本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種齒條機(jī)構(gòu)變形減震行走部及具有其的消防移動(dòng)平臺(tái),可用于設(shè)計(jì)消防機(jī)器人。
背景技術(shù):
應(yīng)用于消防救援、探測(cè)偵查等領(lǐng)域的移動(dòng)機(jī)器人,需要面臨復(fù)雜的地形環(huán)境,因此要求機(jī)器人應(yīng)具有良好的地形適應(yīng)性、通過(guò)性以及運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性。以消防機(jī)器人為例,一些消防機(jī)器人要完成火災(zāi)、?;ìF(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境探測(cè)與取樣工作,這樣消防機(jī)器人需要進(jìn)入地形復(fù)雜的爆炸與火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng),這樣就要求消防機(jī)器人具有良好的地形通過(guò)性。有些地形要求要機(jī)器人具有較高的凈空高度,以防止障礙卡阻機(jī)器人底盤(pán);有些地形要求機(jī)器人具有較低的重心位置,增加機(jī)器人的接地以提供良好的穩(wěn)定性,如攀爬斜坡時(shí)。而目前的機(jī)器人行走部不能根據(jù)地形的變化而調(diào)整姿態(tài),因此越障能力與地形通過(guò)性受到影響。如專(zhuān)利(專(zhuān)利號(hào):200810023553.3)提出的一種搖桿式四輪機(jī)器人,其具有被動(dòng)適應(yīng)地形的性能,但是其行走部為固定的行走部,不能根據(jù)地形的需要調(diào)整其夾角。當(dāng)所述機(jī)器人攀爬大坡度的斜坡時(shí),因重心位置較高,容易發(fā)生翻滾;當(dāng)所述機(jī)器人從中間跨過(guò)較高障礙物時(shí),若凈空高度小于障礙物,則無(wú)法通過(guò)或發(fā)生卡阻。若可根據(jù)地形障礙的特征,機(jī)器人(如消防機(jī)器人)移動(dòng)平臺(tái)的行走部可主動(dòng)地改變其夾角、形狀,以改變機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)的整體高度、重心高度、接地尺寸、凈空高度,則可提高采用這種行走部的移動(dòng)平臺(tái)的地形通過(guò)性、適應(yīng)性與運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性。同時(shí),在復(fù)雜的地形條件下,路面往往比較顛簸,移動(dòng)平臺(tái)在通過(guò)時(shí)會(huì)受到較大的沖擊力,這樣將會(huì)影響機(jī)器人所攜帶的儀器的性能,也在一定程度上影響所采集樣本的穩(wěn)定性。若移動(dòng)平臺(tái)具有減震功能,就能吸收一定的沖擊,從而提高自身運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性,降低故障率以及延長(zhǎng)使用壽命,并能為檢測(cè)、取樣提供較平穩(wěn)的平臺(tái)。
目前用于火災(zāi)、?;ìF(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境探測(cè)與取樣工作的消防機(jī)器人,未進(jìn)行具有減震功能的可變形行走部的設(shè)計(jì),因而,設(shè)計(jì)一種具有減震功能的可變形的機(jī)器人行走部及采用該行走部設(shè)計(jì)的移動(dòng)平臺(tái)尤其是消防移動(dòng)平臺(tái)很有意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題。為此,本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種齒條機(jī)構(gòu)變形減震行走部及具有其的消防移動(dòng)平臺(tái),該行走部可根據(jù)通過(guò)地形的需要主動(dòng)變形,使采用其的消防移動(dòng)平臺(tái)可以調(diào)節(jié)整體高度、凈空高度、重心位置,調(diào)節(jié)其接地長(zhǎng)度,與此同時(shí)具有減震功能,以提高適應(yīng)不同地形的能力。