專利名稱：一種全地形移動(dòng)機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于先進(jìn)制造與自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種具有六 輪腿、適用于全地形的移動(dòng)機(jī)器人。 技術(shù)背景隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，用于平坦地形、樓梯、管道等環(huán)境的移 動(dòng)機(jī)器人取了長(zhǎng)足發(fā)展，有輪式、履帶式、輪一腿一履帶復(fù)合等結(jié)構(gòu)。但 具有六輪腿、適用于全地形的移動(dòng)機(jī)器人卻未見報(bào)道。隨著移動(dòng)機(jī)器人應(yīng) 用的逐步深入，研制一種具有六輪腿、適用于全地形的移動(dòng)機(jī)器人具有很 大的必要性。這種機(jī)器人可以自主過溝、越坎、爬坡等。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有六輪腿、適用于全地形的移動(dòng)機(jī)器人，它的移動(dòng)機(jī)構(gòu)為輪式，具有六條可以旋轉(zhuǎn)360°的腿，能夠在平坦地 形高速運(yùn)動(dòng)及自主過溝、越坎、爬坡等。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下包括車箱體、腿部 結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)輪，所述腿部結(jié)構(gòu)共六套，分別安裝在車箱體前、中、后，并 在車箱體兩側(cè)左右對(duì)稱，驅(qū)動(dòng)輪共六套，分別安裝在腿部結(jié)構(gòu)的末端；所 述腿部結(jié)構(gòu)的過渡法蘭盤與安裝在車箱體內(nèi)部的蝸輪蝸桿減速箱的輸出法 蘭盤栓接，安裝在驅(qū)動(dòng)輪中間的轉(zhuǎn)接法蘭盤與安裝在腿部結(jié)構(gòu)末端的傳動(dòng) 軸栓接。腿部結(jié)構(gòu)均可在蝸輪蝸桿減速箱輸出法蘭盤的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn) 擺腿動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)輪在傳動(dòng)軸的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)車體移動(dòng)；所述車箱體包括箱體、腿部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制部分，所述腿部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 和控制部分安裝在箱體內(nèi)；所述箱體由超硬鋁焊接制成，強(qiáng)度高，重量輕； 所述腿部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由腿部組合電機(jī)、蝸輪蝸桿減速箱和驅(qū)動(dòng)器組成，蝸輪 蝸桿減速箱的底座與箱體栓接，蝸輪蝸桿減速箱的輸入軸與腿部組合電機(jī) 通過聯(lián)軸器相連，蝸輪蝸桿減速箱的輸出法蘭盤與腿部結(jié)構(gòu)的過渡法蘭盤 相連，驅(qū)動(dòng)腿部組合電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器安裝在蝸輪蝸桿減速箱的上面；控制部 分安裝在箱體的中間，位于箱體的前后位置可以調(diào)整，以適應(yīng)重心的需要 (根據(jù)越障的要求，箱體的重心要在中間偏后的位置)；所述腿部結(jié)構(gòu)由過渡法蘭盤、擺腿、驅(qū)動(dòng)組合電機(jī)、傘齒輪和傳動(dòng)軸 組成，過渡法蘭盤栓接在擺腿的一端，與蝸輪蝸桿減速箱的輸出法蘭盤相 連；驅(qū)動(dòng)組合電機(jī)、傘齒輪和傳動(dòng)軸安裝在擺腿的另一端，傘齒輪的輸入 軸與驅(qū)動(dòng)組合電機(jī)相連，傘齒輪的輸出與傳動(dòng)軸鍵連；所述驅(qū)動(dòng)輪由標(biāo)準(zhǔn)輪胎和轉(zhuǎn)接法蘭盤組成，與標(biāo)準(zhǔn)輪胎栓接的轉(zhuǎn)接法蘭盤與腿部結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)軸相連。 本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1. 