專利名稱：一種帶有充氣車體的地面移動(dòng)機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地面移動(dòng)機(jī)器人，特別涉及一種帶有充氣車體的地面移動(dòng)機(jī)器人。
背景技術(shù)：
地面移動(dòng)機(jī)器人是采用遙控、自主或半自主等方式在地面運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)化設(shè)備。地面移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)能力的高低，是移動(dòng)機(jī)器人的主要性能之一。提高地面移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)性能的方法之一，是減輕機(jī)器人的重量。由于機(jī)器人的越野能力要求，使得機(jī)器人必須具有一定的長(zhǎng)度、寬度和高度，因而，如何在體積基本固定的情況下減輕機(jī)器人的重量就成為關(guān)鍵。如果機(jī)器人重量減輕，可以使其速度更快，負(fù)重更多，所需電機(jī)功率小，相應(yīng)的蓄電池容量也可以減??；如果機(jī)器人重量太大，則會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)速度慢，越障能力差，負(fù)載能力差。現(xiàn)在地面移動(dòng)機(jī)器人，一般采取框架-蒙皮的車體結(jié)構(gòu)來(lái)減輕重量。由于地面移動(dòng)機(jī)器人車體必須具有一定的強(qiáng)度、剛度，保證電機(jī)支撐定位、前后車輪支撐定位、抗扭曲等作用，所以框架與固定結(jié)構(gòu)也必須具有一定重量，使現(xiàn)有地面移動(dòng)機(jī)器人難以進(jìn)一步減重。因此，如何在保證地面移動(dòng)機(jī)器人具有良好的運(yùn)動(dòng)性能的前提下，有效降低地面移動(dòng)機(jī)器人的重量是一個(gè)難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出了一種帶有充氣車體的地面移動(dòng)機(jī)器人，可以有效降低地面移動(dòng)機(jī)器人的重量，并使其具有良好的運(yùn)動(dòng)性能。為了實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明實(shí)施例采取的技術(shù)方案是一種帶有充氣車體的地面移動(dòng)機(jī)器人，包括車體，設(shè)于車體側(cè)部的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)于車體內(nèi)的電氣與控制模塊和電源模塊，以及設(shè)于車體上的驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)的數(shù)量相對(duì)應(yīng)，各自的驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與各自移動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，所述車體包括上車體、下車體和下車體骨架，所述上車體與所述下車體相連接并形成密閉的氣包式車廂，所述上車體上設(shè)有氣嘴，所述氣嘴用于充氣和放氣，所述下車體固定在所述下車體骨架上，其中，所述上車體及所述下車體均由輕質(zhì)材料制成。具體地，作為優(yōu)選，所述輕質(zhì)材料為皮革、人造皮革或者橡膠。具體地，作為優(yōu)選，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)為履帶式，包括設(shè)于對(duì)稱車體兩側(cè)的兩個(gè)履帶和四個(gè)車輪，其中，每個(gè)履帶內(nèi)部設(shè)置著前后布置的兩個(gè)車輪。具體地，作為優(yōu)選，所述上車體和所述下車體的外緣分別設(shè)有各自的褶邊，所述上車體和所述下車體通過(guò)各自的褶邊相連，并通過(guò)設(shè)置在所述各自的褶邊上的螺栓螺母固定，所述各自的褶邊均由硬質(zhì)鋁制材料制成。具體地，作為優(yōu)選，所述下車體骨架設(shè)置在所述下車體的底部，并且所述下車體骨架與所述下車體的底部通過(guò)粘結(jié)固定。具體地，作為優(yōu)選，每個(gè)所述驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均包括電機(jī)、電機(jī)端蓋及氈圈，所述電機(jī)的輸出軸穿過(guò)所述車體并穿入與其相對(duì)應(yīng)的所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)中，穿出所述車體的所述輸出軸上套接著電機(jī)端蓋，通過(guò)所述電機(jī)端蓋及螺釘將所述電機(jī)與所述車體固定在一起，所述電機(jī)端蓋的前端面上設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)放置所述氈圈，通過(guò)所述氈圈實(shí)現(xiàn)水封及油封，所述電機(jī)的輸出軸上設(shè)有鍵，通過(guò)所述鍵將所述輸出軸與所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)連接在一起。進(jìn)一步地，為了防止氣體從所述驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)入所述車體內(nèi)腔，所述電機(jī)的外部套設(shè)有密封袋，所述密封袋由不透氣材料制成，所述密封袋的端口膠合在所述下車體的內(nèi)壁，使所述車體的內(nèi)腔形成一個(gè)密閉的空間以形成氣封。