取樣機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】取樣機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，包括置物臺平衡單元和移動單元，置物臺平衡單元由置物臺、連桿機(jī)構(gòu)、絲桿、絲桿電機(jī)組成；移動單元包括兩組對稱分布于置物臺下方左右兩側(cè)的前輪、中輪、后輪、機(jī)架，以及連接后輪與機(jī)架的轉(zhuǎn)動副，前輪設(shè)置在機(jī)架的前端部，中輪設(shè)置在機(jī)架的后端部，后輪通過轉(zhuǎn)動副與機(jī)架鉸接；置物臺通過連桿機(jī)構(gòu)與移動單元相連，連桿機(jī)構(gòu)的第一、第二連桿鉸接處與移動單元的機(jī)架鉸接，第三、第四連桿鉸接處與移動單元的后輪支撐桿鉸接。本發(fā)明的有益效果：將置物臺平衡單元和移動單元結(jié)合在一起，確保整個行走機(jī)構(gòu)的爬坡、跨越壕溝、凸臺跨越、轉(zhuǎn)向性能，中輪、后輪各使用一個電機(jī)并分別用差速器分配動力，提高機(jī)器人轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定性。
【專利說明】取樣機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及取樣機(jī)器人設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種取樣機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，尤其適用于室外復(fù)雜環(huán)境下工作的中小型智能移動設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)機(jī)器人行業(yè)起步比較晚，與國外尚有一定的差距，對于機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)中，輪式移動機(jī)構(gòu)、履帶式移動都是現(xiàn)有的比較成熟的設(shè)計(jì)，其中，輪式移動機(jī)構(gòu)具有與地面摩擦力小，移動速度大，適應(yīng)性差的特點(diǎn)，履帶式移動機(jī)構(gòu)具有較大的攀爬能力和松軟等地面的穿越能力，但是結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)在機(jī)械原理中已經(jīng)誕生很久，設(shè)計(jì)合理的桿長和機(jī)架可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動，而蝸輪蝸桿運(yùn)動可以實(shí)現(xiàn)大傳動比并具有自鎖能力。在一些大學(xué)實(shí)驗(yàn)室中，已經(jīng)開始嘗試把履帶、輪子和連桿結(jié)合起來設(shè)計(jì)出了結(jié)構(gòu)和控制相對復(fù)雜的機(jī)器人移動機(jī)構(gòu)。
[0003]現(xiàn)階段的取樣機(jī)器人大多集中于極端環(huán)境下使用，比如完全失重條件下的月球取樣機(jī)器人，醫(yī)學(xué)方面的微型取樣機(jī)器人，超高溫下鍋爐取樣機(jī)器人等。對于平常條件下的取樣機(jī)器人的研究較少。而在工程施工中，取樣工作非常常見，如地質(zhì)勘探，資源勘探，建筑行業(yè)等，取樣工作單調(diào)乏味，條件十分艱苦，因此，非常有必要設(shè)計(jì)一種具有很強(qiáng)的野外適應(yīng)能力并能確保樣品完好無損的機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有取樣機(jī)器人在取樣工作中存在的上述不足，提供一種取樣機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，確保整個行走機(jī)構(gòu)放置樣品平衡的性能、爬坡性能、跨越壕溝性能、凸臺跨越性能、轉(zhuǎn)向性能。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]取樣機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，它包括置物臺平衡單元和移動單元，其中，
[0007]I)所述置物臺平衡單元由置物臺、連桿機(jī)構(gòu)、絲桿、絲桿電機(jī)組成，所述置物臺的底部固定設(shè)有兩組前撐架、后撐架，兩組前撐架、后撐架對稱設(shè)于置物臺的四個角上；所述連桿機(jī)構(gòu)包括兩組，分別設(shè)于置物臺的兩側(cè)(兩組連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)完全相同)，各組連桿機(jī)構(gòu)均由第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿與滑塊構(gòu)成，其中第一連桿的一端與前撐架活動鉸接，第一連桿的另一端與第二連桿的一端活動鉸接，第二連桿的另一端與滑塊的后端活動鉸接，第三連桿的一端與滑塊的前端活動鉸接，第三連桿的另一端與第四連桿的一端活動鉸接，第四連桿的另一端與后撐架活動鉸接；所述滑塊與所述絲桿螺紋連接，所述絲桿的一端與絲桿電機(jī)的輸出軸通過聯(lián)軸器固定連接，絲桿電機(jī)固定在絲桿電機(jī)機(jī)架上，所述絲桿電機(jī)機(jī)架固定在置物臺上，絲桿的兩端部分別套有軸套，軸套固定在置物臺上；
[0008]2)所述移動單元包括兩組對稱分布于置物臺下方左右兩側(cè)的前輪、中輪、后輪，以及機(jī)架、蓄電池及電路存放盒，以及連接后輪與機(jī)架的轉(zhuǎn)動副，所述前輪設(shè)置在機(jī)架的前端部，所述中輪設(shè)置在機(jī)架的后端部，所述后輪通過所述轉(zhuǎn)動副與機(jī)架鉸接；所述蓄電池及電路存放盒固定在機(jī)架上；
[0009]所述置物臺通過連桿機(jī)構(gòu)的第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿與移動單元相連，所述第一連桿、第二連桿鉸接處同時與移動單元的機(jī)架鉸接，第三連桿、第四連桿鉸接處同時與移動單元的后輪鉸接。
