一種縮放滾動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種滾動(dòng)機(jī)構(gòu)，具體涉及一種通過縮放變形實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)功能的移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]多面體型滾動(dòng)機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)其在地面上的快速移動(dòng)，并且能很好的適應(yīng)地面環(huán)境。中國專利CN102058982B提出了一種單動(dòng)力滾動(dòng)多邊形機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)通過一個(gè)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)“雪花”外形的改變，從而改變機(jī)構(gòu)的重心位置，實(shí)現(xiàn)翻滾運(yùn)動(dòng)。中國專利CN102672707A提出了一種滾動(dòng)行進(jìn)的差速七連桿機(jī)器人，該機(jī)構(gòu)依靠兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制，通過改變七連桿機(jī)器人兩個(gè)平行四邊形內(nèi)角角度實(shí)現(xiàn)變形，從而實(shí)現(xiàn)翻滾運(yùn)動(dòng)。一般多面體型滾動(dòng)機(jī)構(gòu)采用電機(jī)軸正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)交替的驅(qū)動(dòng)方式，使得控制復(fù)雜，且對電機(jī)自身有一定損害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題:滾動(dòng)機(jī)器人在滾動(dòng)過程中一般外形不發(fā)生變化，對地面環(huán)境適應(yīng)能力差，而且基于縮放機(jī)構(gòu)的多面體型滾動(dòng)機(jī)構(gòu)由于在運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)發(fā)生干涉，因此采用往復(fù)式的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使得電機(jī)軸沖擊變大并且控制復(fù)雜。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種縮放滾動(dòng)機(jī)構(gòu)包括三個(gè)桿組、六個(gè)活動(dòng)短桿、三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及連接它們的連接軸。
[0005]第一和第二桿組分別包括兩個(gè)三層外側(cè)V形桿、一個(gè)三層內(nèi)側(cè)固定短桿以及兩個(gè)短套筒，通過連接軸和螺母將它們進(jìn)行固定連接；第三桿組包括兩個(gè)四層外側(cè)固定短桿、兩個(gè)四層內(nèi)側(cè)固定V形桿，兩個(gè)短套筒以及一個(gè)長套筒，通過連接軸和螺母將它們進(jìn)行固定連接。
[0006]第一活動(dòng)短桿與第六活動(dòng)短桿將第一三層桿組和四層桿組連接在一起；第二活動(dòng)短桿和第三活動(dòng)短桿將第一三層桿組和第二三層桿組連接在一起；第四活動(dòng)短桿和第五活動(dòng)短桿將第二三層桿組和四層桿組連接在一起；第一活動(dòng)短桿和第二活動(dòng)短桿成60度夾角；第三活動(dòng)短桿和第四活動(dòng)短桿成60度夾角。
[0007]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明所述的一種縮放滾動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過三個(gè)電機(jī)冗余驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的縮放和滾動(dòng)功能，并使改機(jī)構(gòu)具有一定的越障能力。該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，易于制造和工程實(shí)現(xiàn)，為中小學(xué)提供了一個(gè)對幾何形體和移動(dòng)機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，可用于制作教學(xué)教具。