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案為:一種齒條機(jī)構(gòu)變形減震行走部,包括:機(jī)架;周轉(zhuǎn)輪系組件,所述周轉(zhuǎn)輪系組件為兩個(gè),且呈對(duì)稱(chēng)布置,所述周轉(zhuǎn)輪系組件包括:太陽(yáng)輪,所述太陽(yáng)輪與所述機(jī)架可樞轉(zhuǎn)地相連;轉(zhuǎn)臂,所述轉(zhuǎn)臂與所述太陽(yáng)輪同軸線(xiàn)地可樞轉(zhuǎn)地相連;行星輪,所述行星輪與所述轉(zhuǎn)臂可樞轉(zhuǎn)地相連,且所述行星輪與所述太陽(yáng)輪相嚙合;減震元件,所述減震元件分別與所述機(jī)架和所述轉(zhuǎn)臂相連;調(diào)角裝置,所述調(diào)角裝置包括:雙面齒條,所述雙面齒條兩側(cè)均設(shè)有齒,所述雙面齒條處于兩個(gè)所述太陽(yáng)輪之間并與兩個(gè)所述太陽(yáng)輪嚙合,且所述雙面齒條與所述機(jī)架構(gòu)成移動(dòng)副;螺桿,所述螺桿與所述雙面齒條以螺紋副相連,所述螺桿與所述機(jī)架可樞轉(zhuǎn)地相連;螺桿驅(qū)動(dòng)件,所述螺桿驅(qū)動(dòng)件與所述螺桿相連并驅(qū)動(dòng)所述螺桿轉(zhuǎn)動(dòng);行走組件,所述行走組件為兩個(gè),兩個(gè)所述行走組件分別與兩個(gè)所述行星輪相連。
作為優(yōu)選,本發(fā)明的齒條機(jī)構(gòu)變形減震行走部,所述減震元件為彈簧減震器,所述彈簧減震器兩端分別與所述機(jī)架和所述轉(zhuǎn)臂相鉸連。
作為優(yōu)選,本發(fā)明的齒條機(jī)構(gòu)變形減震行走部,所述調(diào)角裝置的所述螺桿驅(qū)動(dòng)件為電機(jī),或液壓馬達(dá),或經(jīng)過(guò)減速的電機(jī),或經(jīng)過(guò)減速的液壓馬達(dá)。
作為優(yōu)選,本發(fā)明的齒條機(jī)構(gòu)變形減震行走部,所述機(jī)架與所述雙面齒條上均設(shè)有導(dǎo)向件且相互導(dǎo)向;所述機(jī)架與所述雙面齒條間設(shè)有直線(xiàn)導(dǎo)軌組件,所述直線(xiàn)導(dǎo)軌組件包括導(dǎo)軌體和滑塊,所述導(dǎo)軌體與所述機(jī)架相連,所述滑塊與所述雙面齒條相連,所述滑塊卡套在所述導(dǎo)軌體上。
可選的,本發(fā)明的齒條機(jī)構(gòu)變形減震行走部,所述周轉(zhuǎn)輪系組件為內(nèi)外兩層平行結(jié)構(gòu),所述太陽(yáng)輪為雙聯(lián)齒輪,所述行星輪為雙聯(lián)齒輪,兩個(gè)所述雙面齒條之間設(shè)有連接塊并通過(guò)所述連接塊相連,且所述連接塊上設(shè)有螺母,所述螺桿與所述螺母通過(guò)螺紋副連接。
可選的,本發(fā)明的齒條機(jī)構(gòu)變形減震行走部,所述行走組件為輪式行走組件,所述輪式行走組件包括:輪式行走部架,所述輪式行走部架與所述行星輪相連;車(chē)輪組件,所述車(chē)輪組件與所述行走部架相連;車(chē)輪驅(qū)動(dòng)件,所述車(chē)輪驅(qū)動(dòng)件與所述車(chē)輪組件相連,并驅(qū)動(dòng)所述車(chē)輪組件轉(zhuǎn)動(dòng)。
可選的,本發(fā)明的齒條機(jī)構(gòu)變形減震行走部,所述行走組件為履帶式行走組件,其包括:履帶架,所述履帶架與所述行星輪相連;履帶輪,所述履帶輪與所述履帶架相連,且所述履帶輪包括:驅(qū)動(dòng)履帶輪,所述驅(qū)動(dòng)履帶輪與所述履帶架相連;從動(dòng)履帶輪,所述從動(dòng)履帶輪與所述履帶架相連;履帶,所述履帶包絡(luò)在驅(qū)動(dòng)履帶輪與所述從動(dòng)履帶輪外,并與驅(qū)動(dòng)履帶輪相嚙合;履帶輪驅(qū)動(dòng)件,所述履帶輪驅(qū)動(dòng)件與所述驅(qū)動(dòng)履帶輪相連,并驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)履帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
通過(guò)上述技術(shù)方案,所述調(diào)角裝置的所述螺桿驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)所述螺桿轉(zhuǎn)動(dòng),所述螺桿驅(qū)動(dòng)所述螺母及所述雙面齒條沿著所述機(jī)架上下方向移動(dòng),所述雙面齒條可帶動(dòng)與所述雙面齒條相嚙合的兩個(gè)所述太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)動(dòng),并帶動(dòng)與所述太陽(yáng)輪相嚙合的所述行星輪作自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),同時(shí),因?yàn)樗鲛D(zhuǎn)臂分別與所述太陽(yáng)輪和所述行星輪可樞轉(zhuǎn)的相連,所以所述行星輪還能繞著所述太陽(yáng)輪作公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。