運(yùn)動(dòng)速度快、效率高。本實(shí)用新型全地形移動(dòng)機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu)為輪式結(jié)構(gòu)，與履帶式結(jié)構(gòu)相比運(yùn)動(dòng)速度快、效率高，最快速度可達(dá)15Km/h。2. 爬坡和越障功能更好。本實(shí)用新型全地形移動(dòng)機(jī)器人具有六套腿部 結(jié)構(gòu)，可以通過改變腿部結(jié)構(gòu)與車箱體的夾角(夾角由控制部件、組合電 機(jī)、蝸輪蝸桿減速箱確定)來改變?nèi)匦我苿?dòng)機(jī)器人的位置和姿態(tài)，這樣 的結(jié)構(gòu)更有利于過溝和越坎。所釆用的蝸輪蝸桿減速箱具有自鎖功能，可 以減輕電機(jī)負(fù)荷。3. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈活。本實(shí)用新型全地形移動(dòng)機(jī)器人可以在多種環(huán)境中 完成復(fù)雜的工作，但是自身的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)速度相同時(shí)， 實(shí)現(xiàn)前進(jìn)和后退，兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)速度不同時(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。


圖1-1為全地形移動(dòng)機(jī)器人裝配結(jié)構(gòu)示意圖。圖l-2為圖1-1的俯視圖。圖1-3為圖1-1的左視圖。圖2為車箱體的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。圖3-1為腿部結(jié)構(gòu)的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。圖3-2為圖3-1的左視圖圖4-1為驅(qū)動(dòng)輪的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。圖4-2為圖4-l的左視圖。圖5為腿部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖l-l、 1-2、 1-3、 3-1、 3-2、 4-1、 4-2所示，全地形移動(dòng)機(jī)器人由車 箱體l、腿部結(jié)構(gòu)2和驅(qū)動(dòng)輪3三部分組成，所述腿部結(jié)構(gòu)2共六套，分別 安裝在車箱體l的前、中、后，并在車箱體1兩側(cè)左右對(duì)稱；驅(qū)動(dòng)輪3共 六套，分別安裝在腿部結(jié)構(gòu)2的末端；所述腿部結(jié)構(gòu)2的過渡法蘭盤7與 安裝在車箱體l內(nèi)部的蝸輪蝸桿減速箱的輸出法蘭盤栓接，安裝在驅(qū)動(dòng)輪3 中間的轉(zhuǎn)接法蘭盤13與安裝在腿部結(jié)構(gòu)末端的傳動(dòng)軸11栓接。六套腿部 結(jié)構(gòu)2均可在蝸輪蝸桿減速箱輸出法蘭盤的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)擺腿動(dòng)作， 驅(qū)動(dòng)輪3在傳動(dòng)軸11的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)車體移動(dòng)。如圖2、 5所示，所述車箱體1包括箱體4、腿部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5和控制部 分6,所述腿部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5和控制部分6安裝在箱體4內(nèi)；所述箱體4由硬 鋁焊接制成，強(qiáng)度高，重量輕；所述腿部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5由腿部組合電機(jī)14、 蝸輪蝸桿減速箱15和驅(qū)動(dòng)器16組成，蝸輪蝸桿減速箱15的底座與箱體4 栓接，蝸輪蝸桿減速箱15的輸入軸與腿部組合電機(jī)14通過聯(lián)軸器相連， 蝸輪蝸桿減速箱15的輸出法蘭盤與腿部結(jié)構(gòu)2的過渡法蘭盤7相連，驅(qū)動(dòng)腿部組合電機(jī)14的驅(qū)動(dòng)器16安裝在蝸輪蝸桿減速箱15的上面；控制部分 