具有U型辅助腿的履带机器人底盘结构的制作方法

本实用新型涉及机器人领域，尤其涉及一种具有u型辅助腿的履带机器人底盘结构。

背景技术：

现有技术中，由于履带机器人地形适应性强、越障能力强、负重能力强等特点，在运输、巡检、消防等领域得以广泛应用。

但是现有技术中，履带机器人的履带在刹车、转弯时，磨损量较大。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的是提供一种具有u型辅助腿的履带机器人底盘结构，以解决现有技术中的履带机器人的履带在刹车、转弯时，磨损量较大的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种具有u型辅助腿的履带机器人底盘结构，所述具有u型辅助腿的履带机器人底盘结构包括：

基础结构底盘，所述基础结构底盘的两个侧面设置有凸部；所述基础结构底盘的其余两个侧面贯穿有平行的第一通孔和第二通孔；

履带行走装置，包括两个履带行走部件，每个所述履带行走部件包括插接部；所述插接部与所述凸部插接；

u型辅助腿，包括第一辅助腿和第二辅助腿；

所述第一辅助腿和所述第二辅助腿分别包括u型支架和四个轮子，所述第一辅助腿的u型支架贯穿所述第一通孔，所述第二辅助腿的u型支架贯穿所述第二通孔，所述u型支架的第一端的两侧轴接有平行设置的两个轮子，所述u型支架的第二端的两侧轴接有平行设置的两个轮子。

进一步的，所述履带行走部件包括履带车架、履带、托带轮、负重轮、诱导轮和主动轮；

所述履带车架上设置有所述插接部；

所述托带轮设置在所述履带车架的顶部；

所述负重轮为两个，分别设置在所述履带车架的前部和后部，并且分别与所述履带相贴；

所述诱导轮设置在所述履带车架前端，并且与所述履带相贴；

所述主动轮设置在所述诱导轮的下方，并且与所述履带相贴。

进一步的，所述具有u型辅助腿的履带机器人底盘结构还包括第一驱动电机；

所述第一驱动电机设置在所述基础结构底盘上，所述第一驱动电机的输出部与所述主动轮的驱动轴相连接。

进一步的，所述具有u型辅助腿的履带机器人底盘结构还包括第二驱动电机；

所述第二驱动电机设置在所述基础结构底盘上，所述第二驱动电机的第一输出部驱动所述第一辅助腿；所述第二驱动电机的第二输出部驱动所述第二辅助腿。

通过应用本实用新型提供的具有u型辅助腿的履带机器人底盘结构，通过u型辅助腿进行辅助刹车、辅助转弯，减少了履带的磨损量。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的具有u型辅助腿的履带机器人底盘结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的具有u型辅助腿的履带机器人底盘结构的u型辅助腿在刹车时的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的u型辅助腿结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为便于描述，附图中仅示出了与有关实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1为本实用新型实施例提供的具有u型辅助腿的履带机器人底盘结构示意图。如图1所示，该具有u型辅助腿的履带机器人底盘结构包括：履带行走装置1，基础结构底盘2，第一驱动电机31和第二驱动电机32，u型辅助腿4。其中，第一驱动电机31和第二驱动电机32设置在基础结构底盘2上，图中仅示意出其位置，未示出其具体形状。

基础结构底盘2的两个侧面设置有凸部，其余两个侧面贯穿有平行设置的第一通孔和第二通孔。

履带行走装置1由两个同样的履带行走部件构成，分别为左履带行走部件11和右履带行走部件12。左履带行走部件11和右履带行走部件12对称的设置在基础结构底盘2的两个侧面；其中这两个侧面不相邻。

图2为本实用新型实施例提供的具有u型辅助腿的履带机器人底盘结构的u型辅助腿在刹车时的结构示意图。如图2所示，左履带行走部件11由主动轮111，负重轮112、113，履带车架114，托带轮115，履带116，诱导轮117组成。其中负重轮112具有与它左右对称的一个负重轮，图中未示出，负重轮113也具有与它左右对称的一个负重轮，图中未示出。托带轮115具有与它左右对称的一个托带轮，图中未示出。诱导轮117具有与它左右对称的一个诱导轮，图中未示出。

主动轮111设置在履带车架114前端并与履带116相贴，两个负重轮112和113分别设置在履带车架的前部和后部，并且与履带相贴；托带轮115设置在履带车架114的顶部，并将履带116上部托起，防止履带下垂过大，减小履带在运动中产生的跳动和侧向摆动；诱导轮117设置在履车支架114前端并与履带116相贴，引导履带116的行驶方向。在一个具体的例子中，诱导轮117可以由设置在履带车架114上的方向控制模块的传输信号控制，以使诱导轮117转向改变履带机器人的行驶方向。

履带车架114起到支撑履带行走部件11的作用。履带行走部件11的传动方式为，第一驱动电机31接收到外部的信号后，第一驱动电机31可以驱动主动轮111旋转，主动轮111在旋转时通过带动履带116从而带动负重轮112、113、托带轮115工作。