又因所述機(jī)架和所述轉(zhuǎn)臂之間設(shè)有所述減震元件,若將所述減震元件視為不變形時(shí),所述周轉(zhuǎn)輪系可視為定軸輪系。因此通過(guò)所述調(diào)角裝置驅(qū)動(dòng)所述太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),所述太陽(yáng)輪帶動(dòng)所述行星輪轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)與所述行星輪相連的所述行走組件轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)樗鲋苻D(zhuǎn)輪系組件為兩個(gè),且呈對(duì)稱(chēng)布置,因此,實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)所述行走組件同時(shí)反向擺動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)所述行走組件的夾角的調(diào)節(jié),也達(dá)到了該行走部實(shí)現(xiàn)變形的目的。而正常情況下,連接于所述機(jī)架和所述轉(zhuǎn)臂之間的所述減震元件彈性地限制了所述轉(zhuǎn)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)所述調(diào)角裝置不動(dòng)作,則所述太陽(yáng)輪不轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)所述行走組件受到外力作用,如在起伏顛簸地形上運(yùn)動(dòng)時(shí),此時(shí)所述行走組件帶動(dòng)所述行星輪以所述轉(zhuǎn)臂為支撐轉(zhuǎn)動(dòng),因?yàn)樗鎏?yáng)輪不轉(zhuǎn)動(dòng),因此所述行星輪與所述太陽(yáng)輪嚙合轉(zhuǎn)動(dòng),并帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)臂繞所述太陽(yáng)輪中心轉(zhuǎn)動(dòng),從而所述轉(zhuǎn)臂壓縮所述減震元件,因此所述減震元件對(duì)所述轉(zhuǎn)臂及所述行星輪具有一定的緩沖減震作用,使得所述行走組件可在一定范圍內(nèi)做具有一定阻尼的轉(zhuǎn)動(dòng),因此,根據(jù)本發(fā)明的行走部具有緩沖減震作用。
可選的,本發(fā)明的所述周轉(zhuǎn)輪系組件為內(nèi)外兩層平行結(jié)構(gòu),使其在寬度方向的受力更為均衡,這樣增加了所述周轉(zhuǎn)輪系組件的強(qiáng)度,且便于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
可選的,本發(fā)明的齒條機(jī)構(gòu)變形減震行走部的所述行走組件為輪式行走組件,這樣可設(shè)計(jì)成具有減震功能的輪式變形行走部。通過(guò)控制所述調(diào)角裝置可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)所述輪式行走組件的夾角調(diào)節(jié),也可調(diào)節(jié)其高度以及其重心位置的高度;提高了其地形通過(guò)性、適應(yīng)性與穩(wěn)定性;采用本發(fā)明的技術(shù)方案,可使其具有緩沖減震作用。
可選的,本發(fā)明的齒條機(jī)構(gòu)變形減震行走部的所述行走組件為履帶式行走組件,這樣可設(shè)計(jì)成具有減震功能的履帶式變形行走部。通過(guò)控制所述調(diào)角裝置可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)所述履帶式行走組件的夾角調(diào)節(jié),也改變了其高度及重心高度,改變了由兩個(gè)所述履帶式行走組件組成的形狀,提高了履帶式行走部的地形適應(yīng)性、通過(guò)性以及穩(wěn)定性。
此外,本發(fā)明還提出了一種消防移動(dòng)平臺(tái),其包括:主車(chē)體、兩個(gè)所述的齒條機(jī)構(gòu)變形減震行走部,且兩個(gè)所述的齒條機(jī)構(gòu)變形減震行走部的所述機(jī)架分別于所述主車(chē)體的兩側(cè)相連。
通過(guò)上述技術(shù)方案,所述移動(dòng)平臺(tái)可以為輪式消防移動(dòng)平臺(tái),也可以為履帶式消防移動(dòng)平臺(tái),由于使用所述的齒條機(jī)構(gòu)變形減震行走部的緣故,能實(shí)現(xiàn)消防移動(dòng)平臺(tái)的底盤(pán)高度和重心位置隨著所述行走部夾角的變化而調(diào)節(jié),這樣所述消防移動(dòng)平臺(tái)便能根據(jù)所通過(guò)的地形的需要調(diào)節(jié)底盤(pán)、凈空、重心高度,以及消防移動(dòng)平臺(tái)的整體長(zhǎng)度,同時(shí)由于行走部具有減震功能,所以消防移動(dòng)平臺(tái)的地形通過(guò)性、適應(yīng)性與運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性得以提高。