[0010]按上述方案，所述前輪包括前輪支撐桿、前輪軸、行星齒輪機(jī)構(gòu)、履帶輪、履帶、前輪電機(jī)，其中，前輪支撐桿通過轉(zhuǎn)向止推軸承和轉(zhuǎn)向止推軸承上面的滑動軸承設(shè)置在機(jī)架上的前端部(轉(zhuǎn)向止推軸承和滑動軸承使前輪支撐桿可在機(jī)架上旋轉(zhuǎn))；前輪軸上設(shè)有軸承，軸承設(shè)置在軸承座上，軸承座與前輪支撐桿固定；行星齒輪機(jī)構(gòu)繞前輪軸中心設(shè)置，行星齒輪機(jī)構(gòu)包括齒輪板、中心齒輪、以及四組對稱分布的中齒輪軸、中齒輪、齒輪軸、大齒輪，齒輪板的中心以及中心齒輪安裝在前輪軸上，中齒輪軸、齒輪軸安裝在齒輪板上，中齒輪安裝在中齒輪軸上，大齒輪安裝在齒輪軸上，中心齒輪分別與四組中齒輪相嚙合，四組中齒輪分別與對應(yīng)的大齒輪相嚙合；行星齒輪機(jī)構(gòu)的四個齒輪軸上分別對應(yīng)安裝一履帶輪，履帶裝在四個履帶輪的外側(cè)；所述前輪電機(jī)的輸出端通過前輪聯(lián)軸器與前輪軸固連，前輪電機(jī)通過前輪軸帶動行星齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動履帶輪，進(jìn)而使履帶行走。
[0011]按上述方案，所述中輪包括中輪軸、中鏈輪從動輪、中鏈輪主動輪、中輪差速器、中輪電機(jī)支架、中輪中托上架、中輪中托、中輪支撐桿、以及兩組中輪之間的中輪電機(jī)，其中，中輪軸上設(shè)有軸承，軸承設(shè)置在軸承座上(中輪軸能旋轉(zhuǎn))，軸承座固定在中輪支撐桿上，中輪軸與中鏈輪從動輪固連，中鏈輪從動輪與中鏈輪主動輪通過中輪鏈條連接，中鏈輪主動輪的軸由軸承設(shè)置在中輪支撐桿上，中鏈輪主動輪與中輪差速器的輸出軸固連，中輪差速器固定在中輪電機(jī)支架上，中輪電機(jī)支架通過螺栓連接固定在中輪中托上架上，中輪中托上架通過螺栓連接固定在中輪中托上，中輪中托焊接固定在中輪支撐桿上，中輪支撐桿固定在機(jī)架的后端部；所述中輪電機(jī)固定在中輪電機(jī)支架上，中輪差速器的輸入端與中輪電機(jī)通過中輪聯(lián)軸器固連，中輪電機(jī)通過中輪差速器將動力傳到左右兩個中鏈輪主動輪中，中鏈輪主動輪通過中輪鏈條帶動中鏈輪從動輪繞中輪軸旋轉(zhuǎn)；中輪軸上設(shè)有中輪輞，中輪輞外套有中輪胎，中鏈輪從動輪旋轉(zhuǎn)帶動中輪胎旋轉(zhuǎn)。
[0012]按上述方案,所述后輪包括后輪軸、后鏈輪從動輪、后鏈輪主動輪、后輪差速器、后輪電機(jī)支架、后輪中托上架、后輪中托、后輪支撐桿、以及兩組后輪之間的后輪電機(jī)，其中，后輪軸上設(shè)置有軸承，軸承設(shè)置軸承座上(后輪軸能旋轉(zhuǎn))，軸承座設(shè)置在后輪支撐桿上，后輪軸與后鏈輪從動輪固連，后鏈輪從動輪與后鏈輪主動輪通過后輪鏈條連接，后鏈輪主動輪的軸由軸承設(shè)置在后輪支撐桿上，后鏈輪主動輪與后輪差速器的輸出軸固連，后輪差速器固定在后輪電機(jī)支架上，后輪電機(jī)支架通過螺栓連接固定在后輪中托上架上，后輪中托上架通過螺栓連接固定在后輪中托上，后輪中托焊接固定在后輪支撐桿上，后輪支撐桿通過所述轉(zhuǎn)動副與機(jī)架鉸接；所述后輪電機(jī)固定在后輪電機(jī)支架上，后輪差速器的輸入端與后輪電機(jī)通過后輪聯(lián)軸器固連，后輪電機(jī)通過后輪差速器將動力傳到左右兩個后鏈輪主動輪中，后鏈輪主動輪通過后輪鏈條帶動后鏈輪從動輪繞后輪軸旋轉(zhuǎn)；后輪軸上設(shè)置有后輪輞，后輪輞外套有后輪胎，后鏈輪從動輪旋轉(zhuǎn)帶動后輪胎旋轉(zhuǎn)。
[0013]按上述方案，所述轉(zhuǎn)動副包括后行走連桿、后關(guān)節(jié)連桿、前行走連桿、前關(guān)節(jié)連桿、關(guān)節(jié)定板、關(guān)節(jié)壓板、前關(guān)節(jié)齒輪、后關(guān)節(jié)齒輪、關(guān)節(jié)蝸桿、關(guān)節(jié)電機(jī)、關(guān)節(jié)蝸輪及前關(guān)節(jié)軸、后關(guān)節(jié)軸，所述后行走連桿的一端與后輪支撐桿鉸接，后行走連桿的另一端與后關(guān)節(jié)連桿固定，所述前行走連桿的一端與機(jī)架鉸接，前行走連桿的另一端與前關(guān)節(jié)連桿固定，前關(guān)節(jié)連桿與前關(guān)節(jié)齒輪焊接固定、后關(guān)節(jié)連桿與后關(guān)節(jié)齒輪焊接固定，且前關(guān)節(jié)齒輪與后關(guān)節(jié)齒輪嚙合，前關(guān)節(jié)齒輪通過鍵連接固定在前關(guān)節(jié)軸上，后關(guān)節(jié)齒輪通過鍵連接固定在后關(guān)節(jié)軸上，前關(guān)節(jié)軸、后關(guān)節(jié)軸分別通過一個滑動軸承與關(guān)節(jié)定板、關(guān)節(jié)壓板連接，關(guān)節(jié)電機(jī)固定在關(guān)節(jié)定板上，關(guān)節(jié)電機(jī)的輸出端通過關(guān)節(jié)聯(lián)軸器與關(guān)節(jié)蝸桿固連在一起，關(guān)節(jié)蝸桿通過關(guān)節(jié)止推軸承和滾針軸承安裝在關(guān)節(jié)定板上；關(guān)節(jié)蝸輪通過鍵連接固定在后關(guān)節(jié)軸上，且關(guān)節(jié)蝸輪與關(guān)節(jié)蝸桿嚙合，關(guān)節(jié)電機(jī)通過驅(qū)動關(guān)節(jié)蝸桿帶動關(guān)節(jié)蝸輪轉(zhuǎn)動，關(guān)節(jié)蝸輪帶動后關(guān)節(jié)軸、后關(guān)節(jié)齒輪轉(zhuǎn)動，后關(guān)節(jié)齒輪的齒輪轉(zhuǎn)動帶動前關(guān)節(jié)齒輪、前關(guān)節(jié)軸轉(zhuǎn)動，前關(guān)節(jié)齒輪、后關(guān)節(jié)齒輪的轉(zhuǎn)動分別帶動焊接固定在前關(guān)節(jié)齒輪上的前關(guān)節(jié)連桿和焊接固定在后關(guān)節(jié)齒輪上的后關(guān)節(jié)連桿轉(zhuǎn)動，從而控制前行走連桿、后行走連桿之間的夾角，進(jìn)而控制第二連桿、第三連桿下端支點(diǎn)(單個“雙”字連桿機(jī)構(gòu)下面兩個支點(diǎn))的水平間距保持一致。
