專利名稱：地形自適應(yīng)探測救援行走平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及行走裝置，具體為一種為救援機器人適應(yīng)復(fù)雜路面的地形自適應(yīng) 探測救援行走平臺。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)實生活中，由于疏忽或者不可抗因素，難免會造成一些小的事故或者是大的 災(zāi)難，在這些事故或災(zāi)難現(xiàn)場中，由于現(xiàn)場通常被破壞嚴重，人為搜救過程容易被中斷，導(dǎo) 致搜救活動延遲，甚至還可能造成更多的傷亡，所以搜救過程通常需要機器人來輔助完成， 考慮到搜救過程的復(fù)雜性，通常要求救援機器人，能適應(yīng)多種復(fù)雜路面，且能根據(jù)不同路面 進行自適應(yīng)調(diào)節(jié)。

實用新型內(nèi)容本實用新型所解決的技術(shù)問題在于提供一種地形自適應(yīng)探測救援行走平臺，以解 決上述背景技術(shù)中的缺點。本實用新型所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)地形自適應(yīng)探測救援行走平臺，主要包括動力輸出部分和電子控制部分，其中動 力輸出部分安裝在整個地形自適應(yīng)探測救援行走平臺的左邊部分，通過兩個步進電機帶 動，兩個步進電機安裝在機構(gòu)前部，兩個步進電機中功率較小的一個連接前端轉(zhuǎn)向機構(gòu)中 的轉(zhuǎn)向齒輪，功率較大的一個連接萬向軸，其中整個地形自適應(yīng)探測救援行走平臺為四面， 每面都有輪式結(jié)構(gòu)。此地形自適應(yīng)探測救援行走平臺特點為只用一套動力裝置或一個驅(qū)動電機驅(qū)動 四個面行走，而且總是著地面被驅(qū)動來行走，電子控制部分前端為一球腔結(jié)構(gòu)，球腔結(jié)構(gòu)內(nèi) 內(nèi)置鋼球，球腔結(jié)構(gòu)上四個角分別設(shè)置行程開關(guān)和光電開關(guān)，電子控制部分后部為兩個電 磁鐵結(jié)構(gòu)，每個電磁鐵結(jié)構(gòu)上都連接有連接桿，在工作過程中，利用鋼球的重力作用尋找著 地面，并對相關(guān)行程開關(guān)進行控制，來驅(qū)動著地面上的輪式結(jié)構(gòu)，另外在四個內(nèi)槽的球腔外 部分別安裝有光電開光，行程開關(guān)、光電開關(guān)和后部繼電器為串聯(lián)結(jié)構(gòu)，即安裝有四個行 程開關(guān)，四個光電開關(guān)和四個繼電器。在實用新型的地形自適應(yīng)探測救援行走平臺的電子控制部分通過相關(guān)控制電路 的來完成，在在步進電機的電機箱后方為電子控制部分，安裝有兩個電磁鐵，兩個電磁鐵對 著放，下部有一套筒結(jié)構(gòu)。兩電磁鐵鐵芯頭部靠在一起，并與拉動桿固定在一起，而拉動桿 另一端則與離合器輸出軸固定在一起。離合器輸出軸末端固定主動離合器葉片。兩個電磁 鐵對著放置，兩個電磁鐵所連接的兩個拉動桿，其工作狀態(tài)為通過電路控制來實現(xiàn)每次只 對其中一個電磁鐵通電，同時對另一個電磁鐵斷電。其中，后部連接桿連接萬向軸和離合器輸出軸，在萬向軸末端連接電子控制部分， 通過中間電子控制部分后，連接末端的驅(qū)動車輪；離合器輸出軸上固定有小齒輪，小齒輪安 裝在一個公轉(zhuǎn)大齒輪上，大功率電機通過萬向軸連接拉動桿與電磁鐵，通過鋼珠和兩個開關(guān)，利用電磁鐵的吸附作用，使小齒輪可以圍繞著公轉(zhuǎn)大齒輪轉(zhuǎn)動來控制末端著地面的輪 結(jié)構(gòu)，使其它三個非著地面的車輪不被驅(qū)動。當車子遇到障礙或斜坡而導(dǎo)致翻滾，改變著地 面時也總保持上述特點，用以始終維持著地一面的輪子驅(qū)動狀態(tài)，從而節(jié)省了動力。前端轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)中，主要為一齒輪盤結(jié)構(gòu)，小功率電機通過輸出軸連接齒輪盤結(jié)構(gòu)， 齒輪盤結(jié)構(gòu)四周為四個齒條結(jié)構(gòu)，分別連接四個著地面上的前輪結(jié)構(gòu)，通過安裝在轉(zhuǎn)向齒 輪上的轉(zhuǎn)向齒條控制轉(zhuǎn)向車輪，通過同一齒輪盤的驅(qū)動，同時又能保證在翻轉(zhuǎn)以后保證整 個自適應(yīng)行走機構(gòu)轉(zhuǎn)動方向不變。有益效果本實用新型自適應(yīng)能力強，遇到翻滾后仍能正常行走，可為地震救援、 礦難救援等救援場合的機器人提供救援行走機構(gòu)。