【附圖說明】
[0008]圖1 一種縮放滾動(dòng)機(jī)構(gòu)的整體三維圖
[0009]圖2第一桿組的整體三維圖
[0010]圖3第二桿組的整體三維圖
[0011]圖4第三桿組的整體三維圖
[0012]圖5 (a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)為一種縮放滾動(dòng)機(jī)構(gòu)步態(tài)分解圖:
[0013]圖中:第一桿組為A，第二桿組為B，第三桿組為C，第一至第六活動(dòng)短桿為1、2、3、4、5、6，第一至第五短套筒為A4、A5、B4、B5、C5、Cl,長套筒C6，第一至第四三層外側(cè)V形桿A1、A3、B1、B3，第一至第二三層內(nèi)側(cè)固定短桿A2、B2，第一至第二四層外側(cè)固定短桿C1、C4，第一至第二四層內(nèi)側(cè)固定V形桿C2、C3。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0015]如附圖1所示，一種縮放滾動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一至第三桿組A、B、C，第一至第六活動(dòng)短桿1、2、3、4、5、6，第一至第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)ml、m2、m3以及連接它們的連接軸。
[0016]本發(fā)明的實(shí)施方式:
[0017]如附圖2所示，第一桿組A包含第一至第二三層外側(cè)V形桿A1、A3，第一三層內(nèi)側(cè)固定短桿A2，第一至第二短套筒A4、A5以及連接它們的連接軸，第一三層外側(cè)V形桿Al與第一三層內(nèi)側(cè)固定短桿A2通過第一短套筒A4連接，通過第一三層外側(cè)V形桿Al內(nèi)側(cè)軸孔沉槽、第一三層內(nèi)側(cè)固定短桿A2兩側(cè)軸孔沉槽與第一短套筒A4兩側(cè)端面凸臺(tái)進(jìn)行周向固定，使第一三層外側(cè)V形桿Al末端與第一三層內(nèi)側(cè)固定短桿A2末端角度成30度夾角，第二三層外側(cè)V形桿A3與第一三層內(nèi)側(cè)固定短桿A2通過套筒連接，通過第二三層外側(cè)V形桿A3內(nèi)側(cè)軸孔沉槽、第一三層內(nèi)側(cè)固定短桿A2兩側(cè)軸孔沉槽與第二短套筒A5兩側(cè)端面凸臺(tái)進(jìn)行周向固定，使第一三層外側(cè)V形桿Al末端與第二三層外側(cè)V形桿A3末端成60度夾角，第一三層外側(cè)V形桿Al、第一短套筒A4、第一三層內(nèi)側(cè)固定短桿A2、第二短套筒A5、第二三層外側(cè)V形桿A3通過長軸進(jìn)行軸向固定。
[0018]如附圖3所示，第二桿組B包含第三至第四三層外側(cè)V形桿B1、B3，第二三層內(nèi)側(cè)固定短桿B2，第三至第四短套筒B4、B5以及連接它們的連接軸，第二桿組B的結(jié)構(gòu)和連接方式與第一桿組A相同。
[0019]如附圖4所示，第三桿組C包含第一至第二四層外側(cè)固定短桿Cl、C4，第一至第二四層內(nèi)側(cè)固定V形桿C2、C3，第五至第六短套筒C5、C7，長套筒C6以及連接它們的連接軸，第一四層外側(cè)固定短桿Cl與第一四層內(nèi)側(cè)固定V形桿C2通過第五短套筒C5連接，通過第一四層外側(cè)固定短桿Cl內(nèi)側(cè)軸孔沉槽、第一四層內(nèi)側(cè)固定V形桿C2兩側(cè)軸孔沉槽與第五短套筒C5兩側(cè)端面凸臺(tái)進(jìn)行周向固定，使第一四層外側(cè)固定桿件Cl末端與第一四層內(nèi)側(cè)固定V形桿C2末端成30度夾角，第一四層內(nèi)側(cè)固定V形桿C2與第二四層內(nèi)側(cè)固定V形桿C3通過長套筒C6連接，通過第一四層內(nèi)側(cè)固定V形桿C2兩側(cè)軸孔沉槽、第二四層內(nèi)側(cè)固定V形桿C3兩側(cè)軸孔沉槽與長套筒C6兩側(cè)端面凸臺(tái)進(jìn)行周向固定，使第一四層內(nèi)側(cè)固定V形桿C2末端與第二四層內(nèi)側(cè)固定V形桿C3末端成60度夾角，第二四層內(nèi)側(cè)固定V形桿C3與第二四層外側(cè)固定短桿C4通過第六短套筒C7連接，通過第二四層內(nèi)側(cè)固定V形桿C3兩側(cè)軸孔沉槽、第二四層外側(cè)固定短桿C4內(nèi)側(cè)軸孔沉槽、第六短套筒C7兩側(cè)端面凸臺(tái)進(jìn)行周向固定，使第二四層內(nèi)側(cè)固定V形桿C3末端與第二四層外側(cè)固定短桿C4末端成30度夾角，第一四層外側(cè)固定短桿Cl、第五短套筒C5、第一四層內(nèi)側(cè)固定V形桿C2、長套筒C6、第二四層內(nèi)側(cè)固定V形桿C3、第六短套筒C7、第二四層外側(cè)固定短桿C4通過長軸進(jìn)行軸向固定。