[0014]按上述方案，所述前輪的履帶為正方形狀，前輪電機(jī)為直流電機(jī)。
[0015]按上述方案，所述前輪上還設(shè)有用于控制兩個前輪轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)向電機(jī)、轉(zhuǎn)向電機(jī)聯(lián)軸器、轉(zhuǎn)向主動齒輪軸、轉(zhuǎn)向從動齒輪軸、轉(zhuǎn)向主動齒輪、轉(zhuǎn)向從動齒輪、第一同步輪、第二同步輪、第一齒形帶、第二齒形帶、以及左右兩側(cè)的同步帶輪；轉(zhuǎn)向電機(jī)固定在機(jī)架上，轉(zhuǎn)向電機(jī)的輸出端通過轉(zhuǎn)向電機(jī)聯(lián)軸器與轉(zhuǎn)向主動齒輪軸固連，轉(zhuǎn)向主動齒輪軸與轉(zhuǎn)向主動齒輪固連，轉(zhuǎn)向從動齒輪軸上設(shè)置有軸承，軸承設(shè)置軸承座上(轉(zhuǎn)向從動齒輪軸能旋轉(zhuǎn))，軸承座固定在機(jī)架上，轉(zhuǎn)向從動齒輪、第一同步輪、第二同步輪自上而下依次通過鍵連接同軸固定在轉(zhuǎn)向從動齒輪軸上，轉(zhuǎn)向從動齒輪與轉(zhuǎn)向主動齒輪相嚙合，第一同步輪通過第一齒形帶與左側(cè)的同步帶輪連接，第二同步輪通過第二齒形帶與右側(cè)的同步帶輪連接，左右兩側(cè)的同步帶輪分別套設(shè)于前輪支撐桿上并與前輪支撐桿固定連接；轉(zhuǎn)向電機(jī)通過驅(qū)動轉(zhuǎn)向主動齒輪帶動轉(zhuǎn)向從動齒輪轉(zhuǎn)動，從而帶動第一同步輪、第二同步輪轉(zhuǎn)動，進(jìn)而驅(qū)動左右兩側(cè)的同步帶輪轉(zhuǎn)動，左右兩側(cè)的同步帶輪再進(jìn)一步帶動前輪支撐桿旋轉(zhuǎn)，從而控制左右兩個前輪的轉(zhuǎn)向。
[0016]按上述方案，所述前輪電機(jī)通過四個雙頭螺柱固定在齒輪內(nèi)壓板和齒輪外壓板之間，齒輪外壓板通過螺栓固定在行星齒輪機(jī)構(gòu)的四個齒輪軸上，齒輪內(nèi)壓板通過四個雙頭螺柱固定在齒輪外壓板上。
[0017]按上述方案，所述中輪鏈條的高度滿足，中輪差速器的最低點(diǎn)與前輪、中輪固連的機(jī)架一樣高。
[0018]按上述方案，所述后輪鏈條的高度滿足，后輪差速器的最低點(diǎn)與前輪、中輪固連的機(jī)架一樣高。
[0019]上述各處鉸接均采用鉚釘連接。
[0020]所述置物臺平衡單元通過絲桿電機(jī)帶動絲桿傳動使滑塊左右移動來調(diào)節(jié)置物臺前后高度。其中第一連桿、第二連桿與前輪相連，第三連桿、第四連桿與后輪相連，當(dāng)取樣機(jī)器人爬坡時，前輪比后輪要高，因此置物臺前面高、后面低而處于傾斜狀態(tài)，此時，滑塊向后移動，則可以降低置物臺前面高度而抬高置物臺后面高度使置物臺處于水平態(tài)。同理，當(dāng)越障和跨越壕溝時，都可以通過連桿機(jī)構(gòu)來保持置物臺的平衡。
[0021]本發(fā)明的工作原理:通過置物臺平衡單元和移動單元相互結(jié)合協(xié)調(diào)工作，從而使得整個行走機(jī)構(gòu)具有較好的確保放置樣品平衡的性能、爬坡性能、跨越壕溝性能、凸臺跨越性能、轉(zhuǎn)向性能:
[0022](I)置物臺平衡單元
[0023]置物臺平衡單元采用兩個“雙”字連桿機(jī)構(gòu)對稱布置，“雙”字連桿機(jī)構(gòu)的驅(qū)動部分采用絲桿傳動，控制絲桿電機(jī)使“雙”字連桿機(jī)構(gòu)中的滑塊來回移動，高傳動比減小絲桿電機(jī)的輸出扭矩，對于“雙”字連桿機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)滑塊水平移動可以使連桿機(jī)構(gòu)的下面兩個支點(diǎn)上下移動，從而可以調(diào)節(jié)下面兩個支點(diǎn)垂直方向的距離，并且，當(dāng)調(diào)節(jié)滑塊水平移動使下面兩個支點(diǎn)垂直方向的距離改變時，兩支點(diǎn)水平方向的距離保持不變。“雙”字連桿機(jī)構(gòu)下面的兩個支點(diǎn)分別與前輪和中輪之間的機(jī)架以及后輪支撐桿通過鉸鏈連接，因此當(dāng)行走機(jī)構(gòu)在進(jìn)行越障時，置物臺前后將可能發(fā)生傾斜，這時只需要控制絲桿電機(jī)調(diào)節(jié)滑塊的位置就可以調(diào)節(jié)前輪、中輪與后輪之間的垂直距離使得傾斜的置物臺重新回到平衡位置，從而調(diào)節(jié)機(jī)器人在一定范圍內(nèi)各種運(yùn)動時，存放樣品的置物臺前后始終保持水平；
[0024](2)移動單元
[0025]本發(fā)明一共有六個輪子，前輪，中輪，后輪都是分別單獨(dú)控制驅(qū)動，其中兩前輪采用正方形的履帶，各用一個直流電機(jī)控制，兩前輪的前輪支撐桿通過軸承固定在機(jī)架上，因此兩前輪可以分別繞著自己的前輪支撐桿的軸心轉(zhuǎn)動，更容易實(shí)現(xiàn)大跨度的高臺跨越，并由一個轉(zhuǎn)向電機(jī)通過同步帶輪控制轉(zhuǎn)向，可以使兩前輪任何時候轉(zhuǎn)的角度相同，并且可以實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)；兩中輪共用一個中輪電機(jī)，中輪電機(jī)通過中輪差速器將動力傳到兩個中輪中，中輪只繞中輪軸旋轉(zhuǎn)；兩后輪同中輪一樣，共用一個后輪電機(jī)，后輪電機(jī)通過后輪差速器將動力傳到兩個后輪中；兩中輪和兩后輪都是一般的輪子，并且兩前輪和兩中輪通過機(jī)架剛性連接，兩后輪與前輪、中輪之間通過轉(zhuǎn)動副連接，轉(zhuǎn)動副包括前、后兩根關(guān)節(jié)連桿，行走機(jī)構(gòu)在工作時，通過調(diào)節(jié)控制如、后兩關(guān)節(jié)連桿之間的夾角，保證后輪在一定沮圍內(nèi)繞機(jī)架轉(zhuǎn)動，利于實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)的越障功能；關(guān)節(jié)連桿采用蝸桿傳動和關(guān)節(jié)電機(jī)驅(qū)動，蝸桿傳動傳動比大，減小關(guān)節(jié)電機(jī)的輸出扭矩，并且有自鎖功能確保前、后關(guān)節(jié)連桿之間張角的穩(wěn)定性；