6為現(xiàn)有技術(shù)，安裝在箱體4的中間，相對(duì)于箱體4的前后位置可以調(diào)整， 以適應(yīng)重心的需要(根據(jù)越障的要求，箱體4的重心要在中間偏后的位置);如圖3-l、 3-2、 5所示，所述腿部結(jié)構(gòu)2由過渡法蘭盤7、擺腿8、驅(qū) 動(dòng)組合電機(jī)9、傘齒輪IO和傳動(dòng)軸ll組成，過渡法蘭盤7栓接在擺腿8的 一端，與蝸輪蝸桿減速箱15的輸出法蘭盤相連；驅(qū)動(dòng)組合電機(jī)9、傘齒輪 10和傳動(dòng)軸11安裝在擺腿8的另 一端，傘齒輪10的輸入軸與驅(qū)動(dòng)組合電 機(jī)9相連，傘齒輪10的輸出與傳動(dòng)軸11鍵連。驅(qū)動(dòng)組合電機(jī)9經(jīng)傘齒輪 IO傳動(dòng)，帶動(dòng)傳動(dòng)軸ll旋轉(zhuǎn)。由驅(qū)動(dòng)器16驅(qū)動(dòng)的腿部組合電機(jī)14經(jīng)蝸輪 蝸桿減速箱15傳動(dòng)，帶動(dòng)與過渡法蘭盤7栓接的擺腿8旋轉(zhuǎn)。因此，腿部 結(jié)構(gòu)2可以繞蝸輪蝸桿減速箱15的輸出法蘭盤的中心360°旋轉(zhuǎn)；如圖4-l、 4-2所示，所述驅(qū)動(dòng)輪3由標(biāo)準(zhǔn)輪胎12和轉(zhuǎn)接法蘭盤13組 成，與標(biāo)準(zhǔn)輪胎12栓接的轉(zhuǎn)接法蘭盤13與腿部結(jié)構(gòu)2的傳動(dòng)軸11相連。 傳動(dòng)軸11旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)輪胎12旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)全地形移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。驅(qū) 動(dòng)輪3在腿部結(jié)構(gòu)2的末端，當(dāng)腿部結(jié)構(gòu)2旋轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪3位于車箱體1 的不同位置；如圖l-l、 1-2、 1-3所示，所述箱體4的重心在重心偏后的位置，當(dāng)位 于車箱體1中間的腿部結(jié)構(gòu)2繞與之相連的蝸輪蝸桿減速箱15的法蘭盤中 心向前旋轉(zhuǎn)(帶動(dòng)與之相連的驅(qū)動(dòng)輪3向前運(yùn)動(dòng))、位于車箱體l后面的腿 部結(jié)構(gòu)2繞與之相連得蝸輪蝸桿減速箱15的法蘭盤中心向后旋轉(zhuǎn)(帶動(dòng)與 之相連的驅(qū)動(dòng)輪3向后運(yùn)動(dòng))時(shí)，重心位于中間和后面的驅(qū)動(dòng)輪3之間， 前面的腿部結(jié)構(gòu)2和與之相連的驅(qū)動(dòng)輪3即可抬起，越過障礙。當(dāng)位于車 箱體l前面的腿部結(jié)構(gòu)2繞與之相連的蝸輪蝸桿減速箱15的法蘭盤中心向 前旋轉(zhuǎn)(帶動(dòng)與之相連的驅(qū)動(dòng)輪3向前運(yùn)動(dòng))、位于車箱體l后面的腿部結(jié) 構(gòu)2繞與之相連的蝸輪蝸桿減速箱15的法蘭盤中心向后旋轉(zhuǎn)(帶動(dòng)與之相 連的驅(qū)動(dòng)輪3向后運(yùn)動(dòng))時(shí)，重心此時(shí)位于前面和后面的驅(qū)動(dòng)輪3之間， 中間的腿部結(jié)構(gòu)2和與之相連的驅(qū)動(dòng)輪3即可抬起，越過障礙。當(dāng)位于車 箱體1前面的腿部結(jié)構(gòu)2繞與之相連的蝸輪蝸桿減速箱15的法蘭盤中心向 前旋轉(zhuǎn)(帶動(dòng)與之相連的驅(qū)動(dòng)輪3向前運(yùn)動(dòng))、位于車箱體l中間的腿部結(jié) 構(gòu)2繞與之相連的蝸輪蝸桿減速箱15的法蘭盤中心向后旋轉(zhuǎn)(帶動(dòng)與之相 連的驅(qū)動(dòng)輪3向后運(yùn)動(dòng))時(shí)，重心此時(shí)位于前面和中間的驅(qū)動(dòng)輪3之間， 后面的腿部結(jié)構(gòu)2和與之相連的驅(qū)動(dòng)輪3即可抬起，越過障礙。因此這樣 的結(jié)構(gòu)可以適用于多種地形，而且所釆用的輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)效率高、運(yùn)動(dòng)速 度快。
