擺桿可變偏心距越障輪的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種擺桿可變偏心距越障輪，包括圓輪、擺桿和動(dòng)力軸，所述擺桿一端鉸接在圓輪邊緣部位，其另一端可自由擺動(dòng)，所述動(dòng)力軸與擺桿可自由擺動(dòng)的一端傳動(dòng)連接，所述圓輪上設(shè)置有限制擺桿擺動(dòng)幅度的限位裝置，所述限位裝置包括限位點(diǎn)設(shè)置在不同位置的擺桿限位塊Ⅰ和擺桿限位塊Ⅱ，所述擺桿限位塊Ⅰ的限位點(diǎn)設(shè)置在圓輪邊緣部位，所述擺桿限位塊Ⅱ的限位點(diǎn)設(shè)置在圓輪中心部位。本發(fā)明通過動(dòng)力軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向的改變使擺桿擺動(dòng)到不同的限位點(diǎn)從而調(diào)整越障輪為圓輪或者偏心輪，不需要額外的動(dòng)力裝置；從而實(shí)現(xiàn)規(guī)整地面使用圓輪移動(dòng)、非規(guī)整地形使用偏心輪越障的功能，因此，擁有很強(qiáng)的移動(dòng)效率和越障能力。
【專利說明】擺桿可變偏心距越障輪

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于越障機(jī)器人領(lǐng)域，具體涉及一種越障輪。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著機(jī)器人探測的范圍不斷擴(kuò)大，我們對機(jī)器人的要求也越來越高，我們不僅希望機(jī)器人在非規(guī)則地形上有高效的越障能力，而且希望機(jī)器人在規(guī)則地形上有高效的移動(dòng)能力。因此，對于機(jī)器人探測的過程中，如何實(shí)現(xiàn)高越障能力和高移動(dòng)效率的結(jié)合是一個(gè)十分重要的問題。
[0003]機(jī)器人所處環(huán)境大多為復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)化環(huán)境，因此需要機(jī)器人具備高機(jī)動(dòng)性、強(qiáng)大的環(huán)境感知能力和快速的反應(yīng)能力。在移動(dòng)越障機(jī)器人探測移動(dòng)中，會(huì)遇到各種各樣的地形，有的地形規(guī)整，有的地形復(fù)雜。傳統(tǒng)的方案中，機(jī)器人移動(dòng)一般使用圓輪(輪式)或者偏心輪(腿式)。其中輪式的效率最高，但越障適應(yīng)能力最差；而腿式的適應(yīng)能力最強(qiáng)，但移動(dòng)效率最差。在規(guī)則地形上，圓輪具有較高的移動(dòng)效率，但是越障能力很差；在不規(guī)則地形上，偏心輪可以發(fā)揮很強(qiáng)的越障能力，但是移動(dòng)效率卻很低。此兩種實(shí)現(xiàn)均具有很大的局限性，所以目前有相關(guān)的改進(jìn)技術(shù)，如:在移動(dòng)過程中遇到障礙物就拆下圓輪換成偏心輪或者使用額外的電動(dòng)裝置將動(dòng)力軸心改變，從而形成偏心輪或者圓輪，以適應(yīng)不同地形的移動(dòng)。但是以上改進(jìn)方案也有很大問題，比如需要拆卸輪子或者增加額外的動(dòng)力裝置，甚至增加機(jī)器人本身的重量，從而使機(jī)器人移動(dòng)能力降低，成本增加，應(yīng)用范圍也會(huì)有所限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種擺桿可變偏心距越障輪，以克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，使機(jī)器人擁有很強(qiáng)的移動(dòng)效率和越障能力。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種擺桿可變偏心距越障輪，包括圓輪、擺桿和動(dòng)力軸，所述擺桿一端鉸接在圓輪邊緣部位，其另一端可自由擺動(dòng)，所述動(dòng)力軸與擺桿可自由擺動(dòng)的一端傳動(dòng)連接，所述圓輪上設(shè)置有限制擺桿擺動(dòng)幅度的限位裝置。
[0007]進(jìn)一步，所述限位裝置包括限位點(diǎn)設(shè)置在不同位置的擺桿限位塊I和擺桿限位塊II。
[0008]進(jìn)一步，所述擺桿限位塊I的限位點(diǎn)設(shè)置在圓輪邊緣部位，所述擺桿限位塊II的限位點(diǎn)設(shè)置在圓輪中心部位。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過動(dòng)力軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向的改變使擺桿擺動(dòng)到不同的限位點(diǎn)從而調(diào)整越障輪為圓輪或者偏心輪，不需要額外的動(dòng)力裝置；從而實(shí)現(xiàn)規(guī)整地面使用圓輪移動(dòng)、非規(guī)整地形使用偏心輪越障的功能，因此，擁有很強(qiáng)的移動(dòng)效率和越障能力。