[0026]在行走機(jī)構(gòu)前進(jìn)遇到高臺時，中輪和后輪將推動前輪向前運(yùn)動從而使得前輪與高臺之間的壓力增大，由于前輪單獨(dú)驅(qū)動，它與高臺之間是動摩擦，當(dāng)前輪與高臺之間的壓力增大時，摩擦力增大，從而使得履帶輪沿著臺階向上運(yùn)動從而越過臺階面，履帶輪越過臺階面后繼續(xù)向前運(yùn)動，在前輪的拉力與后輪的推力作用下，中輪也將越過臺階面，然后在前輪中輪的拉力作用下，后輪越過臺階面，從而整個行走機(jī)構(gòu)越過臺階面實(shí)現(xiàn)高臺跨越功能。
[0027]整個行走機(jī)構(gòu)的重心在中輪上，前輪與中輪之間的距離與后輪與中輪之間的距離相同。當(dāng)行走機(jī)構(gòu)在前進(jìn)過程中遇到壕溝時首先前輪將進(jìn)入壕溝處于懸空狀態(tài)，由中輪和后輪推動運(yùn)動，在中輪即將進(jìn)入壕溝即整個行走機(jī)構(gòu)的重心即將進(jìn)入壕溝時，前輪已經(jīng)到達(dá)壕溝的另一側(cè)，然后中輪在前輪和后輪的作用下進(jìn)入壕溝，當(dāng)后輪即將進(jìn)入壕溝時，中輪即整個機(jī)構(gòu)的重心已經(jīng)到達(dá)壕溝的另一側(cè)，然后在前輪和中輪的作用下后輪也將越過壕溝從而使得整個行走機(jī)構(gòu)越過壕溝。
[0028]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果:
[0029]1、將置物臺平衡單元和移動單元相互結(jié)合在一起，使得機(jī)器人在復(fù)雜的環(huán)境下工作時，都能確保置物臺中所放置的樣品前后保持平衡，確保整個行走機(jī)構(gòu)的爬坡性能、跨越壕溝性能、凸臺跨越性能、轉(zhuǎn)向性能，適用于各種在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境下工作的中小型智能移動設(shè)備；
[0030]2、中輪和后輪使用鏈傳動將行走機(jī)構(gòu)的底座向上提升，利于跨越較大的障礙；
[0031]3、中輪和后輪的驅(qū)動力分別由一個電機(jī)通過差速器提供，改變了一個輪子一個電機(jī)為兩個輪子一個電機(jī)的設(shè)計(jì)方法，提高機(jī)器人轉(zhuǎn)彎時的穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明整體裝配圖的主視圖；
[0033]圖2為圖1中A-A向結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖3為本發(fā)明整體裝配圖的左視圖；
[0035]圖4為圖1中C向局部示意圖；
[0036]圖5為圖3中B向局部剖視放大示意圖；
[0037]圖6為本發(fā)明前輪內(nèi)行星齒輪機(jī)構(gòu)的放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖7為本發(fā)明前輪內(nèi)部的放大結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0039]圖8為本發(fā)明轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向從動齒輪軸與轉(zhuǎn)向從動齒輪、第一同步輪、第二同步輪配合的放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖9為本發(fā)明連桿機(jī)構(gòu)的簡圖；
[0041]圖10為本發(fā)明跨越壕溝流程圖；
[0042]圖11為本發(fā)明高臺跨越流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明。
[0044]參照圖1?圖8所示，本發(fā)明所述的取樣機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，它包括置物臺平衡單元和移動單元，其中，
[0045]I)所述置物臺平衡單元由置物臺29、連桿機(jī)構(gòu)、絲桿20、絲桿電機(jī)18組成，
[0046]所述置物臺29的底部固定設(shè)有兩組前撐架16、后撐架39，兩組前撐架16、后撐架39對稱設(shè)于置物臺29的四個角上(圖1中的左邊為前、右邊為后，面向觀者為左、紙里為右)；
[0047]所述連桿機(jī)構(gòu)包括兩組，分別設(shè)于置物臺29的兩側(cè)(即左右兩側(cè)，兩組連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)完全相同，從斜側(cè)面看共同形成“雙”字型)，各組連桿機(jī)構(gòu)均由第一連桿15、第二連桿31、第三連桿34、第四連桿38與滑塊30構(gòu)成，其中第一連桿15的一端與前撐架16活動鉸接，第一連桿15的另一端與第二連桿31的一端活動鉸接，第二連桿31的另一端與滑塊30的后端活動鉸接，第三連桿34的一端與滑塊30的前端活動鉸接，第三連桿34的另一端與第四連桿38的一端活動鉸接，第四連桿38的另一端與后撐架39活動鉸接；
[0048]所述滑塊30與所述絲桿20螺紋連接(滑塊30相當(dāng)于一螺母，滑塊30可以在絲桿20上來回移動)，所述絲桿20的一端與絲桿電機(jī)18的輸出軸通過聯(lián)軸器固定連接，絲桿電機(jī)18固定在絲桿電機(jī)機(jī)架19上，所述絲桿電機(jī)機(jī)架19固定在置物臺29上，絲桿20的兩端部分別套有軸套(即由軸套支撐絲桿20，絲桿20能旋轉(zhuǎn))，軸套固定在置物臺29上；
[0049]2)所述移動單元包括兩組對稱分布于置物臺29下方左右兩側(cè)的前輪51、中輪53、后輪59，以及機(jī)架77、蓄電池及電路存放盒14，以及連接后輪59與機(jī)架77的轉(zhuǎn)動副，
