本實(shí)用新型屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及移動(dòng)機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

機(jī)器人的發(fā)明是為了幫助人做一些無法直接做到的工作，比如對(duì)自然災(zāi)害，火災(zāi)，核事故等的救援，以及做一些深海、外太空試驗(yàn)。然而機(jī)器人要做到以上所述工作的前提是機(jī)器人必須穿越復(fù)雜地形順利到達(dá)現(xiàn)場，因此越障是機(jī)器人必須具備的能力。

目前越障機(jī)器人主要分輪式、足式、履帶式以及混合式。其中足式機(jī)器人越障能力強(qiáng)，但行走效率低，控制難度大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；履帶式，越障能力強(qiáng)，控制難度較小，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且整個(gè)機(jī)體笨重，功耗大，行走效率較低；混合型，越障能力較好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制難度較大；輪式，具有機(jī)構(gòu)簡單、驅(qū)動(dòng)和控制靈活方便、行駛速度快、工作效率高等特點(diǎn)，但越障能力差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型經(jīng)分析以上各種越障機(jī)器人的優(yōu)缺點(diǎn)，保留了輪式機(jī)器人的機(jī)構(gòu)簡單，驅(qū)動(dòng)控制容易，工作效率高的優(yōu)點(diǎn)，吸收履帶型機(jī)器人越障能力好的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)擯棄它功耗大和笨重的缺點(diǎn)，提出一種基于輪式的分時(shí)分驅(qū)組合驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。

一種分時(shí)分驅(qū)組合驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括機(jī)體，一組電源，2*n個(gè)行動(dòng)輪，n為自然數(shù)，且n≥2,兩根輔助越障裝置，若干個(gè)電機(jī)，m根動(dòng)力軸，m為自然數(shù)，m≥1。

所述行動(dòng)輪分列于機(jī)體兩側(cè)，沿機(jī)體前后方向布置，每一側(cè)設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上。

兩根輔助越障裝置分別位于機(jī)體兩側(cè)，一端固定在位于前后輪之間的動(dòng)力軸上，另一端懸置。

電機(jī)分別固定在機(jī)體上，電機(jī)分為A、B兩組，一組電源分時(shí)切換驅(qū)動(dòng)A、B兩組電機(jī)，A組電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)行動(dòng)輪，使得行動(dòng)輪作相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，B組電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)動(dòng)力軸，使得安裝在動(dòng)力軸上的輔助越障裝置作相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)。

分時(shí)分驅(qū)組合驅(qū)動(dòng)方法是指在規(guī)整路況下只讓電源驅(qū)動(dòng)其中A組電機(jī)工作，使得機(jī)體整體以輪式方式進(jìn)行前進(jìn)，后退和轉(zhuǎn)彎。而在非規(guī)整路況則是切換到讓電源驅(qū)動(dòng)B組電機(jī)工作，通過驅(qū)動(dòng)動(dòng)力軸帶動(dòng)輔助越障裝置轉(zhuǎn)動(dòng)。利用輔助越障裝置進(jìn)行越障。

下面分別對(duì)兩種情況的工作過程進(jìn)行說明：

在規(guī)整路面上行駛時(shí)，機(jī)器人使電源驅(qū)動(dòng)A組電機(jī)工作，使行動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，便可使得機(jī)器人前進(jìn)，后退和轉(zhuǎn)彎，而B組電機(jī)是不工作的，輔助越障裝置此時(shí)是不轉(zhuǎn)動(dòng)的，以不妨礙正常工作的方式放置。

在非規(guī)整路面行駛時(shí)， A組電機(jī)停止驅(qū)動(dòng)，而使用同一組電源驅(qū)動(dòng)B組電機(jī)使得動(dòng)力軸帶動(dòng)輔助越障裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，本實(shí)用新型采用兩種越障方法：