[0010]本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書來實(shí)現(xiàn)和獲得。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中:
[0012]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明越障輪向前移動(dòng)的示意圖；
[0014]圖3為本發(fā)明越障輪向后移動(dòng)的示意圖；
[0015]圖中，1-擺桿，2-圓輪，3-擺桿限位塊II，4-擺桿限位塊I，5-中間鉸鏈軸，6_動(dòng)力軸。

【具體實(shí)施方式】
[0016]以下將參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0017]如圖1所示，一種擺桿可變偏心距越障輪，包括圓輪2、擺桿I和動(dòng)力軸6，所述擺桿一端鉸接在圓輪邊緣部位，其另一端可自由擺動(dòng)，所述動(dòng)力軸6與擺桿可自由擺動(dòng)的一端傳動(dòng)連接，所述圓輪上設(shè)置有限制擺桿擺動(dòng)幅度的限位裝置。
[0018]本實(shí)施例中，所述限位裝置包括限位點(diǎn)設(shè)置在不同位置的擺桿限位塊I 4和擺桿限位塊II 3，所述擺桿限位塊I 4的限位點(diǎn)設(shè)置在圓輪邊緣部位，所述擺桿限位塊II 3的限位點(diǎn)設(shè)置在圓輪中心部位。
[0019]本實(shí)施例使用一個(gè)上半部分和鉸鏈都焊接固定在圓輪上的金屬擺桿1，擺桿的下半部分可以繞中間鉸鏈軸5進(jìn)行擺動(dòng)，使用焊接在圓輪上的擺桿限位塊I和擺桿限位塊II (二者皆為圓弧形擋板)作為限位裝置，擺桿的下半部分下端與動(dòng)力軸6連接，動(dòng)力軸與動(dòng)力裝置連接，動(dòng)力軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)擺桿下半部分繞中間鉸鏈軸5擺動(dòng)，當(dāng)擺桿下半部分?jǐn)[動(dòng)到限位點(diǎn)后被限位裝置限位，從而調(diào)整偏心距的大小。
[0020]在本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)動(dòng)力軸帶動(dòng)擺桿擺動(dòng)到擺桿限位塊I 4時(shí)，由于限位裝置的限位作用，此時(shí)的偏心距最大，越障輪即可作為偏心輪使用；當(dāng)動(dòng)力軸帶動(dòng)擺桿擺動(dòng)到擺桿限位塊II 3時(shí)，由于限位裝置的限位作用，此時(shí)的偏心距最小，越障輪即可作為圓輪使用。
[0021]本發(fā)明實(shí)施例的擺桿可變偏心越障輪，結(jié)構(gòu)簡單，體積小、重量輕，無需額外的驅(qū)動(dòng)裝置，控制簡單并且容易實(shí)現(xiàn)，在規(guī)整地形下是圓輪前進(jìn)，運(yùn)動(dòng)效率較高，當(dāng)在不規(guī)整地形下行走時(shí)，調(diào)整為偏心輪前進(jìn)，圓輪和偏心輪在行進(jìn)過程中自主切換，與其它越障輪相t匕，運(yùn)動(dòng)效率較高，越障能力較好。
[0022]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種擺桿可變偏心距越障輪，其特征在于:包括圓輪、擺桿和動(dòng)力軸，所述擺桿一端鉸接在圓輪邊緣部位，其另一端可自由擺動(dòng)，所述動(dòng)力軸與擺桿可自由擺動(dòng)的一端傳動(dòng)連接，所述圓輪上設(shè)置有限制擺桿擺動(dòng)幅度的限位裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺桿可變偏心距越障輪，其特征在于:所述限位裝置包括限位點(diǎn)設(shè)置在不同位置的擺桿限位塊I和擺桿限位塊II。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的擺桿可變偏心距越障輪，其特征在于:所述擺桿限位塊I的限位點(diǎn)設(shè)置在圓輪邊緣部位，所述擺桿限位塊II的限位點(diǎn)設(shè)置在圓輪中心部位。
【文檔編號】B60B19/00GK104385844SQ201410766904
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】方燦, 王宇俊, 全瑞坤, 黃結(jié), 申晨陽, 孫亞芹, 胡翔, 蔣齊密 申請人:西南大學(xué)