[0050]所述前輪51設(shè)置在機(jī)架77的前端部，前輪51包括前輪支撐桿7、前輪軸3、行星齒輪機(jī)構(gòu)、履帶輪80、履帶50、前輪電機(jī)48，其中，前輪支撐桿7通過轉(zhuǎn)向止推軸承8和轉(zhuǎn)向止推軸承8上面的滑動軸承設(shè)置在機(jī)架77上的前端部(轉(zhuǎn)向止推軸承8和滑動軸承使前輪支撐桿7可在機(jī)架77上旋轉(zhuǎn))；前輪軸3上設(shè)有軸承，軸承設(shè)置在軸承座上，軸承座與前輪支撐桿7固定；行星齒輪機(jī)構(gòu)繞前輪軸3中心設(shè)置，行星齒輪機(jī)構(gòu)包括齒輪板85、中心齒輪82、以及四組對稱分布的中齒輪軸83、中齒輪2、齒輪軸84、大齒輪I，齒輪板85的中心以及中心齒輪82安裝在前輪軸3上，中齒輪軸83、齒輪軸84安裝在齒輪板85上，中齒輪2安裝在中齒輪軸83上，大齒輪I安裝在齒輪軸84上，中心齒輪82分別與四組中齒輪2相嚙合，四組中齒輪2分別與對應(yīng)的大齒輪I相嚙合；行星齒輪機(jī)構(gòu)的四個齒輪軸84上分別對應(yīng)安裝一履帶輪80 (履帶輪80伸出行星齒輪機(jī)構(gòu))，履帶50裝在四個履帶輪80的外側(cè)；所述前輪電機(jī)48的輸出端通過前輪聯(lián)軸器81與前輪軸3固連，前輪電機(jī)48通過前輪軸3帶動行星齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動履帶輪80，進(jìn)而使履帶50行走；
[0051]所述中輪53設(shè)置在機(jī)架77的后端部，中輪53包括中輪軸54、中鏈輪從動輪55、中鏈輪主動輪56、中輪差速器57、中輪電機(jī)支架33、中輪中托上架35、中輪中托73、中輪支撐桿58、以及兩組中輪53之間的中輪電機(jī)32，其中，中輪軸54上設(shè)有軸承，軸承設(shè)置在軸承座上(中輪軸54能旋轉(zhuǎn))，軸承座固定在中輪支撐桿58上，中輪軸54與中鏈輪從動輪55固連，中鏈輪從動輪55與中鏈輪主動輪56通過中輪鏈條52連接，中鏈輪主動輪56的軸由軸承設(shè)置在中輪支撐桿58上，中鏈輪主動輪56與中輪差速器57的輸出軸固連，中輪差速器57固定在中輪電機(jī)支架33上，中輪電機(jī)支架33通過螺栓連接固定在中輪中托上架35上，中輪中托上架35通過螺栓連接固定在中輪中托73上，中輪中托73焊接固定在中輪支撐桿58上，中輪支撐桿58固定在機(jī)架77的后端部；所述中輪電機(jī)32固定在中輪電機(jī)支架33上，中輪差速器57的輸入端與中輪電機(jī)32通過中輪聯(lián)軸器71固連，中輪電機(jī)32通過中輪差速器57將動力傳到左右兩個中鏈輪主動輪56中，中鏈輪主動輪56通過中輪鏈條52帶動中鏈輪從動輪55繞中輪軸54旋轉(zhuǎn)沖輪軸54上設(shè)有中輪輞，中輪輞外套有中輪胎67 (中輪胎67位于中輪53的最外圍)，中鏈輪從動輪55旋轉(zhuǎn)帶動中輪胎67旋轉(zhuǎn)；
[0052]所述后輪59通過所述轉(zhuǎn)動副與機(jī)架77鉸接(轉(zhuǎn)動副與后輪59對應(yīng)設(shè)有兩組分別位于整個行走機(jī)構(gòu)的左右兩側(cè))，后輪59包括后輪軸60、后鏈輪從動輪63、后鏈輪主動輪64、后輪差速器61、后輪電機(jī)支架62、后輪中托上架37、后輪中托70、后輪支撐桿65、以及兩組后輪59之間的后輪電機(jī)36,其中，后輪軸60上設(shè)置有軸承,軸承設(shè)置軸承座上(后輪軸60能旋轉(zhuǎn))，軸承座設(shè)置在后輪支撐桿65上，后輪軸60與后鏈輪從動輪63固連，后鏈輪從動輪63與后鏈輪主動輪64通過后輪鏈條66連接，后鏈輪主動輪64的軸由軸承設(shè)置在后輪支撐桿65上,后鏈輪主動輪64與后輪差速器61的輸出軸固連,后輪差速器61固定在后輪電機(jī)支架62上，后輪電機(jī)支架62通過螺栓連接固定在后輪中托上架37上，后輪中托上架37通過螺栓連接固定在后輪中托70上，后輪中托70焊接固定在后輪支撐桿65上，后輪支撐桿65通過所述轉(zhuǎn)動副與機(jī)架77鉸接；所述后輪電機(jī)36固定在后輪電機(jī)支架62上，后輪差速器61的輸入端與后輪電機(jī)36通過后輪聯(lián)軸器72固連,后輪電機(jī)36通過后輪差速器61將動力傳到左右兩個后鏈輪主動輪64中，后鏈輪主動輪64通過后輪鏈條66帶動后鏈輪從動輪63繞后輪軸60旋轉(zhuǎn)；后輪軸60上設(shè)置有后輪輞,后輪輞外套有后輪胎68 (后輪胎68位于后輪59的最外圍)，后鏈輪從動輪63旋轉(zhuǎn)帶動后輪胎68旋轉(zhuǎn)；
[0053]所述轉(zhuǎn)動副包括后行走連桿28、后關(guān)節(jié)連桿27、前行走連桿17、前關(guān)節(jié)連桿5、關(guān)節(jié)定板23、關(guān)節(jié)壓板24、前關(guān)節(jié)齒輪44、后關(guān)節(jié)齒輪42、關(guān)節(jié)蝸桿43、關(guān)節(jié)電機(jī)21、關(guān)節(jié)蝸輪41及前關(guān)節(jié)軸22、后關(guān)節(jié)軸25,所述后行走連桿28的一端與后輪支撐桿65鉸接,后行走連桿28的另一端與后關(guān)節(jié)連桿27固定，所述前行走連桿17的一端與機(jī)架77鉸接，前行走連桿17的另一端與前關(guān)節(jié)連桿5固定，前關(guān)節(jié)連桿5與前關(guān)節(jié)齒輪44焊接固定、后關(guān)節(jié)連桿27與后關(guān)節(jié)齒輪42焊接固定，且前關(guān)節(jié)齒輪44與后關(guān)節(jié)齒輪42嚙合，前關(guān)節(jié)齒輪44通過鍵連接固定在前關(guān)節(jié)軸22上，后關(guān)節(jié)齒輪42通過鍵連接固定在后關(guān)節(jié)軸25上，前關(guān)節(jié)軸22、后關(guān)節(jié)軸25分別通過一個滑動軸承26與關(guān)節(jié)定板23、關(guān)節(jié)壓板24連接(前關(guān)節(jié)軸22、后關(guān)節(jié)軸25并排設(shè)置在關(guān)節(jié)定板23、關(guān)節(jié)壓板24上)，關(guān)節(jié)電機(jī)21固定在關(guān)節(jié)定板23上，關(guān)節(jié)電機(jī)21的輸出端通過關(guān)節(jié)聯(lián)軸器與關(guān)節(jié)蝸桿43固連在一起，關(guān)節(jié)蝸桿43通過關(guān)節(jié)止推軸承40和滾針軸承安裝在關(guān)節(jié)定板23上；關(guān)節(jié)蝸輪41通過鍵連接固定在后關(guān)節(jié)軸25上，且關(guān)節(jié)蝸輪41與關(guān)節(jié)蝸桿43嚙合(參照圖5所示，關(guān)節(jié)蝸輪41在下面靠外側(cè)，后關(guān)節(jié)齒輪42靠上面在截面里面)，關(guān)節(jié