1）攀爬越障方法：如圖3所示，當(dāng)遇到障礙物時(shí)，A組電機(jī)停止工作，而B組電機(jī)（3）驅(qū)動(dòng)動(dòng)力軸（4）帶動(dòng)輔助越障裝置（2）向前轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)輔助越障裝置（2）的懸置段搭在障礙物上，并繼續(xù)向前轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，懸置段支撐在障礙物上，將機(jī)體（5）前半部分抬起；然后B組電機(jī)（3）停止工作，A組電機(jī)（3）驅(qū)動(dòng)行動(dòng)輪（1）向前行駛，直至前輪搭在障礙物上；接著，A組電機(jī)（3）停止工作，B組電機(jī)（3）驅(qū)動(dòng)動(dòng)力軸（4）帶動(dòng)輔助越障裝置（2）向后轉(zhuǎn)動(dòng)，使輔助越障裝置（2）得懸置段搭在地上，并繼續(xù)向后轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，懸置段支撐在地上，將機(jī)體（5）后半部分抬起；最后，B組電機(jī)（3）停止工作，A組電機(jī)（3）驅(qū)動(dòng)行動(dòng)輪（1）向前行駛，直至越過障礙物，此時(shí)機(jī)體（5）整體越過障礙物完成越障過程。

2）翻滾越障方法：當(dāng)遇到障礙物時(shí)，A組電機(jī)（3）停止工作，B組電機(jī)（3）驅(qū)動(dòng)動(dòng)力軸（4）帶動(dòng)輔助越障裝置（2）向后轉(zhuǎn)動(dòng)，使輔助越障裝置（2）接觸到地面，并繼續(xù)向后轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，機(jī)體（5）后半部分將不斷被抬起，直到整個(gè)機(jī)體（5）被抬起，機(jī)器人翻滾越上障礙物。

本實(shí)用新型是為了既能保留輪式機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡單、控制容易、工作效率高的顯著特點(diǎn)，又旨在提高其越障能力而發(fā)明的分時(shí)分驅(qū)組合驅(qū)動(dòng)的方法。本實(shí)用新型既可以在規(guī)整路面上快速行駛，又能在非規(guī)整的路況下靈活越障，其具體優(yōu)點(diǎn)如下：

1）在規(guī)整與非規(guī)整路段的行駛過程中，機(jī)器人始終采用一組電源，分時(shí)驅(qū)動(dòng)兩組電機(jī)，相互獨(dú)立，減小了整個(gè)機(jī)器人的重量，使得機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡單，控制方便。

2）提供兩種越障模式，攀爬式和翻滾式，可視具體情況組合使用，使得越障效率更高。

3）本實(shí)用新型既有輪式機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡單，行走效率高的優(yōu)勢(shì)，又具備了履帶式和足式機(jī)器人的越障能力強(qiáng)的特點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)例的平地行駛示意圖；

圖3（a）-圖3（k）是本實(shí)用新型實(shí)例攀爬越障模式示意圖；

圖4（a）-圖4（g）是本實(shí)用新型實(shí)例翻滾越障模式示意圖。

圖中：1、行動(dòng)輪，2、輔助越障桿，3、電機(jī)，4、動(dòng)力軸，5、機(jī)體，6、同步帶，11、第一行動(dòng)輪，12、第二行動(dòng)輪，13、第三行動(dòng)輪，14、第四行動(dòng)輪，31、第一電機(jī)，32、第二電機(jī)，33、第三電機(jī)，34、第三電機(jī)，61、第一同步帶，62、第二同步帶，63、第三同步帶，64、第四同步帶。

具體實(shí)施方式

為了更加清楚明白地解釋本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案以及特色，下面將結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行更進(jìn)一步的說明。本實(shí)施例僅作為更好說明本實(shí)用新型，但并不限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

在圖1中，給出了本實(shí)用新型針對(duì)某一特定用途的機(jī)器人具體實(shí)例的立體結(jié)構(gòu)，圖中只顯示了與本實(shí)用新型相關(guān)部分。分時(shí)分驅(qū)組合驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人結(jié)構(gòu)包括機(jī)體（5）、四個(gè)行動(dòng)輪（1）、兩輔助越障桿（2）、4個(gè)電機(jī)（3）、一根動(dòng)力軸（4）以及四根同步帶（6）。

機(jī)體（5）采用扁平結(jié)構(gòu)，四個(gè)電機(jī)（3）分別固定在機(jī)體（5）上，四個(gè)行動(dòng)輪分兩列分布于機(jī)體兩側(cè)，前后各一對(duì)。每一側(cè)的行動(dòng)輪由一個(gè)電機(jī)通過同步帶（6）帶動(dòng)。動(dòng)力軸（4）安裝在前后輪之間，即機(jī)體中間。由于兩根輔助越障桿（2）在越障的時(shí)候需要支撐起整個(gè)機(jī)體（5）的重量，本實(shí)施例采用兩個(gè)電機(jī)同步帶動(dòng)。兩根輔助越障桿（2）的一端分別安裝在動(dòng)力軸（4）的兩端，另一端懸置。為了有效實(shí)現(xiàn)越障，本例將輔助越障桿（2）的懸置段的長度設(shè)計(jì)成不但要超過機(jī)體（5）的前端，而且還要超過后端。

