接至履帶輪機構的履帶支撐機構。履帶輪機構包括履帶、驅動輪、被動輪、外聯板、內聯板以及支撐輥；驅動輪和被動 輪安裝于外聯板和內聯板之間，分別通過驅動輪軸和被動輪軸連接于外聯板及內聯板的前 后兩端；支撐輥為多套，分布于履帶輪機構的上下兩側，支撐輥兩端通過滑動軸承與外聯板 及內聯板連接；驅動輪、被動輪、外聯板、內聯板和支撐輥組成履帶支撐機構，履帶支撐機構 外設有履帶；外聯板及內聯板的中心均設有主軸孔，主軸依次穿過內聯板主軸孔、差動機構 和外聯板主軸孔。所述的履帶包括內齒、導向條、外齒和帶體，其中內齒和外齒分別均勻分布于帶體 的內表面和外表面；導向條為二條，環(huán)繞于帶體內表面的中間，沿寬度方向對稱分布，二條 導向條中間設有導向槽。所述的驅動輪包括齒形輪、同步帶、同步帶輪、驅動輪軸和同步帶張緊機構，其中 齒形輪為二只，對稱地分布于同步帶輪兩側，并與同步帶輪同軸地固聯成一體，與驅動輪軸 轉動連接；同步帶輪通過同步帶與差動機構連接；同步帶張緊機構設于外聯板及內聯板的 端部。所述的同步帶張緊機構包括張緊環(huán)、擋塊和張緊螺母，其中張緊環(huán)套在驅動輪軸 上，并貼于外聯板或內聯板的外側；張緊環(huán)尾端螺桿置于外聯板或內聯板的端部開槽中，并 穿過擋塊和張緊螺母，擋塊貼于外聯板或內聯板的端面，通過旋轉張緊螺母調整同步帶輪 的張緊度。所述的被動輪包括齒形輪、導向鼓I、被動輪軸和履帶張緊機構，其中齒形輪為二 只，對稱地分布于導向鼓I兩側，并與導向鼓I同軸地固聯成一體，與被動輪軸轉動連接；履 帶張緊機構設于外聯板及內聯板的端部。所述的支撐輥包括輥子、導向鼓II、輥軸和滑動軸承；輥子為二只，對稱地分布于 導向鼓II兩側，并與導向鼓II同軸地固聯成一體后穿置于輥軸上；導向鼓II固定在輥軸 上；輥軸兩端通過滑動軸承與內聯板及外聯板轉動連接。所述的差動機構為外齒差動機構，與履帶輪機構共用一套外聯板及內聯板，包括 主軸、太陽輪I、太陽輪II、行星輪I、行星輪II、同步帶輪、行星輪連接件以及行星輪軸；其 中太陽輪I為差動機構的輸入部分，外聯板及內聯板為差動機構的系桿，太陽輪II和系桿 分別為差動機構的二個輸出部分；太陽輪I、同步帶輪以及太陽輪II同軸設置，太陽輪I與 主軸固連；太陽輪II與同步帶輪固連后與主軸轉動連接；行星輪I與行星輪II通過行星輪 連接件固連成同軸的雙聯齒輪，該雙聯齒輪與行星輪軸轉動連接；外聯板及內聯板分別置 于上述結構兩側，主軸與外聯板及內聯板動連接，行星輪軸兩端與外聯板及內聯板固連；行 星輪I與太陽輪I嚙合，行星輪II與太陽輪II嚙合，同步帶輪通過同步帶連接至驅動輪。所述的主箱體包括驅動單元、殼體和電氣控制系統(tǒng)；驅動單元為四套，對稱地分布 于主箱體四角，并與殼體固連，其輸出端與四個履帶輪的主軸連接；電氣控制系統(tǒng)位于主箱 體的中間。所述的差動履帶輪與主箱體間采用易于裝拆的機械接口，該機械接口包括端蓋軸 承座、主軸承、主軸法蘭；端蓋軸承座采用分體式結構，由二個相同的半圓盤組成，端蓋軸承 座通過螺釘與主箱體殼體固連，主軸承置于端蓋軸承座中；主軸法蘭是主軸端部采用的法 蘭連接接口，與驅動單元的減速器輸出法蘭相連；主軸承可提高履帶輪與主箱體的聯接剛度和強度。本實用新型具有以下有益效果及優(yōu)點1.具有一定的機械職能。本實用新型充分利用差動機構運動分解和運動自動切換 的功能，當在平坦路面上行進阻力矩較小時，電機驅動僅傳遞到履帶運動上，而當遇到障礙 物阻力矩增加并達到一定值時，電機驅動自動切換到擺腿上，使擺腿翻轉越障，這一過程由 機構自主完成，不需要人為干預；2.