權(quán)利要求1.一種全地形移動(dòng)機(jī)器人，其特征是包括車箱體(1)、腿部結(jié)構(gòu)(2)和驅(qū)動(dòng)輪(3)，所述腿部結(jié)構(gòu)(2)共六套，分別安裝在車箱體(1)的前、中、后，并在車箱體(1)兩側(cè)左右對(duì)稱，驅(qū)動(dòng)輪(3)共六套，分別安裝在腿部結(jié)構(gòu)(2)的末端；所述腿部結(jié)構(gòu)(2)的過渡法蘭盤(7)與安裝在車箱體(1)內(nèi)部的蝸輪蝸桿減速箱(15)的輸出法蘭盤栓接，安裝在驅(qū)動(dòng)輪(3)中間的轉(zhuǎn)接法蘭盤(13)與安裝在腿部結(jié)構(gòu)(2)末端的傳動(dòng)軸(11)栓接。
2. 按照權(quán)利要求1所述全地形移動(dòng)機(jī)器人，其特征是所述車箱體(1 ) 包括箱體(4 )、腿部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(5 )和控制部分(6 )，所述腿部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(5 ) 和控制部分(6)安裝在箱體(4)內(nèi)；所述腿部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(5)由腿部組合 電機(jī)(14)、蝸輪蝸桿減速箱(15)和驅(qū)動(dòng)器(16)組成，蝸輪蝸桿減速箱(15) 的底座與箱體(4)栓接，蝸輪蝸桿減速箱(15)的輸入軸與腿部組 合電機(jī)(14)通過聯(lián)軸器相連，蝸輪蝸桿減速箱(15)的輸出法蘭盤與腿 部結(jié)構(gòu)(2)的過渡法蘭盤(7)相連，驅(qū)動(dòng)腿部組合電機(jī)(14)的驅(qū)動(dòng)器(16) 安裝在蝸輪蝸桿減速箱(15)的上面。
3. 按照權(quán)利要求l所述全地形移動(dòng)機(jī)器人，其特征是所述腿部結(jié)構(gòu) (2)由過渡法蘭盤(7)、擺腿(8)、驅(qū)動(dòng)組合電機(jī)(9)、傘齒輪(10)和傳動(dòng)軸(11)組成，栓接在擺腿(8) —端的過渡法蘭盤(7)與蝸輪蝸桿 減速箱(15)的輸出法蘭盤相連；驅(qū)動(dòng)組合電機(jī)(9)、傘齒輪(10)和傳 動(dòng)軸(11)安裝在擺腿(8)的另一端，傘齒輪(10)的輸入軸與驅(qū)動(dòng)組合 電機(jī)(9)相連，傘齒輪(10)的輸出與傳動(dòng)軸(11)鍵連。
4. 按照權(quán)利要求1所述全地形移動(dòng)機(jī)器人，其特征是所述驅(qū)動(dòng)輪(3) 由標(biāo)準(zhǔn)輪胎(12)和轉(zhuǎn)接法蘭盤(13)組成，與標(biāo)準(zhǔn)輪胎(12)栓接的轉(zhuǎn) 接法蘭盤(13)與腿部結(jié)構(gòu)(2)的傳動(dòng)軸(11)相連。
5. 按照權(quán)利要求l所述全地形移動(dòng)機(jī)器人，其特征是所述箱體(4) 釆用超硬鋁材料。
專利摘要本實(shí)用新型屬于先進(jìn)制造與自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種全地形的移動(dòng)機(jī)器人。包括車箱體、腿部結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)輪，所述腿部結(jié)構(gòu)共六套，分別安裝在車箱體前、中、后，并在車箱體兩側(cè)左右對(duì)稱，驅(qū)動(dòng)輪共六套，分別安裝在腿部結(jié)構(gòu)的末端；所述腿部結(jié)構(gòu)的過渡法蘭盤與安裝在車箱體內(nèi)部的蝸輪蝸桿減速箱的輸出法蘭盤栓接，安裝在驅(qū)動(dòng)輪中間的轉(zhuǎn)接法蘭盤與安裝在腿部結(jié)構(gòu)末端的傳動(dòng)軸栓接。由于本實(shí)用新型具有六輪腿，它的移動(dòng)機(jī)構(gòu)為輪式，具有六條可以旋轉(zhuǎn)360°的腿，采用本實(shí)用新型能夠在平坦地形高速運(yùn)動(dòng)及自主過溝、越坎、爬坡等。
文檔編號(hào)B62D57/028GK201136558SQ20072001601
公開日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2007年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月21日
發(fā)明者卜春光, 吳鎮(zhèn)煒, 趙憶文, 韓建達(dá), 高英麗 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所