[0020]第一活動(dòng)短桿1、第二活動(dòng)短桿2與第一三層內(nèi)側(cè)固定短桿A2通過短軸進(jìn)行軸向固定，第一活動(dòng)短桿I 一端的正六邊形孔與短軸配合，通過頂絲進(jìn)行周向固定，第一活動(dòng)短桿I另一端與第一四層內(nèi)側(cè)V形桿C2通過短軸進(jìn)行軸向固定，第二活動(dòng)短桿2 —端正六邊形孔與短軸配合，通過頂絲進(jìn)行周向固定，使第一活動(dòng)短桿I與第二活動(dòng)短桿2成60度夾角，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)ml與第三三層外側(cè)V形桿BI通過螺釘固定，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)ml的電機(jī)軸穿過第二活動(dòng)短桿2另一端的軸孔與第三三層外側(cè)V形桿BI —端的軸孔，通過頂絲與第三三層外側(cè)V形桿BI進(jìn)行周向固定。
[0021]第三活動(dòng)短桿3、第四活動(dòng)短桿4與第二三層內(nèi)側(cè)固定短桿B2通過短軸進(jìn)行軸向固定，第三活動(dòng)短桿3 —端的正六邊形孔與短軸配合，通過頂絲進(jìn)行周向固定，第三活動(dòng)短桿3另一端與第二三層外側(cè)V形桿A3通過短軸進(jìn)行軸向固定，第四活動(dòng)短桿4 一端正六邊形孔與短軸配合，通過頂絲進(jìn)行周向固定，使第三活動(dòng)短桿3與第四活動(dòng)短桿4成60度夾角，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)m2與第二四層內(nèi)側(cè)固定V形桿C3通過螺釘固定，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)m2的電機(jī)軸穿過第四活動(dòng)短桿4另一端的軸孔與第二四層內(nèi)側(cè)固定V形桿C3—端的軸孔，通過頂絲與第二四層內(nèi)側(cè)固定V形桿C3進(jìn)行周向固定。
[0022]第五活動(dòng)短桿5的一端與第四三層外側(cè)V形桿B3通過短軸進(jìn)行軸向固定，第五活動(dòng)短桿5的另一端與第二四層外側(cè)固定短桿C4通過短軸進(jìn)行軸向固定。
[0023]第六活動(dòng)短桿6的一端與第一四層外側(cè)固定短桿Cl通過短軸進(jìn)行軸向固定，第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)m3與第一三層外側(cè)V形桿Al通過螺釘固定，第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)m3的電機(jī)軸穿過第六活動(dòng)短桿6另一端的軸孔與第一三層外側(cè)V形桿Al —端的軸孔，通過頂絲與第一三層外側(cè)V形桿Al進(jìn)行周向固定。
[0024]第一至第四三層外側(cè)V形桿A1、A3、B1、B3與第一至第二四層內(nèi)側(cè)V形桿C2、C3長度相等，且桿件拐角的角度相等，第一至第六活動(dòng)短桿1、2、3、4、5、6兩孔之間的中心距離，第一至第四三層外側(cè)V形桿Al、A3、B1、B3，第一至第二四層內(nèi)側(cè)V形桿C2、C3各自較短部分軸孔與各桿轉(zhuǎn)折中心點(diǎn)之間的距離相等，第一至第二三層內(nèi)側(cè)固定短桿A2、B2兩軸孔之間的中心距離、第一至第二四層外側(cè)固定短桿Cl、C4兩軸孔之間的中心距離以及第一至第四三層外側(cè)V形桿Al、A3、B1、B3，第一至第二四層內(nèi)側(cè)V形桿C2、C3各自較長部分軸孔與各桿轉(zhuǎn)折中心點(diǎn)之間的距離相等。
[0025]第一至第六活動(dòng)短桿1、2、3、