第一電機(jī)（31）直接驅(qū)動(dòng)第三行動(dòng)輪（13），并且通過第一同步帶（61）帶動(dòng)第一行動(dòng)輪（11）旋轉(zhuǎn)，使得分列機(jī)體于前后的第三行動(dòng)輪（13）和第一行動(dòng)輪（11）同步轉(zhuǎn)動(dòng)。第二電機(jī)（32）直接驅(qū)動(dòng)第二行動(dòng)輪（12），并且通過第二同步帶（62）帶動(dòng)第四行動(dòng)輪（14）旋轉(zhuǎn)，使得分列機(jī)體于前后的第四行動(dòng)輪（14）和第二行動(dòng)輪（12）同步轉(zhuǎn)動(dòng)。第三電機(jī)（33）和第四電機(jī)（34）分別驅(qū)動(dòng)第三同步帶（63）和第四同步帶（64），通過兩個(gè)同步帶共同帶動(dòng)動(dòng)力軸（4）轉(zhuǎn)動(dòng)，使得動(dòng)力軸兩端的兩根輔助越障桿（2）轉(zhuǎn)動(dòng)。

在規(guī)整路面上行駛時(shí)，參見圖2，機(jī)器人使電源驅(qū)動(dòng)A組電機(jī)（1）工作，使行動(dòng)輪（1）轉(zhuǎn)動(dòng)。便可使得機(jī)器人前進(jìn)，后退和轉(zhuǎn)彎，而B組電機(jī)（3）是不工作的，輔助越障裝置（2）此時(shí)是不轉(zhuǎn)動(dòng)的，以不妨礙正常工作的方式放置。

在非規(guī)整路面行駛時(shí)， A組電機(jī)（3）停止驅(qū)動(dòng)，而使用同一組電源驅(qū)動(dòng)B組電機(jī)（3）使得動(dòng)力軸（4）帶動(dòng)輔助越障裝置（2）轉(zhuǎn)動(dòng)，越障模式采用兩種：

1）攀爬越障模式，如圖3（a）-圖3（k）所示，當(dāng)遇到障礙物時(shí)，A組電機(jī)（3）停止工作，而B組電機(jī)（3）驅(qū)動(dòng)動(dòng)力軸（4）帶動(dòng)輔助越障裝置（2）向前轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)輔助越障裝置（2）的懸置段搭在障礙物上，并繼續(xù)向前轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，懸置段支撐在障礙物上，將機(jī)體（5）前半部分抬起；然后B組電機(jī)（3）停止工作，A組電機(jī)（3）驅(qū)動(dòng)行動(dòng)輪（1）向前行駛，直至前輪搭在障礙物上；接著，A組電機(jī)（3）停止工作，B組電機(jī)（3）驅(qū)動(dòng)動(dòng)力軸（4）帶動(dòng)輔助越障裝置（2）向后轉(zhuǎn)動(dòng)，使輔助越障裝置（2）得懸置段搭在地上，并繼續(xù)向后轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，懸置段支撐在地上，將機(jī)體（5）后半部分抬起；最后，B組電機(jī)（3）停止工作，A組電機(jī)（3）驅(qū)動(dòng)行動(dòng)輪（1）向前行駛，直至越過障礙物，此時(shí)機(jī)體（5）整體越過障礙物完成越障過程。

2）翻滾越障模式：參見圖4（a）-圖4（g）當(dāng)遇到障礙物時(shí)，A組電機(jī)（3）停止工作，B組電機(jī)（3）驅(qū)動(dòng)動(dòng)力軸（4）帶動(dòng)輔助越障裝置（2）向后轉(zhuǎn)動(dòng)，使輔助越障裝置（2）接觸到地面，并繼續(xù)向后轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，機(jī)體（5）后半部分將不斷被抬起，直到整個(gè)機(jī)體（5）被抬起，機(jī)器人翻滾越上障礙物。

本實(shí)用新型既具備輪式機(jī)器人的行走效率高的優(yōu)點(diǎn)，又吸收了履帶式和足式機(jī)器人的越障能力好的特點(diǎn)。在不同路況下，采用不同的行駛策略，分時(shí)分驅(qū)，使得機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，行走效率高，越障能力好。