操控簡單、能耗低。本實用新型由于引入了差動機構，將履帶驅動和擺腿驅動合 二為一，使驅動單元數量降為一半，相應地操作和控制的對象也降為一半，因而大大降低了 操控的復雜性和系統(tǒng)能耗；3.機構簡單、重量輕。本實用新型由于引入差動機構，將履帶驅動傳動機構和擺腿 驅動傳動機構合并為差動機構，大大降低了傳動機構的復雜程度，使得整機結構更加緊湊、
重量更輕；4.具有模塊化特點；本實用新型將差動機構集成到履帶輪中，形成差動履帶輪， 各差動履帶輪自成模塊，具有統(tǒng)一的機械接口，具有很好的互換性，并可方便拆裝；5.具有較好的對稱性。本實用新型的四個差動履帶輪完全一樣，與車體的連接也 完全對稱，這使機器人具有前后、左右、上下的對稱性，這種對稱性將使機器人具有更好的 環(huán)境適應能力。

圖1為本實用新型整體結構示意圖；圖2為本實用新型中差動履帶輪結構示意圖；圖3為本實用新型中差動履帶輪的差動機構結構示意圖；圖4為本實用新型中差動履帶輪的差動機構原理示意圖；圖5為本實用新型中履帶結構示意圖；圖6為本實用新型中差動履帶輪的驅動輪結構示意圖；圖7為本實用新型中差動履帶輪的被動輪結構示意圖；圖8為本實用新型中差動履帶輪的支撐輥結構示意圖；圖9為本實用新型中差動履帶輪的張緊機構結構示意圖；圖10為本實用新型中主箱體結構示意圖；圖11為本實用新型中驅動單元結構示意圖；圖12為本實用新型中差動履帶輪與主箱體機械接口示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。如圖1所示，本實用新型包括主箱體1和四個差動履帶輪2。所述的四個履帶輪2 結構相同，采用模塊化設計，內置差動機構，對稱地分布在主箱體1的兩側、前后兩端，主箱 體1和四個履帶輪2具有前后、左右、上下三個方向的對稱性。四個履帶輪2分別由四個驅 動單元單獨驅動，驅動單元輸入的運動通過差動機構一分為二 履帶的行進運動和整個履 帶輪的翻轉運動。在平坦路面上行進阻力較小時，驅動僅傳遞到履帶上，表現為履帶的行進運動；當遇到障礙物阻力增加并達到一定值時，驅動自動切換到履帶輪架上，使整個履帶輪 成為擺腿，實現翻轉越障。如圖2所示，所述的履帶輪2包括履帶輪機構、差動機構5和主軸8，其中履帶輪機 構包括履帶3、驅動輪4、被動輪10、外聯板6、內聯板7和支撐輥9。驅動輪4和被動輪10 夾于外聯板6和內聯板7之間，分別通過驅動輪軸觀和被動輪軸33連接于外聯板6及內 聯板7的前后兩端；支撐輥9共計八套，分布于履帶輪機構的上下兩側，兩端通過滑動軸承 與外聯板6及內聯板7連接；驅動輪4、被動輪10、外聯板6、內聯板7和支撐輥9組成履帶 支撐機構，履帶支撐機構外設有履帶3 ；外聯板6及內聯板7的中心均設有主軸孔，主軸8依 次穿過內聯板7主軸孔、差動機構5和外聯板6主軸孔，驅動輪4和被動輪10相對于主軸 8前后對稱，差動機構5位于中間靠近驅動輪4 一端；差動機構5的動力輸入部分通過主軸 8與驅動單元41相連，動力輸出部分之一通過同步帶20接至驅動輪4，動力輸出部分之二 接至外聯板6及內聯板7。如圖3所示，所述的差動機構5為外齒差動機構，包括外聯板6、內聯板7、主軸8、 太陽輪I 17、太陽輪II 15、行星輪I 18、行星輪II 11、同步帶輪16、同步帶20、行星輪連 接件19、行星輪軸13、主軸端螺母14和行星輪軸端螺母12。