一种适用于轮履复合式底盘的翻转臂机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机器人的翻转臂，特别是公开一种适用于轮履复合式底盘的翻转臂机构。
【背景技术】
[0002]随着科技的发展，机器人技术也得到了长足的发展，机器人应用领域也越来越广，其中机器人的行进系统就属于机器人领域的重要一环。目前存在的行进机构可分为:轮式、履带式、腿式及复合式。而其中轮式结构具有较高的行驶速度且结构简单，但对地形适应能力差、越障能力低；腿式结构通过腿部姿态调整，能适应多种地形，但其需要大量的驱动器、制动及转向装置，使系统结构复杂，稳定步态规划和稳定平衡控制难以实现；履带式结构具有较高的稳定性和越障能力，但自重过高、能耗大。
[0003]目前，国内外已经研制出较多的移动式机器人，这些机器人的行进结构各有特点。例如专利“CN203864836U”公开的一种行星轮履带复合式行走机构，其主要特点是在路况较差的情况下具备良好的环境自适应性和高越障能力，虽然具有较高的行驶速度，但结构复杂、所占体积较大，具有一定的局限性。再如专利“CN203806022U”公开的一种轮履复合型机器人，其行进系统的主要特点是具有很强的爬坡、越障、上下楼梯能力以及运动稳定性，虽然其结构简单易于实现，但机械本体并没有实现真正的车轮与履带复合式的运动结构。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种在各种环境地面条件下、能够自适应环境变化并且具备强越野能力和高速行驶的适用于轮履复合式底盘的翻转臂。
[0005]本发明是这样实现的:一种适用于轮履复合式底盘的翻转臂机构，包括底舱1、侧板行进组件2、2个行驶驱动电机6，所述侧板行进组件2包括侧固定板21、固定在所述侧固定板21上的4个车轮组件，所述车轮组件包括车轮驱动轴24、车轮28，所述行驶驱动电机6与所述4个车轮组件中的2个车轮组件的车轮驱动轴24相连；其特征在于:还包括2个翻转臂同步连接组件3、2个翻转臂驱动电机组件4、4个翻转臂组件5 ;所述2个翻转臂驱动电机组件4分别固定在所述底舱I上，所述翻转臂驱动电机组件4与所述翻转臂同步连接组件3 —对一相连，所述每I个翻转臂同步连接组件3与2个所述翻转臂组件5相连，所述翻转臂组件5与所述侧板行进组件2的车轮组件一对一相套连，其中所述翻转臂组件5套接在所述车轮驱动轴24上；所述翻转臂驱动电机组件4通过所述翻转臂同步连接组件3驱动所述翻转臂组件5在所述车轮组件上旋转或摆动。
[0006]所述翻转臂组件5包括翻转臂54、履带支撑板55、翻转臂随动轴52、翻转臂惰轮51、翻转臂履带53、第一法兰59、翻转臂驱动轮56、双头链接法兰57、翻转臂驱动轴58 ;所述履带支撑板55固定在所述翻转臂54上；所述翻转臂54的一端为连接端541、翻转臂54的另一端为自由端542，所述翻转臂随动轴52固定在所述翻转臂54的自由端542，所述翻转臂随动轴52的两端分别设有翻转臂惰轮51，所述翻转臂履带53套设在所述翻转臂54与履带支撑板55外，所述翻转臂驱动轴58套在所述车轮驱动轴24外并通过所述第一法兰59固定在所述翻转臂54的连接端541，所述翻转臂驱动轮56固定在所述车轮驱动轴24的一端，所述车轮28通过所述双头链接法兰57固定在所述翻转臂驱动轮56上；
所述翻转臂同步连接组件3包括传动轴31、第一轴承座32，所述传动轴31的两端分别设有第一直齿轮副34，所述传动轴31上设有第一锥齿轮副33 ;所述传动轴31的两端分别通过所述第一直齿轮副34与所述翻转臂驱动轴58相连；所述传动轴31的两边分别通过所述第一轴承座32固定在所述底舱I上；所述翻转臂同步连接组件3通过所述第一锥齿轮副33与所述翻转臂驱动电机组件4相连。
[0007]所述侧板行进组件2还包括第二轴承座22、主履带驱动轮23、主履带25，所述车轮驱动轴24通过所述第二轴承座22固定在所述侧固定板21上，所述主履带驱动轮23与所述车轮驱动轴24相连，所述主履带25与所述主履带驱动轮23相啮合。
[0008]所述翻转臂驱动轴58套在所述车轮驱动轴24外并通过轴承、骨架油封和隔套相连接。
[0009]本发明的有益效果是:所述翻转臂驱动电机组件4通过所述翻转臂同步连接组件3驱动所述翻转臂组件5在所述车轮组件上旋转或摆动，并通过所述行驶驱动电机6控制所述车轮驱动轴24上的主履带驱动轮23的运动，从而通过所述主履带驱动轮23与主履带25之间的啮合实现前后轮的同步运转。本发明具有体积小、易于控制、功能多样等特点，可广泛应用于地面移动机器人、履带式车辆、轮履复合式机器人等的行驶系统。
【附图说明】
[0010]图1是本发明俯视结构示意图。
[0011]图2是本发明翻转臂组件5、翻转臂同步连接组件3、侧板行进组件2、翻转臂驱动电机组件4、行驶驱动电机6之间的结构连接关系示意图。
[0012]图3是本发明翻转臂组件5与车轮28的连接关系示意图。
[0013]图4是本发明转臂组件5与车轮28的结构爆炸图。
[0014]图5是本发明翻转臂同步连接组件3的结构示意图。
[0015]图6是本发明侧板行进组件2的结构爆炸图。
[0016]其中:1、底舱；2、侧板行进组件；21、侧固定板；22、第二轴承座；23、主履带驱动轮；24、车轮驱动轴；25、主履带；28、车轮；
3、翻转臂同步连接组件；31、传动轴；32、第一轴承座；33、第一锥齿轮副；34、第一直齿轮副；
4、翻转臂驱动电机组件；
5、翻转臂组件；51、翻转臂惰轮；52、翻转臂随动轴；53、翻转臂履带；54、翻转臂；55、履带支撑板；56、翻转臂驱动轮；57、双头链接法兰；58、翻转臂驱动轴；59、第一法兰；541、连接立而；542、自由立而;
6、行驶驱动电机；61、第二锥齿轮副。
【具体实施方式】
[0017]根据图1~图6，本发明包括底舱1、侧板行进组件2、2个行驶驱动电机6、2个翻转臂同步连接组件3、2个翻转臂驱动电机组件4、4个翻转臂组件5。
[0018]所述侧板行进组件2包括侧固定板21、固定在所述侧固定板21上的4个车轮组件，所述车轮组件包括车轮驱动轴24、车轮28，所述行驶驱动电机6与所述4个车轮组件中的2个车轮组件的车轮驱动轴24通过第二锥齿轮副61相连。所述侧板行进组件2还包括第二轴承座22、主履带驱动轮23、主履带25。所述车轮驱动轴24通过所述第二轴承座22固定在所述侧固定板21上，所述主履带驱动轮23与所述车轮驱动轴24相连，所述主履带25与所述主履带驱动轮23相啮合。其中，所述主履带25有两条，每条主履带25分别与一侧侧固定板21的前后两个主履带驱动轮23相啮合，以实现前后车轮组件的