進(jìn)一步地，為了保證每個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行的一致性，所述車體同側(cè)的所述驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的所述電機(jī)端蓋之間連接有電機(jī)端蓋連接件，通過(guò)所述電機(jī)端蓋連接件使得所述車體同側(cè)的所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)在移動(dòng)時(shí)能夠保持其行駛方向的一致性。具體地，作為優(yōu)選，所述電機(jī)端蓋連接件整體為板材，其上設(shè)有穿孔和通孔，所述穿孔用于穿過(guò)所述電機(jī)的輸出軸，所述通孔用于穿過(guò)所述螺釘。本發(fā)明實(shí)施例的有益效果是相比現(xiàn)有技術(shù)中的框架結(jié)構(gòu)車體要靠框架支撐與保持、抗扭曲、抵抗外力，框架強(qiáng)度要求很大，截面積不能太小，車體重量不能做到很小；本發(fā)明實(shí)施例采用輕質(zhì)材料制成的上車體、下車體，在充完氣后，整個(gè)車體成為一個(gè)堅(jiān)硬的氣包，因而本發(fā)明實(shí)施例的整體重量比現(xiàn)有技術(shù)中的框架式結(jié)構(gòu)輕的多，使得地面移動(dòng)機(jī)器人總體重量大為減輕，而且由于本發(fā)明實(shí)施例主要通過(guò)高壓氣包受力，車體具有很大的強(qiáng)度與硬度，保證車體在受拉伸、扭曲、撞擊時(shí)能保證車體強(qiáng)度，以及移動(dòng)機(jī)構(gòu)的定位，而且正常工作時(shí)，車體還具有一定彈性，在受到外力沖擊或者跌落時(shí)，可以起到緩沖作用。因此，本發(fā)明實(shí)施例在保證地面移動(dòng)機(jī)器人具有良好的運(yùn)動(dòng)性能的前提下，有效降低地面移動(dòng)機(jī)器人的重量，提高了機(jī)器人的功率重量比，從而使得機(jī)器人具有負(fù)重大、移動(dòng)快的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述帶有充氣車體的地面移動(dòng)機(jī)器人的立體圖；圖2是圖1的爆炸視圖；圖3是圖2中A的局部放大視圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例所述上車體與下車體接合部分的局部視圖。圖中1履帶，2車輪，3鍵，4螺釘，5電機(jī)端蓋連接件，6電機(jī)端蓋，7氈圈，8電機(jī)， 9密封袋，10上車體，11氣嘴，12電氣與控制模塊，13電源模塊，14下車體骨架，15下車體。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。如圖1-2所示，一種帶有充氣車體的地面移動(dòng)機(jī)器人，包括車體，設(shè)于車體側(cè)部的多個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)于車體內(nèi)的電氣與控制模塊12和電源模塊13，以及設(shè)于車體上的驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)的數(shù)量相對(duì)應(yīng)，各自的驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與各自的移動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，所述車體包括上車體10、下車體15和下車體骨架14，所述上車體10 與所述下車體15相連接并形成密閉的氣包式車廂，所述上車體10上設(shè)有氣嘴11，所述氣嘴 11用于充氣和放氣，所述下車體15固定在所述下車體骨架14上，其中，所述上車體10及所述下車體15均由輕質(zhì)材料制成。相比現(xiàn)有技術(shù)中的框架結(jié)構(gòu)車體要靠框架支撐與保持、抗扭曲、抵抗外力，框架強(qiáng)度要求很大，截面積不能太小，車體重量不能做到很小；本發(fā)明實(shí)施例采用輕質(zhì)材料制成的上車體10、下車體15，在充完氣后，整個(gè)車體相當(dāng)于一個(gè)氣包，因而本發(fā)明實(shí)施例的整體重量比現(xiàn)有技術(shù)中的框架式結(jié)構(gòu)輕的多，使得地面移動(dòng)機(jī)器人總體重量大為減輕，而且由于本發(fā)明實(shí)施例主要通過(guò)高壓氣包受力，車體具有很大的強(qiáng)度與硬度，保證車體在受拉伸、扭曲、撞擊時(shí)能保證車體強(qiáng)度，而且正常工作時(shí)，車體還具有一定彈性，在受到外力沖擊或者跌落時(shí)，可以起到緩沖作用。因此，本發(fā)明實(shí)施例在保證地面移動(dòng)機(jī)器人具有良好的運(yùn)動(dòng)性能的前提下，有效降低地面移動(dòng)機(jī)器人的重量，提高了機(jī)器人的功率重量比，從而使得機(jī)器人具有負(fù)重大、移動(dòng)快的優(yōu)點(diǎn)。具體地，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以采用履帶式、車輪式或其它形式的移動(dòng)機(jī)構(gòu)。具體地，作為優(yōu)選，如圖1所示，本例中，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)為履帶式，包括設(shè)于對(duì)稱車體兩側(cè)的兩個(gè)履帶1和四個(gè)車輪2，其中，每個(gè)履帶1內(nèi)部設(shè)置著前后布置的兩個(gè)車輪2。