其中太陽輪I 17、同步帶輪 16以及太陽輪II 15同軸設置，太陽輪I 17與主軸8鍵連接；太陽輪II 15與同步帶輪16 固連后通過軸承與主軸8連接；行星輪I 18與行星輪II 11通過行星輪連接件19固連成 同軸的雙聯齒輪，該雙聯齒輪通過軸承與行星輪軸13連接；外聯板6及內聯板7分別置于 上述結構兩側，作為差動機構5的系桿；主軸8通過軸承與外聯板6及內聯板7連接，主軸 8外端以主軸端螺母14緊固；行星輪軸13 —端為臺階，另一端以行星輪軸端螺母12緊固， 與外聯板6及內聯板7固連；行星輪I 18與太陽輪I 17嚙合，行星輪II 11與太陽輪II 15嚙合，同步帶輪16通過同步帶20連接至驅動輪4。差動機構的原理如圖4所示，其中齒 輪1、齒輪2、齒輪2'、齒輪3、帶輪3'、帶輪4和系桿H分別對應圖8中的太陽輪I 17、行 星輪I 18、行星輪II 11、太陽輪II 15、同步帶輪16、驅動輪4和外聯板6及內聯板7。如圖5所示，所述的履帶3包括內齒21、導向條22、外齒23和帶體M。其中內齒 21和外齒23分別均勻分布于帶體M的內表面和外表面；導向條22共計二條，環(huán)繞于帶體 24內表面的中間，沿寬度方向對稱分布，二條導向條22中間設有導向槽。內齒21與驅動 輪4和被動輪10嚙合；導向條22與驅動輪4、被動輪10和支撐輥9的導向緣配合，起到橫 向約束作用；外齒23與地面接觸，形成附著牽引力；帶體M內置芯線，并將內齒21、導向條 22和外齒23聯成一體。如圖6所示，所述的驅動輪4系統(tǒng)包括齒形輪27、同步帶20、同步帶輪四、驅動輪 軸洲、驅動輪軸端螺母沈和同步帶張緊機構25。其中齒形輪27共計二只，對稱地分布于 同步帶輪四兩側，并與同步帶輪四同軸地固聯成一體，然后通過軸承與驅動輪軸觀連接； 驅動輪軸觀一端為臺階，另一端以驅動輪軸端螺母26緊固，與外聯板6及內聯板7固連； 驅動輪4與外聯板6及內聯板7以軸套實現軸向定位；同步帶輪四通過同步帶20與差動 機構5連接；同步帶20由同步帶張緊機構25實現張緊，同步帶張緊機構25共計二套，分別 設于外聯板6及內聯板7的端部；齒形輪27的內側設有傾斜的導向緣，與履帶3的導向條 22的外緣配合，起到橫向約束作用。如圖7所示，所述的被動輪10系統(tǒng)包括齒形輪27、導向鼓I 32、被動輪軸33、被動輪軸端螺母30和履帶張緊機構31。其中齒形輪27共計二只，對稱地分布于導向鼓I 32 兩側，并與導向鼓I 32同軸地固聯成一體，然后通過軸承與被動輪軸33連接；被動輪軸33 一端為臺階，另一端以被動輪軸端螺母30緊固，與外聯板6及內聯板7固連；被動輪10與 外聯板6及內聯板7以軸套實現軸向定位；履帶3由履帶張緊機構31實現張緊，履帶張緊 機構31共計二套，分別設于外聯板6及內聯板7的端部；齒形輪27的內側和導向鼓I 32 設有傾斜的導向緣，與履帶3的導向條22的外緣配合，起到橫向約束作用。如圖8所示，所述的支撐輥9包括輥子36、導向鼓II 34、輥軸37和滑動軸承35。 輥子36共計二只，對稱地分布于導向鼓II 34兩側，并與導向鼓II 34同軸地固聯成一體 后穿置于輥軸37上；導向鼓II 34通過頂絲固定在輥軸37上；輥軸37兩端通過滑動軸承 35與內聯板6及外聯板7連接。輥子36的內側和導向鼓II 34上設有傾斜的導向緣，與履 帶3的導向條22的外緣配合，起到橫向約束作用。