)電機(jī)21通過驅(qū)動關(guān)節(jié)蝸桿43帶動關(guān)節(jié)蝸輪41轉(zhuǎn)動，關(guān)節(jié)蝸輪41帶動后關(guān)節(jié)軸25、后關(guān)節(jié)齒輪42轉(zhuǎn)動，后關(guān)節(jié)齒輪42的齒輪轉(zhuǎn)動帶動前關(guān)節(jié)齒輪44、前關(guān)節(jié)軸22轉(zhuǎn)動，前關(guān)節(jié)齒輪44、后關(guān)節(jié)齒輪42的轉(zhuǎn)動分別帶動焊接固定在前關(guān)節(jié)齒輪44上的前關(guān)節(jié)連桿5和焊接固定在后關(guān)節(jié)齒輪42上的后關(guān)節(jié)連桿27轉(zhuǎn)動，從而控制前行走連桿17、后行走連桿28之間的夾角，進(jìn)而控制第二連桿31、第三連桿34下端支點(diǎn)(單個“雙”字連桿機(jī)構(gòu)下面兩個支點(diǎn))的水平間距保持一致(確保前、后關(guān)節(jié)連桿之間張角的穩(wěn)定性);
[0054]所述蓄電池(供機(jī)器人工作所需用電)及電路存放盒14 (控制機(jī)器人行走時所需)固定在機(jī)架77上；
[0055]所述置物臺29通過連桿機(jī)構(gòu)的第一連桿15、第二連桿31、第三連桿34、第四連桿38與移動單元相連，所述第一連桿15、第二連桿31鉸接處同時與移動單元的機(jī)架77鉸接，第三連桿34、第四連桿38鉸接處同時與移動單元的后輪鉸接(第一連桿15遠(yuǎn)離置物臺29的一端鉸接在移動單元前輪51、中輪53之間的機(jī)架77上，第三連桿34遠(yuǎn)離置物臺29的一端同時鉸接移動單元后輪59的后輪支撐桿65上)。
[0056]所述前輪51的履帶50為正方形狀(四個履帶輪80位于履帶50內(nèi)部四個角上)，前輪電機(jī)48為直流電機(jī)。
[0057]所述前輪51上還設(shè)有用于控制兩個前輪51轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)向電機(jī)6、轉(zhuǎn)向電機(jī)聯(lián)軸器13、轉(zhuǎn)向主動齒輪軸11、轉(zhuǎn)向從動齒輪軸12、轉(zhuǎn)向主動齒輪10、轉(zhuǎn)向從動齒輪9、第一同步輪74、第二同步輪75、第一齒形帶78、第二齒形帶76、以及左右兩側(cè)的同步帶輪79 ;轉(zhuǎn)向電機(jī)6固定在機(jī)架77上，轉(zhuǎn)向電機(jī)6的輸出端通過轉(zhuǎn)向電機(jī)聯(lián)軸器13與轉(zhuǎn)向主動齒輪軸11固連，轉(zhuǎn)向主動齒輪軸11與轉(zhuǎn)向主動齒輪10固連，轉(zhuǎn)向從動齒輪軸12上設(shè)置有軸承，軸承設(shè)置軸承座上(轉(zhuǎn)向從動齒輪軸12能旋轉(zhuǎn))，軸承座固定在機(jī)架77上，轉(zhuǎn)向從動齒輪9、第一同步輪74、第二同步輪75自上而下依次通過鍵連接同軸固定在轉(zhuǎn)向從動齒輪軸12上(如圖8所示)，轉(zhuǎn)向從動齒輪9與轉(zhuǎn)向主動齒輪10相嚙合，第一同步輪74通過第一齒形帶78與左側(cè)的同步帶輪79連接，第二同步輪75通過第二齒形帶76與右側(cè)的同步帶輪79連接，左右兩側(cè)的同步帶輪79分別套設(shè)于前輪支撐桿7上并與前輪支撐桿7固定連接；轉(zhuǎn)向電機(jī)6通過驅(qū)動轉(zhuǎn)向主動齒輪10帶動轉(zhuǎn)向從動齒輪9轉(zhuǎn)動，從而帶動第一同步輪1、第二同步輪2轉(zhuǎn)動，進(jìn)而驅(qū)動左右兩側(cè)的同步帶輪79轉(zhuǎn)動，左右兩側(cè)的同步帶輪79再進(jìn)一步帶動前輪支撐桿7旋轉(zhuǎn)，從而控制左右兩個前輪51的轉(zhuǎn)向。
[0058]所述前輪電機(jī)48通過四個雙頭螺柱4固定在齒輪內(nèi)壓板47和齒輪外壓板45之間，齒輪外壓板45通過螺栓固定在行星齒輪機(jī)構(gòu)的四個齒輪軸84上，齒輪內(nèi)壓板47通過四個雙頭螺柱4固定在齒輪外壓板45上。
[0059]由于取樣機(jī)器人工作環(huán)境復(fù)雜多變，為避免在凸凹不平的山地行走時由于底盤過低而受阻，需要將連接兩中輪53和兩后輪59的中輪差速器57、后輪差速器61向上升高，通過中輪鏈條52和后輪鏈條66的高度設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，所述中輪鏈條的高度滿足，中輪差速器的最低點(diǎn)與前輪、中輪固連的機(jī)架一樣高；所述后輪鏈條的高度滿足，后輪差速器的最低點(diǎn)與前輪、中輪固連的機(jī)架一樣高。
[0060]上述各處鉸接均采用鉚釘連接。
[0061]所述置物臺平衡單元通過絲桿電機(jī)18帶動絲桿20傳動使滑塊30左右移動來調(diào)節(jié)置物臺29前后高度。其中第一連桿15、第二連桿31與前輪51相連，第三連桿34、第四連桿38與后輪59相連，當(dāng)取樣機(jī)器人爬坡時，前輪51比后輪59要高，因此置物臺29前面高、后面低而處于傾斜狀態(tài)，此時，滑塊30向后移動，則可以降低置物臺29前面高度而抬高置物臺29后面高度使置物臺29處于水平態(tài)。同理，當(dāng)越障和跨越壕溝時，都可以通過連桿機(jī)構(gòu)來保持置物臺29的平衡。連桿機(jī)構(gòu)的簡圖如圖9所示。
[0062]如圖10所示的跨越壕溝流程圖，取樣機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)在跨越壕溝前如圖a所示，在跨越壕溝時，前輪首先進(jìn)入壕溝中處于懸空狀態(tài)，整個機(jī)器人由后輪與中輪支撐，而整個機(jī)器人的重心在中輪中，在機(jī)器人重心到達(dá)壕溝臨界時，即中輪即將進(jìn)入壕溝時，前輪將已經(jīng)到達(dá)壕溝的另一端，如圖b、c所示，機(jī)器人繼續(xù)前進(jìn)，此時，中輪進(jìn)入壕溝處于懸空狀態(tài)，整個機(jī)器人的重心由前輪和后輪支撐，相當(dāng)于一個簡支梁，如圖d所示，在中輪即將到達(dá)壕溝的另一端時，后輪也達(dá)到壕溝臨界位置，如圖e所示，此時與圖b類似，都相當(dāng)一個懸臂梁結(jié)構(gòu)，然后就進(jìn)入圖f狀態(tài)，后輪跨越壕溝，到達(dá)圖g狀態(tài)，從而，整個壕溝跨越完成。