履带车架114上设置有插接部1141。通过将凸部插接在履带车架114的插接部1141中，将履带行走装置1与基础结构底盘2相连接。本领域技术人员可以根据需要，对插接部1141的具体形状进行设计，本申请对此并不限定。

图3为本实用新型实施例提供的u型辅助腿结构示意图。如图3所示，u型辅助腿4，包括第一辅助腿41和第二辅助腿42；第一辅助腿41和第二辅助腿42分别包括u型支架415和四个轮子，u型支架415贯穿基础结构底盘2第一通孔，u型支架415的第一端的两侧轴接有两个轮子，u型支架415的第二端的两侧轴接有两个轮子。

具体的，第一辅助腿41由四个小轮子和u型支架415组成，四个小轮子分别为左前外侧小轮411，左前内侧小轮412，左后内侧小轮413，左后外侧小轮414。第一辅助腿41和第二辅助腿42均可实现360度旋转。

进一步的，具有u型辅助腿的履带机器人底盘结构还包括第一驱动电机(图中未示出)；第一驱动电机设置在基础结构底盘上，第一驱动电机的输出部与主动轮的驱动轴相连接。

进一步的，具有u型辅助腿的履带机器人底盘结构还包括第二驱动电机(图中未示出)；第二驱动电机设置在基础结构底盘上，第二驱动电机的第一输出部驱动第一辅助腿41；第二驱动电机的第二输出部驱动第二辅助腿42。

进一步的，具有u型辅助腿的履带机器人底盘结构上，还可以包括电源系统(图中未示出)。该电源系统设置在基础结构底盘2上。

在一个具体的实施例中，电源系统采取“超级电容器和蓄电池”的双电源系统，超级电容器能够实现短时间快速放电，超级电容器在用作短时驱动电源时，可以快速提供大电流从而获得大功率以提供强大的动力，以满足履带机器人在启动，刹车，爬坡等情况下的动力要求。

在正常行驶时，可以由蓄电池快速充电，在刹车时快速存储发电机产生的瞬时大电流，回收能量，从而减少对蓄电池大电流放电的限制，延长蓄电池的循环使用寿命。

下面，对该具有u型辅助腿的履带机器人底盘结构的工作过程进行描述：

1、刹车停止。

具体的，如图3所示，当在发生需要急刹车的情况时，第二驱动电机32接收到外部信号后，驱动第一辅助腿41和第二辅助腿42旋转接触地面，左前内侧小轮411和右前内侧小轮421与地面成锐角，此时履带行走装置1脱离地面并悬空，由于履带机器人前行具有惯性，具有向前的加速度，势必会使第一辅助腿41和第二辅助腿42向前运动，但由于第一辅助腿41和第二辅助腿42与地面成角度，加速度会让第一辅助腿41第二辅助腿42向内侧做收缩运动，从而可以依靠第一辅助腿41和第二辅助腿42实现停止。

2、当右侧遇到有坑的地面或有障碍物时，第二驱动电机接收到外部信号后，可以驱动第二辅助腿42旋转降下，旋转至轮子与地面垂直，可使基础结构底盘2保持较小的倾斜幅度或基础结构底盘2倾斜跨越障碍物。

3、通过第二驱动电机32的驱动，可以带动单个辅助腿的下落角度，并且单个履带行走部件着地，实现快速直角转弯。

如履带机器人向左转弯时，第二驱动电机驱动第一辅助腿41旋转降下，并使得左前外侧小轮412接触地面与地面成锐角，与右履带行走部件12形成向左转弯，实现接近直角的转弯方式，且这个过程中履带116的磨损量为零。

而现有技术中，履带机器人的转向是靠第一驱动电机调节两个履带的速度来转弯的，这样对转弯内侧的履带磨损较大。而将本申请的具有u型腿的履带机器人底盘结构应用在履带机器人时，可以通过第二驱动电机驱动u型辅助腿旋转降下进行转弯，很好地回避了这一点。

4、当快速运行时，如果遇到墙体，现有技术中的履带机器人可能由于刹车和转向没及时，撞到墙上，严重的话，设备损毁。而当应用具有u型辅助腿的履带机器人底盘结构时，可以通过第二驱动电机调整第一辅助腿41和第二辅助腿42的姿态，使得左前内侧小轮412和右前内侧421保持与地面水平，第一辅助腿41或第二辅助腿42的轮子接触墙壁，并实现转向，避免碰撞墙体。

5、第一辅助腿41和第二辅助腿42，交替顺时针或逆时针旋转时，具有u型辅助腿的履带机器人底盘结构的重心在竖直方向上体现为上下的交替，进而可以实现具有u型辅助腿的履带机器人底盘结构的履带机器人实现横向跳动行走。

通过应用本实用新型提供的具有u型腿的履带机器人底盘结构，可以通过u型辅助腿进行辅助刹车、辅助转弯，减少了履带的磨损量。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。

以上的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。