如圖9所示，所述的同步帶張緊機構25和履帶張緊機構31采用相同的結構，該結 構包括張緊環(huán)38、擋塊39和張緊螺母40。張緊環(huán)38套在驅動輪軸觀或被動輪軸33上， 并貼于外聯板6或內聯板7的外側；張緊環(huán)38尾端螺桿置于外聯板6或內聯板7的端部開 槽中，并穿過擋塊39和張緊螺母40，擋塊39貼于外聯板6或內聯板7的端面，通過旋轉張 緊螺母40調整驅動軸觀(或被動軸33)的位置，從而實現同步帶20或履帶3的張緊。如圖10所示，所述的主箱體1包括驅動單元41、殼體42和電氣控制系統(tǒng)43。驅 動單元41共計四套，對稱地分布于主箱體1四角，并與殼體42固連，其輸出端與四個履帶 輪2的主軸8連接；電氣控制系統(tǒng)43位于主箱體1的中間，控制器采用單片機，控制方式為 遙控；殼體42采用框架式結構，外部封裝薄殼。如圖11所示，所述的驅動單元41包括電機44、連接件45、減速器47和連接螺栓 46。連接件45將電機44的基座(殼體)和減速器47的基座(殼體)聯接起來，螺栓46 在聯接連接件45和減速器47的殼體的同時，也將二者固連在主箱體1的殼體42上；減速 器47法蘭式輸出接口即為驅動單元41的輸出端，將運動直接輸出到差動履帶輪2的主軸 8上。如圖12所示，所述的四個履帶輪2與主箱體1間采用一致的機械接口，具有較好 的互換性。該機械接口具有易于裝拆的優(yōu)點，包括端蓋軸承座48、主軸承49、主軸法蘭801。 端蓋軸承座48采用分體式結構，由二個相同的半圓盤組成，端蓋軸承座48通過螺釘與主箱 體殼體42固連，主軸承49置于端蓋軸承座48中；主軸法蘭801是主軸8端部采用的法蘭 連接接口，與驅動單元41的減速器47輸出法蘭相連；主軸承49可提高履帶輪2與主箱體 1的聯接剛度和強度。裝拆差動履帶輪2時，端蓋軸承座48可以完全脫離主軸8，避免與軸 承49和主軸法蘭801發(fā)生干涉。裝拆主軸法蘭801連接螺栓時，可將軸承49沿軸滑至履 帶輪2內聯板7側(遠離法蘭方向)，以騰出扳手空間。本實用新型的工作原理和工作過程如下本實用新型的履帶輪2由于引入差動機構5而具有二個自由度履帶3的周轉和 履帶輪架(外聯板6及內聯板7)的翻轉，這二個自由度之一由環(huán)境約束，另外一個接至驅 動單元41。當地面平坦時，履帶輪架被地面約束無法翻轉，驅動傳至履帶3，履帶3周轉產 生行進運動；當遇到障礙物時，履帶3被地面約束無法周轉，驅動傳至履帶輪架產生整個履 帶輪的翻轉運動。四個履帶輪2的驅動是相互獨立的，可以采用不同的驅動模式。每個履帶輪2的工作過程是這樣的驅動單元41的輸出運動經由主軸8傳至差動機構5的太陽輪 I 17，當履帶輪架被約束時，太陽輪I 17的運動經由行星輪I 18、行星輪II 11、太陽輪II 15、同步帶輪16、同步帶20和驅動輪4傳至履帶，產生履帶周轉運動；當履帶3被約束時， 通過驅動輪4、同步帶20、和同步帶輪16約束被傳至太陽輪II 15，太陽輪I 17的運動被傳 至行星輪軸13，行星輪軸13帶動履帶輪架產生整個履帶輪的翻轉運動。
權利要求1.一種基于差動機構的履腿復合式移動機器人，包括主箱體(1)和四個履帶輪O)，其 特征在于所述四個履帶輪O)結構相同，采用模塊化設計，內置差動機構，對稱地分布在 主箱體(1)的兩側、前后兩端，主箱體(1)和四個履帶輪( 具有前后、左右、上下三個方向 的對稱性。