[0063]如圖11所示的高臺跨越流程圖，取樣機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)在穿越突變臺階地形時，前輪與臺階面相接觸，中輪和后輪將給前輪一個推力，從而使前輪和臺階面之間的壓力增大，從而使它們之間的摩擦力增大，當(dāng)摩擦力大于阻力時，將會使前輪沿著臺階面運(yùn)動，如圖a、b所示，因此，固連的前輪和中輪將繞著與后輪鉸鏈連接的點(diǎn)旋轉(zhuǎn)一個角度，在跨越臺階時，前輪先跨過臺階，然后中輪再跨過臺階，如圖c、d所示，而后輪將在前輪和中輪的拉動下跨過臺階如圖e所示，最終達(dá)到f狀態(tài)，至此，行走機(jī)構(gòu)順利跨越障礙，完成臺階的穿越。取樣機(jī)器人在下臺階面時與上臺階面向類似，首先是前輪先下，然后中輪，最后后輪再下，完成整個下臺階面的過程。
[0064]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.取樣機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，其特征在于:它包括置物臺平衡單元和移動單元，其中， 1)所述置物臺平衡單元由置物臺、連桿機(jī)構(gòu)、絲桿、絲桿電機(jī)組成，所述置物臺的底部固定設(shè)有兩組前撐架、后撐架，兩組前撐架、后撐架對稱設(shè)于置物臺的四個角上；所述連桿機(jī)構(gòu)包括兩組，分別設(shè)于置物臺的兩側(cè)，各組連桿機(jī)構(gòu)均由第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿與滑塊構(gòu)成，其中第一連桿的一端與前撐架活動鉸接，第一連桿的另一端與第二連桿的一端活動鉸接，第二連桿的另一端與滑塊的后端活動鉸接，第三連桿的一端與滑塊的前端活動鉸接，第三連桿的另一端與第四連桿的一端活動鉸接，第四連桿的另一端與后撐架活動鉸接；所述滑塊與所述絲桿螺紋連接，所述絲桿的一端與絲桿電機(jī)的輸出軸通過聯(lián)軸器固定連接，絲桿電機(jī)固定在絲桿電機(jī)機(jī)架上，所述絲桿電機(jī)機(jī)架固定在置物臺上，絲桿的兩端部分別套有軸套，軸套固定在置物臺上； 2)所述移動單元包括兩組對稱分布于置物臺下方左右兩側(cè)的前輪、中輪、后輪，以及機(jī)架、蓄電池及電路存放盒，以及連接后輪與機(jī)架的轉(zhuǎn)動副，所述前輪設(shè)置在機(jī)架的前端部，所述中輪設(shè)置在機(jī)架的后端部，所述后輪通過所述轉(zhuǎn)動副與機(jī)架鉸接；所述蓄電池及電路存放盒固定在機(jī)架上； 所述置物臺通過連桿機(jī)構(gòu)的第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿與移動單元相連，所述第一連桿、第二連桿鉸接處同時與移動單元的機(jī)架鉸接，第三連桿、第四連桿鉸接處同時與移動單元的后輪鉸接。
2.如權(quán)利要求1所述的取樣機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述前輪包括前輪支撐桿、前輪軸、行星齒輪機(jī)構(gòu)、履帶輪、履帶、前輪電機(jī)，其中，前輪支撐桿通過轉(zhuǎn)向止推軸承和轉(zhuǎn)向止推軸承上面的滑動軸承設(shè)置在機(jī)架上的前端部；前輪軸上設(shè)有軸承，軸承設(shè)置在軸承座上，軸承座與前輪支撐桿固定；行星齒輪機(jī)構(gòu)繞前輪軸中心設(shè)置，行星齒輪機(jī)構(gòu)包括齒輪板、中心齒輪、以及四組對稱分布的中齒輪軸、中齒輪、齒輪軸、大齒輪，齒輪板的中心以及中心齒輪安裝在前輪軸上 ，中齒輪軸、齒輪軸安裝在齒輪板上，中齒輪安裝在中齒輪軸上，大齒輪安裝在齒輪軸上，中心齒輪分別與四組中齒輪相嚙合，四組中齒輪分別與對應(yīng)的大齒輪相嚙合；行星齒輪機(jī)構(gòu)的四個齒輪軸上分別對應(yīng)安裝一履帶輪，履帶裝在四個履帶輪的外側(cè)；所述前輪電機(jī)的輸出端通過前輪聯(lián)軸器與前輪軸固連，前輪電機(jī)通過前輪軸帶動行星齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動履帶輪，進(jìn)而使履帶行走。
3.如權(quán)利要求1所述的取樣機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述中輪包括中輪軸、中鏈輪從動輪、中鏈輪主動輪、中輪差速器、中輪電機(jī)支架、中輪中托上架、中輪中托、中輪支撐桿、以及兩組中輪之間的中輪電機(jī)，其中，中輪軸上設(shè)有軸承，軸承設(shè)置在軸承座上，軸承座固定在中輪支撐桿上，中輪軸與中鏈輪從動輪固連，中鏈輪從動輪與中鏈輪主動輪通過中輪鏈條連接，中鏈輪主動輪的軸由軸承設(shè)置在中輪支撐桿上，中鏈輪主動輪與中輪差速器的輸出軸固連，中輪差速器固定在中輪電機(jī)支架上，中輪電機(jī)支架通過螺栓連接固定在中輪中托上架上，中輪中托上架通過螺栓連接固定在中輪中托上，中輪中托焊接固定在中輪支撐桿上，中輪支撐桿固定在機(jī)架的后端部；所述中輪電機(jī)固定在中輪電機(jī)支架上，中輪差速器的輸入端與中輪電機(jī)通過中輪聯(lián)軸器固連，中輪電機(jī)通過中輪差速器將動力傳到左右兩個中鏈輪主動輪中，中鏈輪主動輪通過中輪鏈條帶動中鏈輪從動輪繞中輪軸旋轉(zhuǎn)；中輪軸上設(shè)有中輪輞，中輪輞外套有中輪胎，中鏈輪從動輪旋轉(zhuǎn)帶動中輪胎旋轉(zhuǎn)。
4.如權(quán)利要求1所述的取樣機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述后輪包括后輪軸、后鏈輪從動輪、后鏈輪主動輪、后輪差速器、后輪電機(jī)支架、后輪中托上架、后輪中托、后輪支撐桿、以及兩組后輪之間的后輪電機(jī)，其中，后輪軸上設(shè)置有軸承，軸承設(shè)置軸承座上，軸承座設(shè)置在后輪支撐桿上，后輪軸與后鏈輪從動輪固連，后鏈輪從動輪與后鏈輪主動輪通過后輪鏈條連接，后鏈輪主動輪的軸由軸承設(shè)置在后輪支撐桿上，后鏈輪主動輪與后輪差速器的輸出軸固連，后輪差速器固定在后輪電機(jī)支架上，后輪電機(jī)支架通過螺栓連接固定在后輪中托上架上，后輪中托上架通過螺栓連接固定在后輪中托上，后輪中托焊接固定在后輪支撐桿上，后輪支撐桿通過所述轉(zhuǎn)動副與機(jī)架鉸接；所述后輪電機(jī)固定在后輪電機(jī)支架上，后輪差速器的輸入端與后輪電機(jī)通過后輪聯(lián)軸器固連，后輪電機(jī)通過后輪差速器將動力傳到左右兩個后鏈輪王動輪中，后鏈輪王動輪通過后輪鏈條帶動后鏈輪從動輪繞后輪軸旋轉(zhuǎn)；后輪軸上設(shè)置有后輪輞，后輪輞外套有后輪胎，后鏈輪從動輪旋轉(zhuǎn)帶動后輪胎旋轉(zhuǎn)。
