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原文传递一种行星齿轮差速原理的轮足复合机器人腿部结构、轮足复合机器人

专利名称：	一种行星齿轮差速原理的轮足复合机器人腿部结构、轮足复合机器人
摘要：	本发明公开了一种行星齿轮差速原理的轮足复合机器人腿部结构、轮足复合机器人，腿部结构包括动力源模块、动力切换模块、大腿机构、轮式机构、小腿机构，所述动力源模块包括第一动力源、第二动力源，第二动力源用于驱动小腿机构运动；通过动力切换模块实现在大腿机构、轮式机构的动力切换：足式运动下，大腿机构获得第一动源提供的动力，轮式运动下，轮式机构获得第一动源提供的动力。本发明相对于市面上传统的轮足复合机器人来讲，实现了以两个动力源对三个运动机构的动力输出；相对于双动力源类型的轮足复合机器人来讲，本发明足式运动时轮式机构不再运动，更有效的节省了能源和保证续航。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	云南;53
申请人：	昆明理工大学
发明人：	陈明方;肖方坤;陈南霆;姚国一;张永霞;黄良恩;李明;王修;李闻君
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-23T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-03T00:00:00+0800
申请号：	CN202311064118.6
公开号：	CN116985932A
代理机构：	昆明鼎极知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	陈波
分类号：	B62D57/028;B;B62;B62D;B62D57;B62D57/028
申请人地址：	650093 云南省昆明市五华区学府路253号
主权项：	1.一种行星齿轮差速原理的轮足复合机器人腿部结构，其特征在于，包括动力源模块(1)、动力切换模块、大腿机构(2)、轮式机构(3)、小腿机构(4)，所述动力源模块(1)包括第一动力源(7)、第二动力源(9)，第二动力源(9)用于驱动小腿机构(4)运动；通过动力切换模块实现大腿机构(2)、轮式机构(3)的动力切换：足式运动下，大腿机构(2)获得第一动源(7)提供的动力，轮式运动下，轮式机构(3)获得第一动源(7)提供的动力。 2.根据权利要求1所述的行星齿轮差速原理的轮足复合机器人腿部结构，其特征在于，所述动力切换模块包括快速触发执行机构(13)、行星齿轮模块(12)；其中，快速触发执行机构(13)安装在大腿机构(2)上部且与第二动力源(9)的第二动力源同步转轴(10)配合，行星齿轮模块(12)安装在大腿机构(2)中部且与第一动力源(7)的第一动力源同步转轴(8)配合，轮式机构(3)安装在大腿机构(2)下部。 3.根据权利要求2所述的行星齿轮差速原理的轮足复合机器人腿部结构，其特征在于，所述快速触发执行机构(13)包括销(27)、拨叉(28)、滑块(29)、锁紧杆(30)、第一铜套(31)、滑块导杆(32)、拨叉杠杆(33)、触发钢球(35)、第一同步带轮(36)、圆柱凸轮(37)、支杆(38)；其中，圆柱凸轮(37)、第一同步带轮(36)与第二动力源同步转轴(10)连接，第二动力源同步转轴(10)的动力经第一同步带轮(36)传输至小腿机构；触发钢球(35)在圆柱凸轮(37)槽内，且能沿圆柱凸轮(37)槽滑动，通过圆柱凸轮(37)对触发钢球(35)进行拨动；拨叉杠杆(33)一端与触发钢球(35)配合，拨叉杠杆(33)另一端与拨叉(28)上部连接，拨叉杠杆(33)中部开孔，用于安装与大腿内侧板(15)连接的支杆(38)，以此形成拨叉杠杆(33)的支点；滑块(29)上端开槽，与拨叉(28)中部安装的销(27)间隙配合，滑块(29)中部的通孔与第一铜套(31)进行过盈配合，再以第一铜套(31)与固定在大腿机构(2)的大腿内侧板(15)、大腿外侧板(11)之间的滑块导杆(32)进行间隙配合，用于滑块(29)沿滑块导杆(32)上进行滑动，滑块(29)下端与锁紧杆(30)固接，通过滑块(29)带动锁紧杆(30)运动，实现大腿机构(2)、轮式机构(3)的动力切换。 