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原文传递履带式越障机器人及越障方法

专利名称：	履带式越障机器人及越障方法
摘要：	履带式越障机器人，包括底架、平行四边形机构、履带、联动轴、变形驱动机构、行走驱动机构及顶升机构；平行四边形机构包括依次铰接的上底盘、摇臂A、下底盘及摇臂B；履带绕设在平行四边形机构外；变形驱动机构与联动轴关联；行走驱动机构分别与两个平行四边形机构关联；顶升机构活动安装在底架中部。一种越障方法，应用于履带式越障机器人，步骤如下：S01，底架翻转；S02，攀上障碍物。本发明的优点在于，路面适应性好；越障性能好；拓展性能好。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	南华大学
发明人：	唐德文;刘小双;何宇航;唐海龙;王利伟
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-30T00:00:00+0800
申请号：	CN201910311196.9
公开号：	CN110065545A
代理机构：	衡阳市科航专利事务所
代理人：	刘政旺
分类号：	B62D55/065(2006.01);B;B62;B62D;B62D55
申请人地址：	421001 湖南省衡阳市蒸湘区常胜西路28号
主权项：	1.履带式越障机器人，其特征是：包括底架、平行四边形机构、履带、联动轴、变形驱动机构、行走驱动机构及顶升机构；底架中部设有用于安装顶升机构和和供顶升机构活动的缺口；平行四边形机构包括依次铰接的上底盘、摇臂A、下底盘及摇臂B，摇臂A与摇臂B相互平行布置，上底盘与下底盘相互平行布置，从而形成一个可变形的平行四边形框架结构，平行四边形机构的数量为两个，两个平行四边形机构分别通过各自的下底盘固接在底架的两侧；履带绕设在平行四边形机构外；联动轴一端与一个平行四边形机构的摇臂A与下底盘的铰接轴固接，另一端与另一个平行四边形机构的摇臂A与下底盘的铰接轴固接；变形驱动机构与联动轴关联，以驱动联动轴转动，进而驱动两个平行四边形机构同步变形；行走驱动机构分别与两个平行四边形机构关联，以分别驱动绕设在两个平行四边形机构外的履带运转；顶升机构活动安装在底架中部的缺口中。 2.如权利要求1所述的履带式越障机器人，其特征是：平行四边形机构还包括传动轮及支撑轮；传动轮活动安装在上底盘和下底盘的两端，支撑轮活动安装在上底盘和下底盘的两个传动轮之间。 3.如权利要求2所述的履带式越障机器人，其特征是：行走驱动机构包括步进电机A和联轴器；步进电机A安装在底架上，其机轴通过联轴器与平行四边形机构的传动轮连接；步进电机A的机轴转动带动传动轮转动，进而驱动履带运转。 4.如权利要求3所述的履带式越障机器人，其特征是：顶升机构包括回转轴、液压马达A、液压缸、回转马达、液压马达B、夹爪座、液压马达C及夹爪；回转轴两端活动安装在底架缺口内，液压马达A固定安装在底架缺口内，并与回转轴关联，以驱动回转轴转动，液压缸固定安装在回转轴上，其随回转轴同步转动，回转马达固定安装在液压缸的活塞杆的端部，液压马达B固定安装在回转马达上，并与夹爪座固定连接，两个液压马达C分别固定安装在夹爪座上，夹爪分别连接在两个液压马达C上，并相对布置。 5.如权利要求4所述的履带式越障机器人，其特征是：变形驱动机构包括步进电机B、锥齿轮A和锥齿轮B；步进电机B安装在底架上，锥齿轮A和锥齿轮B分别固定安装在步进电机B的机轴和联动轴上，并相互啮合。 6.如权利要求5所述的履带式越障机器人，其特征是：其还包括安装在底架上端的摄像头。 7.一种越障方法，应用于权利要求1-6中任一项所述的履带式越障机器人，所述越障方法是指履带式越障机器人在平路上行走时遇到障碍物进行翻越的方法，其特征是：越障之前，履带式越障机器人处在行走状态，行走状态下，平行四边形机构的下底盘位于下端，上底盘位于上端，并向行进方向的后方倾斜，顶升机构向行进方向斜上方伸出；越障步骤如下： S01，底架翻转： a、变形驱动机构的步进电机B启动，驱动两个平行四边形机构同时变形，使上底盘向行进方向的前方倾斜；与此同时，顶升机构的液压马达A启动，使液压缸向下转动，直至夹爪与地面相抵； b、行走驱动机构的步进电机A启动，带动整个履带式越障机器人向前行进，从而通过顶升机构将平行四边形机构和底架顶升一定角度； c，顶升机构的液压缸启动，使活塞缸伸长，则平行四边形机构和底架的顶升角度不断变大，当顶升角度大于90°时，平行四边形机构和底架便在重力的作用下发生翻转，翻转之后，平行四边形机构的上底盘位于下端，下底盘位于上端，并向行进方向的前方倾斜，顶升机构向行进方向斜上方伸出；本步骤在接触障碍物之前完成； S02，攀上障碍物： a、行走驱动机构的步进电机A启动，带动整个履带式越障机器人向前行进，当履带与障碍物接触后，履带式越障机器人仍在向前行进，使平行四边形机构和底架被逐渐顶升，此过程中，履带前端与障碍物相抵，履带后端与地面相抵； b，顶升机构的液压马达A启动，使液压缸向下转动，直至夹爪与地面相抵，然后顶升机构的液压缸启动，使活塞缸持续伸长，将整个履带式越障机器人向上顶升，此过程中，履带前端沿着障碍物不断向上移动，直至履带前端爬上障碍物； c、爬上障碍物并保持稳定后，顶升机构的液压缸的活塞杆缩回，同时，顶升机构的液压马达A启动，使顶升机构转动至背向行进方向斜上方伸出。
所属类别：	发明专利