5. 如權(quán)利要求1所述的取樣機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)動副包括后行走連桿、后關(guān)節(jié)連桿、前行走連桿、前關(guān)節(jié)連桿、關(guān)節(jié)定板、關(guān)節(jié)壓板、前關(guān)節(jié)齒輪、后關(guān)節(jié)齒輪、關(guān)節(jié)蝸桿、關(guān)節(jié)電機(jī)、關(guān)節(jié)蝸輪及前關(guān)節(jié)軸、后關(guān)節(jié)軸，所述后行走連桿的一端與后輪支撐桿鉸接，后行走連桿的另一端與后關(guān)節(jié)連桿固定，所述前行走連桿的一端與機(jī)架鉸接，前行走連桿的另一端與前關(guān)節(jié)連桿固定，前關(guān)節(jié)連桿與前關(guān)節(jié)齒輪焊接固定、后關(guān)節(jié)連桿與后關(guān)節(jié)齒輪焊接固定，且前關(guān)節(jié)齒輪與后關(guān)節(jié)齒輪嚙合，前關(guān)節(jié)齒輪通過鍵連接固定在前關(guān)節(jié)軸上，后關(guān)節(jié)齒輪通過鍵連接固定在后關(guān)節(jié)軸上，前關(guān)節(jié)軸、后關(guān)節(jié)軸分別通過一個滑動軸承與關(guān)節(jié)定板、關(guān)節(jié)壓板連接，關(guān)節(jié)電機(jī)固定在關(guān)節(jié)定板上，關(guān)節(jié)電機(jī)的輸出端通過關(guān)節(jié)聯(lián)軸器與關(guān)節(jié)蝸桿固連在一起，關(guān)節(jié)蝸桿通過關(guān)節(jié)止推軸承和滾針軸承安裝在關(guān)節(jié)定板上；關(guān)節(jié)蝸輪通過鍵連接固定在后關(guān)節(jié)軸上，且關(guān)節(jié)蝸輪與關(guān)節(jié)蝸桿嚙合，關(guān)節(jié)電機(jī)通過驅(qū)動關(guān)節(jié)蝸桿帶動關(guān)節(jié)蝸輪轉(zhuǎn)動，關(guān)節(jié)蝸輪帶動后關(guān)節(jié)軸、后關(guān)節(jié)齒輪轉(zhuǎn)動，后關(guān)節(jié)齒輪的齒輪轉(zhuǎn)動帶動前關(guān)節(jié)齒輪、前關(guān)節(jié)軸轉(zhuǎn)動，前關(guān)節(jié)齒輪、后關(guān)節(jié)齒輪的轉(zhuǎn)動分別帶動焊接固定在前關(guān)節(jié)齒輪上的前關(guān)節(jié)連桿和焊接固定在后關(guān)節(jié)齒輪上的后關(guān)節(jié)連桿轉(zhuǎn)動，從而控制前行走連桿、后行走連桿之間的夾角，進(jìn)而控制第二連桿、第三連桿下端支點(diǎn)的水平間距保持—致。
6.如權(quán)利要求2所述的取樣機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述前輪的履帶為正方形狀，前輪電機(jī)為直流電機(jī)。
7.如權(quán)利要求2所述的取樣機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述前輪上還設(shè)有用于控制兩個前輪轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)向電機(jī)、轉(zhuǎn)向電機(jī)聯(lián)軸器、轉(zhuǎn)向主動齒輪軸、轉(zhuǎn)向從動齒輪軸、轉(zhuǎn)向主動齒輪、轉(zhuǎn)向從動齒輪、第一同步輪、第二同步輪、第一齒形帶、第二齒形帶、以及左右兩側(cè)的同步帶輪；轉(zhuǎn)向電機(jī)固定在機(jī)架上，轉(zhuǎn)向電機(jī)的輸出端通過轉(zhuǎn)向電機(jī)聯(lián)軸器與轉(zhuǎn)向主動齒輪軸固連，轉(zhuǎn)向主動齒輪軸與轉(zhuǎn)向主動齒輪固連，轉(zhuǎn)向從動齒輪軸分別與轉(zhuǎn)向從動齒輪、第一同步輪、第二同步輪同軸連接，轉(zhuǎn)向主動齒輪與轉(zhuǎn)向從動齒輪相嚙合，第一同步輪通過第一齒形帶與左側(cè)的同步帶輪連接，第二同步輪通過第二齒形帶與右側(cè)的同步帶輪連接，左右兩側(cè)的同步帶輪分別設(shè)于前輪支撐桿上；轉(zhuǎn)向電機(jī)通過驅(qū)動轉(zhuǎn)向主動齒輪帶動轉(zhuǎn)向從動齒輪轉(zhuǎn)動，從而帶動第一同步輪、第二同步輪轉(zhuǎn)動，進(jìn)而驅(qū)動左右兩側(cè)的同步帶輪轉(zhuǎn)動。
8.如權(quán)利要求2所述的取樣機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述前輪電機(jī)通過四個雙頭螺柱固定在齒輪內(nèi)壓板和齒輪外壓板之間，齒輪外壓板通過螺栓固定在行星齒輪機(jī)構(gòu)的四個齒輪軸上，齒輪內(nèi)壓板通過四個雙頭螺柱固定在齒輪外壓板上。
9.如權(quán)利要求3所述的取樣機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述中輪鏈條的高度滿足，中輪差速器的最低點(diǎn)與前輪、中輪固連的機(jī)架一樣高。
10.如權(quán)利要求4所述的取樣機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述后輪鏈條的高度滿足，后輪差速器的最 低點(diǎn)與前輪、中輪固連的機(jī)架一樣高。
【文檔編號】B62D55/02GK103481956SQ201310454214
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】陳琪, 張偉明, 祝聰, 安凱, 周磊, 呂闖 申請人:中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）