圖1為本實用新型較佳實施例的正面示意圖；圖2為本實用新型較佳實施例的側(cè)視圖；圖3為本實用新型較佳實施例的切面圖；圖4為本實用新型的球腔示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本實用新型。本實用新型所述的地形自適應(yīng)探測救援行走平臺，主要包括動力輸出部分和電 子控制部分。在圖1、2、3所示的實施例中動力輸出部分的輸出途徑為驅(qū)動電機12至動力輸 出軸13至十字萬向軸14至中空軸15至離合器輸出軸16，再通過主動離合器葉片23驅(qū)動 被動離合器葉片24，由被動離合器葉片24帶動錐齒輪軸25，其上主動錐齒輪43帶動被動 錐齒輪軸42上的兩個錐齒輪26轉(zhuǎn)動。其中被動錐齒輪軸42上兩個錐齒輪26 —個帶鍵槽， 用以帶動被動錐齒輪軸42 ；而另一個錐齒輪26不帶鍵槽，只將其軸向固定，用以固定主動 錐齒輪26及錐齒輪軸25。電子控制部分中，在如圖4所示的球腔37中四個位置各有一個行程開關(guān)，由球腔 37中的鋼球36控制開與關(guān)。因為鋼球36在球腔37中可以隨車體翻滾而更換所處位置。在實施例一中，當車正下面著地行走時，鋼球36處于球腔37中正下方位置，此時 鋼球36壓住下方行程開關(guān)38。在另一實施例中，車體翻滾到原來那一面的上方時，此時鋼球36離開原來的下端 而在上端穩(wěn)定。這樣下端行程開關(guān)38因鋼球36的離開而改變開關(guān)狀態(tài)，即行程開關(guān)38變 為斷開狀態(tài)，上端行程開關(guān)38因為鋼球36的到來也改變開關(guān)的狀態(tài)，即行程開關(guān)38變?yōu)?閉合狀態(tài)。電子控制部分還有兩個電磁鐵，即電磁鐵A 17、電磁鐵B 18，此兩個電磁鐵對著 放，安置在電磁鐵固定盒19上。兩電磁鐵鐵芯頭部靠在一起，并與拉動桿22固定在一起， 而拉動桿22另一端則與離合器輸出軸16固定在一起。離合器輸出軸16末端固定主動離 合器葉片23。兩個電磁鐵對著放置，其工作狀態(tài)為通過電路控制每次只對其中一個電磁鐵
4通電，同時對另一個電磁鐵斷電。在實施例三中，電磁鐵A 17通電，同時電磁鐵B 18斷電，此時電磁鐵A17吸合并 直接帶動拉動桿22迅速左移，從而間接帶動離合器輸出軸16、小齒輪39及主動離合器葉 片23也迅速沿軸向左移，此時主動離合器葉片23與被動離合器葉片24分離且小齒輪39與 公轉(zhuǎn)大齒輪40嚙合實現(xiàn)離合器輸出軸16繞中心吊桿34的公轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)驅(qū)動面的切換。在實施例四中，電磁鐵B 18通電，同時電磁鐵17斷電，此時電磁鐵B 18吸合并直 接帶動拉動桿22迅速右移，從而間接帶動離合器輸出軸16、小齒輪39及主動離合器葉片 23也迅速沿軸向右移，此時小齒輪39與公轉(zhuǎn)大齒輪40脫離嚙合并使主動離合器葉片23與 被動離合器葉片24嚙合，實現(xiàn)離合器輸出軸16及錐齒輪軸25的自轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動車體行走。鋼球控制每一面行程開關(guān)38的閉合，光電開關(guān)擋片21控制每一面光電開關(guān)20的 閉合來控制電磁鐵A 17和電磁鐵B 18。行程開關(guān)38、光電開關(guān)20與繼電器串聯(lián)。