2.按照權利要求1所述的基于差動機構的履腿復合式移動機器人，其特征在于所述 的履帶輪(2)包括履帶輪機構、差動機構(5)和主軸(8)；其中差動機構(5)置于履帶輪機 構內部，與履帶輪機構集成為一體，共同組成差動履帶輪，并通過主軸(8)與主箱體(1)連 接；差動機構( 包含一個輸入和兩個輸出，其輸入部分通過主軸(8)與主箱體(1)中的驅 動單元相連，輸出部分之一接至履帶輪機構的驅動輪，動力輸出部分之二接至履帶輪機構 的履帶支撐機構。
3.按照權利要求2所述的基于差動機構的履腿復合式移動機器人，其特征在于履帶 輪機構包括履帶(3)、驅動輪0)、被動輪(10)、外聯板(6)、內聯板(7)以及支撐輥(9)；驅 動輪(4)和被動輪(10)安裝于外聯板(6)和內聯板(7)之間，分別通過驅動輪軸08)和 被動輪軸(33)連接于外聯板(6)及內聯板(7)的前后兩端；支撐輥(9)為多套，分布于履 帶輪機構的上下兩側，支撐輥(9)兩端通過滑動軸承與外聯板(6)及內聯板(7)連接；驅動 輪G)、被動輪(10)、外聯板(6)、內聯板(7)和支撐輥(9)組成履帶支撐機構，履帶支撐機 構外設有履帶(3)；外聯板(6)及內聯板(7)的中心均設有主軸孔，主軸(8)依次穿過內聯 板(7)主軸孔、差動機構( 和外聯板(6)主軸孔。
4.按照權利要求3所述的基于差動機構的履腿復合式移動機器人，其特征在于所述 的履帶(3)包括內齒(21)、導向條(22)、外齒(23)和帶體(M)，其中內齒(21)和外齒(23) 分別均勻分布于帶體04)的內表面和外表面；導向條02)為二條，環(huán)繞于帶體04)內表 面的中間，沿寬度方向對稱分布，二條導向條02)中間設有導向槽。
5.按照權利要求3所述的基于差動機構的履腿復合式移動機器人，其特征在于所述 的驅動輪(4)包括齒形輪(27)、同步帶(20)、同步帶輪( )、驅動輪軸08)和同步帶張緊 機構(25)，其中齒形輪(XT)為二只，對稱地分布于同步帶輪09)兩側，并與同步帶輪09) 同軸地固聯成一體，與驅動輪軸08)轉動連接；同步帶輪(29)通過同步帶OO)與差動機 構(5)連接；同步帶張緊機構05)設于外聯板(6)及內聯板(7)的端部。
6.按照權利要求5所述的基于差動機構的履腿復合式移動機器人，其特征在于所述 的同步帶張緊機構0 包括張緊環(huán)(38)、擋塊(39)和張緊螺母(40)，其中張緊環(huán)(38)套 在驅動輪軸08)上，并貼于外聯板(6)或內聯板(7)的外側；張緊環(huán)(38)尾端螺桿置于外 聯板(6)或內聯板(7)的端部開槽中，并穿過擋塊(39)和張緊螺母(40)，擋塊(39)貼于外 聯板(6)或內聯板(7)的端面，通過旋轉張緊螺母GO)調整同步帶輪OO)的張緊度。
7.按照權利要求3所述的基于差動機構的履腿復合式移動機器人，其特征在于所述 的被動輪(10)包括齒形輪(27)、導向鼓I (32)、被動輪軸(3 和履帶張緊機構(31)，其中 齒形輪(XT)為二只，對稱地分布于導向鼓1(32)兩側，并與導向鼓I (32)同軸地固聯成一 體，與被動輪軸(3 轉動連接；履帶張緊機構(31)設于外聯板(6)及內聯板(7)的端部。
8.按照權利要求2所述的基于差動機構的履腿復合式移動機器人，其特征在于所述 的支撐輥(9)包括輥子(36)、導向鼓II (34)、輥軸(37)和滑動軸承(3 ；輥子(36)為二 只，對稱地分布于導向鼓II (34)兩側，并與導向鼓11(34)同軸地固聯成一體后穿置于輥軸(37)上；導向鼓11(34)固定在輥軸(37)上；輥軸(37)兩端通過滑動軸承(35)與內聯板 (6)及外聯板(7)轉動連接。