采用本發(fā)明的技術(shù)方案將能獲得以下有益效果:(1)采用所述調(diào)角裝置、所述周轉(zhuǎn)輪系組件,實(shí)現(xiàn)了所述行走部的兩個(gè)所述行走組件夾角以及所述行走部高度的調(diào)節(jié);(2)采用所述減震元件,實(shí)現(xiàn)了所述行走部在起伏地面具有減震功能;(3)采用所述行走部的移動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)平臺(tái)的底盤(pán)高度以及車(chē)身長(zhǎng)度的調(diào)節(jié),從而提高了移動(dòng)平臺(tái)的地形通過(guò)性和適應(yīng)性;(4)采用此技術(shù)方案可以設(shè)計(jì)具有減震功能且底盤(pán)高度和車(chē)身長(zhǎng)度可調(diào)的消防機(jī)器人和其他領(lǐng)域的移動(dòng)機(jī)器人,以及其他移動(dòng)設(shè)備。
附圖說(shuō)明
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的行走部的原理示意圖;
圖2是圖1所示行走部的減震原理示意圖;
圖3是圖1所示原理圖所設(shè)計(jì)的輪式行走部的立體示意圖;
圖4是圖3所示輪式行走部部分結(jié)構(gòu)爆炸立體示意圖;
圖5是圖3所示輪式行走部?jī)尚凶呓M件夾角180度時(shí)的示意圖;
圖6是圖3所示輪式行走部?jī)尚凶呓M件某一夾角狀態(tài)時(shí)的示意圖;
圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的履帶式行走部的立體示意圖;
圖8是圖7所示履帶式行走部的高位時(shí)的示意圖;
圖9是圖7所示履帶式行走部的低位時(shí)的示意圖;
圖10是采用圖3所示行走部的輪式消防移動(dòng)平臺(tái)的立體示意圖;
圖11是采用圖7所示行走部的履帶式消防移動(dòng)平臺(tái)的立體示意圖;
圖12是圖10所示的輪式移動(dòng)平臺(tái)較小高度通過(guò)低矮障礙時(shí)的示意圖;
圖13是圖10所示的輪式移動(dòng)平臺(tái)通過(guò)行走部變形后通過(guò)較高障礙時(shí)的示意圖;
圖14是具有圖10所示移動(dòng)平臺(tái)的消防機(jī)器人的立體示意圖;
附圖標(biāo)記:
1000行走部;2000主車(chē)體;
1機(jī)架;
11側(cè)板;
111導(dǎo)軌體;112減震連接孔;113太陽(yáng)輪安裝孔;
12頂蓋;
2周轉(zhuǎn)輪系組件;
201第一周轉(zhuǎn)輪系組件;202第二周轉(zhuǎn)輪系組件;
21太陽(yáng)輪;
22轉(zhuǎn)臂;
221太陽(yáng)輪軸孔;222減震元件連接孔;223開(kāi)口長(zhǎng)孔;
23行星輪;
24減震元件;
25太陽(yáng)輪軸;
26行星輪軸;
27法蘭盤(pán);
271軸座孔;
3調(diào)角裝置;
31雙面齒條;
311滑塊;
32螺桿;
33螺桿驅(qū)動(dòng)件;
34連接塊;
35螺母;
4行走組件;
41輪式行走組件;
411輪式行走部架;412車(chē)輪組件;413花鼓勾片;
42履帶式行走組件;
421履帶架;
422履帶輪;
4221驅(qū)動(dòng)履帶輪;4222從動(dòng)履帶輪;
423履帶;
424履帶輪驅(qū)動(dòng)件;
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例,通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,僅用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
下面結(jié)合圖1至圖14詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的齒條機(jī)構(gòu)變形減震行走部1000,該行走部1000可用于移動(dòng)平臺(tái),但不限于此。