具體地，作為優(yōu)選，所述輕質(zhì)材料為皮革、人造皮革或者橡膠。具體地，作為優(yōu)選，參見(jiàn)圖2，所述上車體10和所述下車體15的外緣分別設(shè)有各自的褶邊，所述上車體10和所述下車體15通過(guò)各自的褶邊相連，并通過(guò)設(shè)置在所述各自的褶邊上的螺栓螺母固定，從而形成密封性良好的氣包，其中，所述各自的褶邊均由硬質(zhì)鋁制材料制成。具體的，如圖2及圖4所示，本例中，所述上車體10和下車體15的褶邊由硬質(zhì)鋁制材料制成，其余部分采用皮革或者人造皮革或者橡膠制成，褶邊和其余部分膠合在一起， 然后用螺栓螺母將上車體10和下車體15的褶邊固結(jié)在一起，從而能夠?qū)崿F(xiàn)良好的密封效^ ο具體地，作為優(yōu)選，如圖2所示，所述下車體骨架14設(shè)置在所述下車體15的底部， 并且所述下車體骨架14與所述下車體15的底部通過(guò)粘結(jié)固定，使所述下車體15底部在充氣后不會(huì)漲的太大而離地面太近。具體地，作為優(yōu)選，如圖3所示，每個(gè)所述驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均包括電機(jī)8、電機(jī)端蓋 6及氈圈7，所述電機(jī)8的輸出軸穿過(guò)所述車體并穿入與其相對(duì)應(yīng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)中，穿出所述車體的所述輸出軸上套接著電機(jī)端蓋6，通過(guò)所述電機(jī)端蓋6及螺釘4將所述電機(jī)8與所述車體固定在一起，所述電機(jī)端蓋6的前端面上設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)放置所述氈圈7，通過(guò)所述氈圈7實(shí)現(xiàn)水封及油封，所述電機(jī)8的輸出軸上設(shè)有鍵3，通過(guò)所述鍵3將所述輸出軸與所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)連接在一起。進(jìn)一步地，如圖3所示，為了防止氣體從所述驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)入所述車體內(nèi)腔， 所述電機(jī)8的外部套設(shè)有密封袋9，所述密封袋9由不透氣材料制成，所述密封袋9的端口膠合在所述下車體15的內(nèi)壁，使所述車體的內(nèi)腔形成一個(gè)密閉的空間以形成氣封。從而整個(gè)車體形成一個(gè)密閉的氣包，使得車體的密封性能良好，使所述地面移動(dòng)機(jī)器人能夠在水中運(yùn)動(dòng)，具備兩棲運(yùn)動(dòng)能力。進(jìn)一步地，為了保證每組履帶式車輪中兩個(gè)車輪的運(yùn)行的一致性，如圖2所示，所述車體同側(cè)的所述履帶式車輪所對(duì)應(yīng)的所述電機(jī)端蓋6之間連接有電機(jī)端蓋連接件5，通過(guò)所述電機(jī)端蓋連接件5使得所述車體同側(cè)的所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)在移動(dòng)時(shí)能夠保持其行駛方向的一致性。本例中，保持了同側(cè)的兩個(gè)車輪2行駛方向的一致性。具體地，作為優(yōu)選，如圖2所示，所述電機(jī)端蓋連接件5整體為板材，其上設(shè)有穿孔和通孔，所述穿孔用于穿過(guò)所述電機(jī)8的輸出軸，所述通孔用于穿過(guò)所述螺釘4。如圖2、圖3及圖4所示，由于密封環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生散熱的問(wèn)題，為解決散熱的問(wèn)題， 除選擇散熱性能良好的硬質(zhì)鋁制材料作為上車體10和下車體15的褶邊，同時(shí)選擇散熱性能良好的電機(jī)端蓋連接件5和電機(jī)端蓋6作為驅(qū)動(dòng)部分的散熱元件。特別的，參見(jiàn)圖2，當(dāng)機(jī)器人需要維修時(shí)，只需要松開上車體10和下車體15之間固連的螺栓螺母，讓上車體10與下車體15分開即可；當(dāng)氣包有漏氣情況發(fā)生時(shí)，在漏氣的地方涂上用膠水補(bǔ)漏即可，維修十分方便。進(jìn)一步地，參見(jiàn)圖2所示，車體內(nèi)部設(shè)有加強(qiáng)筋，所述加強(qiáng)筋采用薄而韌的材料制成，它只起到輔助定位的作用。以上所述的實(shí)施例，只是本發(fā)明較優(yōu)選的具體實(shí)施方式
的一種，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種帶有充氣車體的地面移動(dòng)機(jī)器人，包括車體，設(shè)于車體側(cè)部的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)于車體內(nèi)的電氣與控制模塊和電源模塊，以及設(shè)于車體上的驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)的數(shù)量相對(duì)應(yīng)，各自的驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與各自移動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，其特征在于，所述車體包括上車體、下車體和下車體骨架，所述上車體與所述下車體相連接并形成密閉的氣包式車廂，所述上車體上設(shè)有氣嘴，所述氣嘴用于充氣和放氣，所述下車體固定在所述下車體骨架上，其中，所述上車體及所述下車體均由輕質(zhì)材料制成。