9.按照權利要求2所述的基于差動機構的履腿復合式移動機器人，其特征在于所述 的差動機構(5)為外齒差動機構，與履帶輪機構共用一套外聯板(6)及內聯板(7)，包括主 軸(8)、太陽輪I (17)、太陽輪II (15)、行星輪I (18)、行星輪11(11)、同步帶輪(16)、行星輪 連接件(19)以及行星輪軸(1 ；其中太陽輪I (17)為差動機構( 的輸入部分，外聯板(6) 及內聯板⑵為差動機構(5)的系桿，太陽輪II (15)和系桿分別為差動機構(5)的二個輸 出部分；太陽輪I (17)、同步帶輪(16)以及太陽輪II (15)同軸設置，太陽輪I (17)與主軸 ⑶固連；太陽輪II (15)與同步帶輪(16)固連后與主軸⑶轉動連接；行星輪I (18)與行 星輪II(Il)通過行星輪連接件(19)固連成同軸的雙聯齒輪，該雙聯齒輪與行星輪軸(13) 轉動連接；外聯板(6)及內聯板(7)分別置于上述結構兩側，主軸(8)與外聯板(6)及內聯 板(7)轉動連接，行星輪軸(1 兩端與外聯板(6)及內聯板(7)固連；行星輪1(18)與太 陽輪I (17)嚙合，行星輪II (11)與太陽輪II (15)嚙合，同步帶輪(16)通過同步帶Q0)連 接至驅動輪(4)。
10.按照權利要求1所述的基于差動機構的履腿復合式移動機器人，其特征在于所述 的主箱體(1)包括驅動單元Gl)、殼體0 和電氣控制系統(tǒng)；驅動單元Gl)為四套， 對稱地分布于主箱體(1)四角，并與殼體G2)固連，其輸出端與四個履帶輪(2)的主軸(8) 連接；電氣控制系統(tǒng)G3)位于主箱體(1)的中間。
11.按照權利要求1所述的基于差動機構的履腿復合式移動機器人，其特征在于所述 的差動履帶輪( 與主箱體(1)間采用易于裝拆的機械接口，該機械接口包括端蓋軸承座 (48)、主軸承(49)、主軸法蘭(801)；端蓋軸承座08)采用分體式結構，由二個相同的半圓 盤組成，端蓋軸承座G8)通過螺釘與主箱體殼體0 固連，主軸承G9)置于端蓋軸承座 (48)中；主軸法蘭(801)是主軸(8)端部采用的法蘭連接接口，與驅動單元Gl)的減速器 (47)輸出法蘭相連。
專利摘要本實用新型涉及一種基于差動機構的履腿復合式移動機器人，包括主箱體和四個履帶輪，四個履帶輪結構相同，內置差動機構，對稱地分布在主箱體的兩側、前后兩端，主箱體和四個履帶輪具有前后、左右、上下三個方向的對稱性；履帶輪包括履帶輪機構、差動機構和主軸；其中差動機構置于履帶輪機構內部，與履帶輪機構集成為一體，共同組成差動履帶輪，并通過主軸與主箱體連接；差動機構包含一個輸入和兩個輸出，其輸入部分通過主軸與主箱體中的驅動單元相連，輸出之一接至履帶輪機構的驅動輪，輸出之二接至履帶輪機構的履帶支撐機構。本實用新型充分利用差動機構運動分解和運動自動切換的功能，使擺腿翻轉越障，操控簡單、能耗低、重量輕，具有模塊化特點以及較好的對稱性。
文檔編號B62D55/065GK201923234SQ20102063349
公開日2011年8月10日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權日2010年11月29日
發(fā)明者吳鎮(zhèn)煒, 隋春平, 韓建達, 高英麗 申請人:中國科學院沈陽自動化研究所