一種齒條機(jī)構(gòu)變形減震行走部,圖1、圖2是行走部1000的原理示意圖,圖1顯示了行走部1000的原理組成,圖2是行走部1000減震的原理圖,在圖3、圖4的實(shí)施例中,齒條機(jī)構(gòu)變形減震行走部包括:機(jī)架1;周轉(zhuǎn)輪系組件2,周轉(zhuǎn)輪系組件2為兩個(gè),分別為第一周轉(zhuǎn)輪系組件201和第二周轉(zhuǎn)輪系組件202,周轉(zhuǎn)輪系組件2包括:太陽(yáng)輪21,太陽(yáng)輪21與機(jī)架1可樞轉(zhuǎn)地相連;轉(zhuǎn)臂22,轉(zhuǎn)臂22與太陽(yáng)輪21同軸線(xiàn)地可樞轉(zhuǎn)地相連;行星輪23,行星輪23與轉(zhuǎn)臂22可樞轉(zhuǎn)地相連,且行星輪23與太陽(yáng)輪21相嚙合;減震元件24,減震元件24分別與機(jī)架1和轉(zhuǎn)臂22可樞轉(zhuǎn)的相連;調(diào)角裝置3,調(diào)角裝置3包括:雙面齒條31,雙面齒條31兩側(cè)均設(shè)有齒,雙面齒條31處于兩個(gè)太陽(yáng)輪21之間與兩個(gè)太陽(yáng)輪21嚙合,且雙面齒條31與機(jī)架1構(gòu)成移動(dòng)副;螺桿32,螺桿32與雙面齒條31以螺紋副相連,螺桿32與機(jī)架1可樞轉(zhuǎn)地相連;螺桿驅(qū)動(dòng)件33,螺桿驅(qū)動(dòng)件33與螺桿32相連并驅(qū)動(dòng)螺桿32轉(zhuǎn)動(dòng);行走組件4,所述行走組件4為兩個(gè),兩個(gè)行走組件4分別與兩個(gè)行星輪23相連;圖3、圖4所示的實(shí)施例中,兩個(gè)行星輪的24的齒數(shù)和模數(shù)相等。在其他的一些實(shí)施例中,兩個(gè)行星輪23的齒數(shù)不相等;若兩個(gè)行星輪23的齒數(shù)不相等,則在行走部變形時(shí),兩個(gè)行走組件4擺動(dòng)的角度不同。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,如圖3、圖4所示,機(jī)架1包括:側(cè)板11,側(cè)板11為兩個(gè)且呈對(duì)稱(chēng)布置,且兩個(gè)側(cè)板11上對(duì)稱(chēng)開(kāi)有兩個(gè)孔與兩個(gè)太陽(yáng)輪21相連,兩個(gè)側(cè)板11與兩個(gè)太陽(yáng)輪21可樞轉(zhuǎn)地相連,側(cè)板11上設(shè)有連接減震元件24的減震連接孔112;頂蓋12,頂蓋12兩端分別與兩個(gè)側(cè)板11通過(guò)螺紋連接件連接,頂蓋12與兩個(gè)側(cè)板11構(gòu)成框狀結(jié)構(gòu),頂蓋12上還設(shè)有螺桿驅(qū)動(dòng)件33連接接口。
作為可選的技術(shù)方案,根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,周轉(zhuǎn)輪系組件2為內(nèi)外兩層平行結(jié)構(gòu),這樣該行走部1000在寬度方向的受力更為均衡,同時(shí)增加了周轉(zhuǎn)輪系組件2的強(qiáng)度,且更便于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。如圖3、圖4所示,周轉(zhuǎn)輪系組件2的太陽(yáng)輪21置于兩個(gè)側(cè)板11之間;周轉(zhuǎn)輪系組件2的太陽(yáng)輪21為雙聯(lián)齒輪,行星輪23為雙聯(lián)齒輪。為了實(shí)現(xiàn)周轉(zhuǎn)輪系組件2內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu)的平行,兩個(gè)雙面齒條31之間還設(shè)有連接塊34,連接塊34與雙面齒條31相連,且連接塊34與螺桿32間設(shè)有螺母35,螺桿32與螺母35通過(guò)螺紋副連接,且螺母35與連接塊34相連。螺桿32在螺桿驅(qū)動(dòng)件33的驅(qū)動(dòng)下,帶動(dòng)雙面齒條31沿著側(cè)板11直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。周轉(zhuǎn)輪系組件2的轉(zhuǎn)臂22亦呈框狀雙層結(jié)構(gòu),一端設(shè)有太陽(yáng)輪軸孔221,一端設(shè)有減震元件連接孔222及安裝行星輪用的開(kāi)口長(zhǎng)孔223。周轉(zhuǎn)輪系組件2還包括太陽(yáng)輪軸25,太陽(yáng)輪軸25與太陽(yáng)輪21通過(guò)鍵相連,且太陽(yáng)輪軸25兩端伸出轉(zhuǎn)臂22的兩側(cè)的太陽(yáng)輪軸孔221,并支撐在兩側(cè)板11上開(kāi)有的太陽(yáng)輪安裝孔113內(nèi),伸出兩側(cè)板11。太陽(yáng)輪軸25兩端設(shè)有軸肩,兩個(gè)所述軸肩與兩個(gè)側(cè)板11內(nèi)側(cè)接觸,太陽(yáng)輪軸25軸端設(shè)有外螺紋,通過(guò)螺母對(duì)太陽(yáng)輪軸25相對(duì)兩個(gè)側(cè)板11進(jìn)行軸向限位。周轉(zhuǎn)輪系組件2還包括行星輪軸26、軸座法蘭盤(pán)27,行星輪軸26與行星輪23通過(guò)鍵同軸線(xiàn)的相連,行星輪軸26兩端設(shè)有外螺紋且伸出轉(zhuǎn)臂22的開(kāi)口長(zhǎng)孔223;軸座法蘭盤(pán)27中間設(shè)有軸座孔271,當(dāng)行星輪軸26兩端伸出轉(zhuǎn)臂22的開(kāi)口長(zhǎng)孔223后,軸座法蘭盤(pán)27通過(guò)軸座孔271套在行星輪軸26的伸出端上,并將軸座法蘭盤(pán)27與側(cè)板11通過(guò)螺紋連接件連接,因行星輪軸26軸端設(shè)有外螺紋,可通過(guò)螺母將行星輪軸26與軸座法蘭盤(pán)27鎖緊限位。