2.如權(quán)利要求1所述的地面移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于，所述輕質(zhì)材料為皮革、人造皮革或者橡膠。
3.如權(quán)利要求1所述的地面移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)為履帶式，包括設(shè)于對(duì)稱車體兩側(cè)的兩個(gè)履帶和四個(gè)車輪，其中，每個(gè)履帶內(nèi)部設(shè)置著前后布置的兩個(gè)車輪。
4.如權(quán)利要求1所述的地面移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于，所述上車體和所述下車體的外緣分別設(shè)有各自的褶邊，所述上車體和所述下車體通過(guò)各自的褶邊相連，并通過(guò)設(shè)置在所述各自的褶邊上的螺栓螺母固定，所述各自的褶邊均由硬質(zhì)鋁制材料制成。
5.如權(quán)利要求1所述的地面移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于，所述下車體骨架設(shè)置在所述下車體的底部，并且所述下車體骨架與所述下車體的底部通過(guò)粘結(jié)固定。
6.如權(quán)利要求1所述的地面移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于，每個(gè)所述驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均包括電機(jī)、電機(jī)端蓋及氈圈，所述電機(jī)的輸出軸穿過(guò)所述車體并穿入與其相對(duì)應(yīng)的所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)中，穿出所述車體的所述輸出軸上套接著電機(jī)端蓋，通過(guò)所述電機(jī)端蓋及螺釘將所述電機(jī)與所述車體固定在一起，所述電機(jī)端蓋的前端面上設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)放置所述氈圈，通過(guò)所述氈圈實(shí)現(xiàn)水封及油封，所述電機(jī)的輸出軸上設(shè)有鍵，通過(guò)所述鍵將所述輸出軸與所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)連接在一起。
7.如權(quán)利要求6所述的地面移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于，所述電機(jī)的外部套設(shè)有密封袋， 所述密封袋由不透氣材料制成，并且所述密封袋的端口膠合在所述下車體的內(nèi)壁，使所述車體的內(nèi)腔形成一個(gè)密閉的空間以形成氣封。
8.如權(quán)利要求6所述的地面移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于，所述車體同側(cè)的所述驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的所述電機(jī)端蓋之間連接有電機(jī)端蓋連接件，通過(guò)所述電機(jī)端蓋連接件使得所述車體同側(cè)的所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)在移動(dòng)時(shí)能夠保持其行駛方向的一致性。
9.如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的地面移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于，所述電機(jī)端蓋連接件整體為板材，其上設(shè)有穿孔和通孔，所述穿孔用于穿過(guò)所述電機(jī)的輸出軸，所述通孔用于穿過(guò)所述螺釘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶有充氣車體的地面移動(dòng)機(jī)器人，包括車體、移動(dòng)機(jī)構(gòu)、電氣與控制模塊和電源模塊，以及驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與移動(dòng)機(jī)構(gòu)的數(shù)量相對(duì)應(yīng)，各自的驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與各自的移動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，車體包括上車體、下車體和下車體骨架，上車體與下車體相連接并形成密閉的氣包式車廂，上車體上設(shè)有氣嘴，下車體固定在下車體骨架上，其中，上車體及下車體均由輕質(zhì)材料制成。本發(fā)明實(shí)施例在以輕質(zhì)、堅(jiān)硬的充氣車體作為車體受力結(jié)構(gòu)，從而有效降低地面移動(dòng)機(jī)器人的車體重量，提高了機(jī)器人的功率重量比，從而使得機(jī)器人具有負(fù)重大、移動(dòng)快的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)由于其密封性好，機(jī)器人還可以在水中運(yùn)動(dòng)，使其具有兩棲能力。
文檔編號(hào)B62D55/26GK102381358SQ201110279609
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者任沛杰, 吳倩穎, 朱建國(guó), 王成, 趙正陽(yáng), 高峻峣, 黃承祖 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)