4.根据权利要求3所述的行星齿轮差速原理的轮足复合机器人腿部结构，其特征在于，所述快速触发执行机构(13)还包括第一弹簧钣金件(16)、拉簧(26)；其中，位于圆柱凸轮(37)两侧的两个第一弹簧钣金件(16)与大腿内侧板(15)连接，且第一弹簧钣金件(16)自由端与拉簧(26)一端连接，拨叉(28)下部两端分别与一拉簧(26)另一端连接，使拉簧(26)始终处于拉伸状态。 5.根据权利要求2所述的行星齿轮差速原理的轮足复合机器人腿部结构，其特征在于，所述行星齿轮模块(12)包括太阳轮轴(40)、行星齿轮(43)、内齿轮圈(41)、桁架盘(50)、内螺纹圆柱销(54)、行星轮内轴承(55)、外侧轴(52)、内齿轮连接件(42)、动力传动件(44)、第三同步带轮(45)、圆盘机架(67)；其中，太阳轮轴(40)与外侧轴(52)连接为一个刚性整体轴；刚性整体轴的太阳轮轴(40)非齿轮端与联轴器(25)连接，通过联轴器(25)获取第一动力源(7)的动力；行星齿轮(43)与内齿轮圈(41)相啮合，太阳轮轴(40)与内齿轮圈(41)同轴心且太阳轮轴(40)齿轮部分与行星齿轮(43)相啮合；桁架盘(50)与内齿轮圈(41)同轴心，行星齿轮(43)中心分别与行星轮内轴承(55)外圈进行过盈配合，圆柱销(54)用于连接行星轮内轴承(55)、桁架盘(50)、大腿机构(2)的大腿内侧板(15)，使行星齿轮(43)绕着太阳轮轴(40)转动的时候桁架盘(50)与之同步转动；内齿轮连接件(42)与内齿轮圈(41)另一侧固接，同时内齿轮连接件(42)与动力传动件(44)紧固连接，使动力传动件(44)的转动与内齿轮圈(41)的转动同步；第三同步带轮(45)固定在动力传动件(44)上，使内齿轮圈(41)的动力能直接输送到第三同步带轮(45)上；通过快速触发执行机构(13)中锁紧杆(30)将内齿轮连接件(42)与圆盘机架(67)卡紧，使桁架盘(50)获得动力并传输至大腿机构(2)；锁紧杆(30)将大腿内侧板(15)与机架板(66)卡紧，使内齿轮连接件(42)获得动力并传输至第三同步带轮(45)，并经第三同步带轮(45)传输至轮式机构(3)。 6.根据权利要求5所述的行星齿轮差速原理的轮足复合机器人腿部结构，其特征在于，所述内齿轮连接件(42)沿外周设有多个卡孔，所述圆盘机架(67)上设有插孔，通过锁紧杆(30)穿过插孔后与卡孔配合，实现卡紧。 7.根据权利要求1所述的行星齿轮差速原理的轮足复合机器人腿部结构，其特征在于，所述轮式机构(3)包括膝关节轴(20)、第四铜套(56)、第一隔套(21)、第二隔套(58)、麦克纳姆轮(57)、第二同步带轮(23)、第四同步带轮(24)；其中，膝关节轴(20)上安装第二同步带轮(23)、第四同步带轮(24)，且端部安装麦克纳姆轮(57)；动力切换模块的行星齿轮模块(12)中动力传动件(44)上的动力通过第三同步带轮(45)传至第四同步带轮(24)，通过第四同步带轮(24)传输至膝关节轴(20)，再由膝关节轴(20)直接驱动麦克纳姆轮(57)；动力切换模块的快速触发执行机构(13)中第一同步带轮(36)的动力传输至第四同步带轮(24)。 8.根据权利要求1所述的行星齿轮差速原理的轮足复合机器人腿部结构，其特征在于，所述腿部结构还包括安装在机架板(66)上的悬挂机构(5)。 9.根据权利要求8所述的行星齿轮差速原理的轮足复合机器人腿部结构，其特征在于，所述悬挂机构(5)包括弹簧钣金连接件(65)、第一弹簧钣金件(64)；弹簧钣金连接件(65)一端与机架板(66)固定，弹簧钣金连接件(65)另一端与第二弹簧钣金件(64)一端固定，第二弹簧钣金件(64)另一开口端用于小腿限位杆(61)推入/拉出。 10.一种轮足复合机器人，包括机架，其特征在于：所述机架用于安装权利要求1-9中任意一项所述的腿部结构。
所属类别：	发明专利