根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例,所述周轉(zhuǎn)輪系組件為單層結(jié)構(gòu),所述太陽(yáng)輪、所述行星輪以及所述雙面齒條布置在行走部的一側(cè),所述雙面齒條上設(shè)有螺紋孔,所述螺桿與所述螺紋孔配合;這種方案適用于強(qiáng)度要求不高的場(chǎng)合的行走部的設(shè)計(jì)。
在圖3、圖4所示的實(shí)施例中,周轉(zhuǎn)輪系組件2的減震元件24為彈簧減震器,彈簧減震器兩端分別與機(jī)架1的側(cè)板11的減震連接孔112和轉(zhuǎn)臂22的減震元件連接孔222相鉸連。
可選的,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例,螺桿驅(qū)動(dòng)件33為電機(jī),也可以為液壓馬達(dá)或經(jīng)過(guò)減速的電機(jī)與液壓馬達(dá),在如圖3所示的實(shí)施例中螺桿驅(qū)動(dòng)件33用的是經(jīng)過(guò)減速的電機(jī)。
進(jìn)一步的,機(jī)架1的側(cè)板11與雙面齒條31上均設(shè)有導(dǎo)向件且互相導(dǎo)向,具體而言,如圖3、圖4所示的實(shí)施例中,機(jī)架1的側(cè)板11和雙面齒條31之間還設(shè)有導(dǎo)軌體111和滑塊311,其中,導(dǎo)軌體111連在機(jī)架1的側(cè)板11內(nèi)側(cè),滑塊311與雙面齒條31相連,進(jìn)一步的,滑塊311卡套在導(dǎo)軌體111上,滑塊311可以沿著導(dǎo)軌體111直線(xiàn)運(yùn)功,又因?yàn)榛瑝K311與雙面齒條31焊接,導(dǎo)軌體111與側(cè)板11通過(guò)螺栓相連,這樣,雙面齒條31可以沿著側(cè)板11直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
通過(guò)上述技術(shù)方案,調(diào)角裝置3的螺桿驅(qū)動(dòng)件33驅(qū)動(dòng)螺桿32轉(zhuǎn)動(dòng),螺桿32驅(qū)動(dòng)螺母35及雙面齒條31沿著機(jī)架1上下方向移動(dòng),雙面齒條31可帶動(dòng)兩個(gè)與雙面齒條31相嚙合的太陽(yáng)輪21轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)與太陽(yáng)輪21相嚙合的行星輪23作自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),同時(shí),因?yàn)檗D(zhuǎn)臂22分別與太陽(yáng)輪21和行星輪23可樞轉(zhuǎn)的相連,所以行星輪23還能繞著太陽(yáng)輪21作公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。又因機(jī)架1和轉(zhuǎn)臂22之間設(shè)有減震元件24,若將減震元件24視為不變形時(shí),周轉(zhuǎn)輪系可視為定軸輪系。因此通過(guò)調(diào)角裝置3驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)輪21轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),太陽(yáng)輪21帶動(dòng)行星輪23轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)與行星輪23相連的行走組件4轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)橹苻D(zhuǎn)輪系組件2為兩個(gè),且呈對(duì)稱(chēng)布置,因此,實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)行走組件4同時(shí)反向擺動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)行走組件4的夾角的調(diào)節(jié),也達(dá)到了該行走部1000實(shí)現(xiàn)變形的目的。