因為車 體每次遇翻滾后鋼球都會落到球腔37的一處，所以每次都只有一個行程開關(guān)38閉合，而此 面也是著地的一面，當光電開關(guān)擋片21隨離合器輸出軸16公轉(zhuǎn)時，光電開關(guān)擋片21轉(zhuǎn)到 著地面時，控制相應(yīng)面的光電開關(guān)20閉合，當同一面的行程開關(guān)38及光電開關(guān)20都閉合 時，才會釋放被動離合器葉片24與主動離合器葉片23嚙合實現(xiàn)車體驅(qū)動。本實用新型的前端輪部位為轉(zhuǎn)向裝置，由安裝在轉(zhuǎn)向輪架10上的轉(zhuǎn)向電機11進 行驅(qū)動，轉(zhuǎn)向電機11連接轉(zhuǎn)向齒輪1，轉(zhuǎn)向齒輪1接收到轉(zhuǎn)向電機11上的正反轉(zhuǎn)指令后帶 動側(cè)旁分別在4個方位上的轉(zhuǎn)向齒條2，轉(zhuǎn)向齒條2通過滾動軸承座3、轉(zhuǎn)向用撥塊4進而 把動力輸送到連接在上的轉(zhuǎn)向出軸5上，轉(zhuǎn)向處軸5則通過連接滾動軸承6和平面軸承7 把動力輸送到轉(zhuǎn)向車輪8，進而完成轉(zhuǎn)向，且因四個轉(zhuǎn)向齒條2通過同一轉(zhuǎn)向齒輪1，則能保 證整個過程中的地形自適應(yīng)探測救援行走平臺的轉(zhuǎn)動角度保持不變。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述 的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還 會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型 要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求地形自適應(yīng)探測救援行走平臺，主要包括動力輸出部分和電子控制部分，其特征在于，所述動力輸出部分安裝在整個地形自適應(yīng)探測救援行走平臺的左邊部分，有兩個步進電機，功率較小的一個電機前端連接轉(zhuǎn)向齒輪，通過安裝在轉(zhuǎn)向齒輪上的轉(zhuǎn)向齒條控制轉(zhuǎn)向車輪，功率較大的一個電機輸出軸連接萬向軸，在萬向軸末端連接電子控制部分，通過中間電子控制部分后，連接末端的驅(qū)動車輪；所述的電子控制部分前端為一球腔結(jié)構(gòu)，球腔結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)置鋼球，球腔結(jié)構(gòu)上四個角分別設(shè)置行程開關(guān)和光電開關(guān)，電子控制部分后部為兩個電磁鐵結(jié)構(gòu)，每個電磁鐵結(jié)構(gòu)上都連接有連接桿，后部連接桿連接萬向軸和離合器輸出軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地形自適應(yīng)探測救援行走平臺，其特征在于，所述離合器輸 出軸上固定的小齒輪，小齒輪安裝在一個公轉(zhuǎn)大齒輪上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地形自適應(yīng)探測救援行走平臺，其特征在于，所述兩個電磁 鐵結(jié)構(gòu)芯頭部靠在一起對著放置，下部有一套筒結(jié)構(gòu)。
專利摘要地形自適應(yīng)探測救援行走平臺，主要包括動力輸出部分和電子控制部分，其中動力輸出部分前端前端通過電機帶動前輪轉(zhuǎn)向，后端通過另一電機驅(qū)動后輪，中間電子控制部分通過球腔結(jié)構(gòu)和兩個電磁鐵結(jié)構(gòu)的相關(guān)連接來實現(xiàn)，用以保證在設(shè)備翻轉(zhuǎn)后仍然能按照預(yù)定軌道運行。本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，可操作性強，特別適合為地震救援、礦難救援等救援場合的機器人提供救援行走機構(gòu)。
文檔編號B62D57/02GK201769933SQ20102024120
公開日2011年3月23日 申請日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者劉慶明, 徐劍波, 楚爭榮, 王恒升, 王龍, 陳鵬 申請人:王龍;劉慶明;徐劍波;楚爭榮;陳鵬