而正常情況下,連接于機(jī)架1和轉(zhuǎn)臂22之間的減震元件24彈性地限制了轉(zhuǎn)臂22的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)調(diào)角裝置3不動(dòng)作,則太陽(yáng)輪21不轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)行走組件4受到外力作用,如在起伏顛簸地形上運(yùn)動(dòng)時(shí),此時(shí)行走組件4帶動(dòng)行星輪23以轉(zhuǎn)臂22為支撐轉(zhuǎn)動(dòng),因?yàn)樘?yáng)輪21不轉(zhuǎn)動(dòng),因此行星輪23與太陽(yáng)輪21嚙合轉(zhuǎn)動(dòng),并帶動(dòng)轉(zhuǎn)臂22繞太陽(yáng)輪21中心轉(zhuǎn)動(dòng),從而轉(zhuǎn)臂22壓縮減震元件24,因此減震元件24對(duì)轉(zhuǎn)臂22及行星輪23具有一定的緩沖減震作用,使得行走組件4可在一定范圍內(nèi)做具有一定阻尼的轉(zhuǎn)動(dòng),因此,根據(jù)本發(fā)明的行走部1000具有緩沖減震作用。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,行走組件4為輪式行走組件41,如圖3所示,輪式行走組件41包括輪式行走部架411,輪式行走部架411與行星輪23相連,在圖3所示的實(shí)施例中,輪式行走部架411底部開(kāi)有叉口;車(chē)輪組件412,車(chē)輪組件412與輪式行走部架411相連,在圖3所示的實(shí)施例中,車(chē)輪組件412通過(guò)輪式行走部架411底部的叉口與輪式行走部架411相連,在本實(shí)施例中車(chē)輪組件412為輪轂電機(jī);花鼓勾片413,花鼓勾片413套在輪轂電機(jī)外側(cè),且用螺母鎖死,防止車(chē)輪組件413偏移;在圖3所示的實(shí)施例中,輪式行走部架411與行星輪23做成一體。在其他的一些實(shí)施例中,車(chē)輪組件412為普通的車(chē)輪,并安裝經(jīng)過(guò)減速的電機(jī)以驅(qū)動(dòng)車(chē)輪組件。
通過(guò)上述技術(shù)方案,齒條機(jī)構(gòu)變形減震行走部1000的行走組件4為輪式行走組件41,這樣可設(shè)計(jì)成如圖3所示的具有減震功能的輪式變形行走部1000。通過(guò)控制調(diào)角裝置3可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)輪式行走組件41的夾角調(diào)節(jié),也可調(diào)節(jié)其高度以及其重心位置的高度;提高了其地形通過(guò)性、適應(yīng)性與穩(wěn)定性;采用本發(fā)明的技術(shù)方案,可使其具有緩沖減震作用。
如圖5、圖6所示,圖5是輪式行走部夾角呈180度的狀態(tài)示意圖,此時(shí),行走部的長(zhǎng)度最大,且重心較低;圖6是輪式行走部夾角達(dá)到較小時(shí)的狀態(tài)示意圖,此時(shí),輪式行走部的長(zhǎng)度最小,其重心較高。在另外的一些實(shí)施例中,在一些設(shè)計(jì)中,輪式行走部的輪式行走組件41在調(diào)角裝置3的驅(qū)動(dòng)下可在圖5所示的位置向上、向下兩個(gè)方向擺動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,行走組件4還可以為履帶式行走組件42,在圖7所示的實(shí)施例中,履帶式行走組件42包括:履帶架421,履帶架421與行星輪23相連;履帶輪422,履帶輪422與履帶架421相連,履帶輪422包括驅(qū)動(dòng)履帶輪4221和從動(dòng)履帶輪4222;履帶423,履帶423包絡(luò)在履帶輪422外,并與驅(qū)動(dòng)履帶輪4221相嚙合;履帶輪驅(qū)動(dòng)件424,履帶輪驅(qū)動(dòng)件424與驅(qū)動(dòng)履帶輪4221相連,并驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)履帶輪4221轉(zhuǎn)動(dòng)。圖7所示的實(shí)施例中,履帶輪驅(qū)動(dòng)件424與驅(qū)動(dòng)履帶輪4221間采用了撓性件傳動(dòng),具體的,在本發(fā)明圖7所示的實(shí)施例中,所述撓性件傳動(dòng)采用了鏈條傳動(dòng),在其他的一些實(shí)施例中,所述撓性件傳動(dòng)也可采用同步帶傳動(dòng)。在其他一些實(shí)施例中,履帶輪驅(qū)動(dòng)件424與驅(qū)動(dòng)履帶輪4221間還可以采用同軸相連傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng)。
在圖7所示的實(shí)施例中,與圖3、圖4所示的輪式行走組件41和行星輪23的連接方式類(lèi)似的,將履帶式行走組件42與行星輪23相連。具體的,如圖7所示的實(shí)施例,履帶架421可以和行星輪23加工成一體。在另外一些實(shí)施例中,履帶架421和行星輪23還可以焊在一起或者用螺栓連接在一些。
通過(guò)上述技術(shù)方案,齒條機(jī)構(gòu)變形減震行走部1000的行走組件4為履帶式行走組件42,這樣可設(shè)計(jì)成具有減震功能的履帶式變形行走部。通過(guò)控制調(diào)角裝置3可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)履帶式行走組件42的夾角調(diào)節(jié),也改變了其高度及重心高度,改變了由兩個(gè)履帶式行走組件42組成的形狀,提高了履帶式行走部1000的地形適應(yīng)性、通過(guò)性以及穩(wěn)定性。
圖8、圖9是履帶式行走組件在兩個(gè)履帶單元處于不同夾角下的狀態(tài)圖,圖8中,本發(fā)明的履帶式行走部的接地長(zhǎng)度較小,便于轉(zhuǎn)向,此時(shí)重心較高;圖9中,本發(fā)明的履帶式行走部的接地長(zhǎng)度較大,便于通過(guò)松軟地形以及溝道等地形,此時(shí)履帶式行走部重心低,也可獲得較好的穩(wěn)定性。
本發(fā)明還提出了一種消防移動(dòng)平臺(tái),如圖10、11所示,根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,本發(fā)明的移動(dòng)平臺(tái)包括主車(chē)體2000;齒條機(jī)構(gòu)變形減震行走部1000,行走部1000為兩個(gè),且分別設(shè)在主車(chē)體2000兩側(cè)并與主車(chē)體2000相連,具體的,在本實(shí)施例中兩個(gè)行走部1000與主車(chē)體2000通過(guò)螺紋連接件相連。
通過(guò)上述技術(shù)方案,所述移動(dòng)平臺(tái)可以為輪式消防移動(dòng)平臺(tái),也可以為履帶式消防移動(dòng)平臺(tái),由于使用所述的齒條機(jī)構(gòu)變形減震行走部的緣故,能實(shí)現(xiàn)消防移動(dòng)平臺(tái)的底盤(pán)高度和重心位置隨著所述行走部夾角的變化而調(diào)節(jié),這樣所述消防移動(dòng)平臺(tái)便能根據(jù)所通過(guò)的地形的需要調(diào)節(jié)底盤(pán)、重心高度,以及消防移動(dòng)平臺(tái)的整體長(zhǎng)度,同時(shí)由于行走部具有減震功能,所以消防移動(dòng)平臺(tái)的地形通過(guò)性、適應(yīng)性與運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性得以提高。
如圖12、圖13所示,圖12是具有輪式行走部的消防移動(dòng)平臺(tái)以較小的高度通過(guò)較低障礙時(shí)的示意圖,圖13展示了具有輪式行走部1000的移動(dòng)平臺(tái)調(diào)節(jié)行走部以獲得較大凈空高度,通過(guò)較高障礙時(shí)的示意圖,由兩張圖可以看出,具有輪式行走部1000的消防移動(dòng)平臺(tái)可以通過(guò)調(diào)節(jié)凈空高度來(lái)適應(yīng)具有高低不平障礙的路面。同樣,可以通過(guò)調(diào)整行走部的高度來(lái)調(diào)整消防移動(dòng)平臺(tái)的重心高度,比如在低重心時(shí)攀爬斜坡會(huì)提高消防移動(dòng)平臺(tái)穩(wěn)定性。
此外,使用了齒條機(jī)構(gòu)變形減震行走部1000的移動(dòng)平臺(tái)還可以用于設(shè)計(jì)具有減震功能的齒條機(jī)構(gòu)變形消防機(jī)器人和其他領(lǐng)域移動(dòng)機(jī)器人及其他移動(dòng)設(shè)備,圖14就是應(yīng)用齒條機(jī)構(gòu)變形減震行走部1000設(shè)計(jì)的一種用于?;F(xiàn)場(chǎng)環(huán)境探測(cè)的消防機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。
對(duì)于移動(dòng)平臺(tái)、機(jī)器人和其他移動(dòng)設(shè)備的其他構(gòu)成,已為現(xiàn)有技術(shù),且為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員熟知,故不再詳細(xì)描述。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型,本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。