一种移动装置行走结构及行走方法
【专利摘要】本发明公开了一种移动装置行走结构及行走方法，包括左侧行走装置、右侧行走装置、连接杆和移动物，左侧行走装置和右侧行走装置通过两根连接杆固定连接，移动物固定安装在两根连接杆上；左侧行走装置和所述右侧行走装置分别包括若干行走腿部装置，导轨、链条、电机、减速器、主动齿轮、固定梁、从动齿轮和主轴，行走腿部装置包括若干万向轮、支杆、轴承和轴承连接杆。本发明的行走结构结构简单，稳定性高，通用性强，可应用于农田车辆、农田机器人或其他希望减少碾压面积的移动装置上，也可用于希望以较高稳定性行走的机器人上。
【专利说明】
一种移动装置行走结构及行走方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种机械领域，尤其涉及一种移动装置行走结构及行走方法。
【背景技术】
[0002]目前，社会上广泛使用的移动装置行走方式多采用滚轮或履带式行走，如用在农业上，会碾压已种植好的庄稼，而一些研究中使用的腿式机器人，或装置的稳定性上存在设计漏洞，或结构复杂，不具有通用性。如ZL201010202008.8公开的一种行走机器人，其行走方式采用轮组方式，不适用于农田车辆或机器人使用;ZL201410649856.1等专利，除采用履带式行走方式，同样不适用于农田等使用场所外，还需要重心驱动装置，改变移动装置的重心，结构复杂；而ZL201410736993.9等专利，采用连杆机构设计的多足行走机构，虽然便于农田等希望减少碾压面积场所使用，但在遇到凹坑或凸起时，其稳定性不足。
【发明内容】
[0003]发明目的:本发明的目的是为了解决减少移动装置行走时碾压面积，同时又具有结构简单，稳定性强，既可应用于车辆，又可应用于机器人等移动装置的通用移动装置行走方式。
[0004]技术方案:本发明所述的一种移动装置行走结构，包括左侧行走装置、右侧行走装置、连接杆和移动物，所述左侧行走装置和右侧行走装置通过两根连接杆固定连接，所述移动物固定安装在两根连接杆上；
所述左侧行走装置和所述右侧行走装置分别包括若干行走腿部装置，导轨、链条、电机、减速器、主动齿轮、固定梁、从动齿轮和主轴，所述行走腿部装置包括若干万向轮、支杆、轴承和轴承连接杆;所述万向轮通过支杆固定安装在所述轴承连接杆上，所述轴承连接杆的中间部分固定连接有链条，所述轴承连接杆两端分别固定安装有轴承，所述轴承、链条、轴承连接杆通过导轨围绕固定梁的上下两侧安装，所述主动齿轮安装在固定梁的一侧，且与链条啮合，并通过主轴与减速器相连，所述减速器与电机相连，所述从动齿轮安装在固定梁的另一侧，且与链条啮合。
[0005]进一步的，根据移动装置移动时需要的步距大小，在左右两侧的行走装置上均匀安装数量适当的行走腿部装置。如在土质较结实的农田，减少行走腿部装置的安装数量，在土质较软的稻田使用时，防止移动装置陷入淤泥中，可增加安装数量。在作为爬楼机器人使用时，根据楼梯的宽度和高度，选择合适的安装间距。
[0006]进一步的，所述支杆的长度可调节。如在作为爬楼机器人使用时，可将行走腿部装置的高度设计比楼梯略高，便于爬楼，又不影响结构的稳定性。在农田等应用场所，根据农作物的高低，将行走腿部装置设计比农作物略高。
[0007]进一步的，所述导轨、支杆、轴承连接杆均采用密度较小的碳素钢或铝制材料制成，减少行走装置自身重量，又保证其自身强度。
[0008]本发明还公开了上述一种移动装置行走结构的行走方法，包括:向一侧运动时，电机转动，经减速器减速后，通过主轴驱动主动齿轮转动，主动齿轮带动链条转动，由于链条与轴承连接杆固定连接，因此轴承连接杆带动固定连接在其上方的支杆和万向轮通过轴承在导轨上滑动；由于重力压在固定梁下方的腿部行走装置上，因此固定梁做与下方的腿部行走装置向左的相对运动，上方的腿部行走装置向左运动，最左端的腿部行走装置沿齿轮向下相对滚动，在下方最右端一个腿部行走装置沿固定梁后侧的齿轮向上做相对滚动，从而实现整个移动装置相对于地面的移动。
[0009]进一步的，具体的行进控制方法如下:
在需要前行或后退时，左右两侧的行走装置电机同时以相同转速运转，驱动两侧的行走装置向前运动或向后运动；
当需要向左转弯时，由于在腿部行走装置的底部装有万向轮，因此根据转弯角度大小需要，将左侧行走装置的电机选择停止、慢转、反向转动三种模式，而右侧行走装置的电机选择正转或停止两种模式;若左侧行走装置的电机慢转，右侧行走装置电机快转，则向左前方大角度转弯；左侧行走装置的电机停止，右侧行走装置电机快转，则向左前方小角度转弯；左侧行走装置的电机反转，右侧行走装置电机正转，则可实现移动装置的原地转向；若左侧行走装置的电机反转，右侧行走装置电机停止，则向右后方转动，实现装置的左转弯；当需要向右转弯时，其控制方法与左转弯控制方法相反:将右侧行走装置的电机选择停止、慢转、反向转动三种模式，而左侧行走装置的电机选择正转或停止两种模式;若右侧行走装置的电机慢转，左侧行走装置电机快转，则向右前方大角度转弯;右侧行走装置的电机停止，左侧行走装置电机快转，则向右前方小角度转弯；右侧行走装置的电机反转，左侧行走装置电机正转，则可实现移动装置的原地转向；若右侧行走装置的电机反转，左侧行走装置电机停止，则向左后方转动，实现装置的右转弯。
[0010]有益效果:本发明的行走结构结构简单，稳定性高，通用性强，可应用于农田车辆、农田机器人或其他希望减少碾压面积的移动装置上，也可用于希望以较高稳定性行走的机器人上。
【附图说明】
[0011]图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的行走装置俯视结构示意图；
图3为本发明的行走装置主视结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]如图1所示的一种移动装置，包括左侧行走装置21、右侧行走装置22、连接杆23和移动物24 ο所述左侧行走装置21的固定梁9和右侧行走装置22的固定梁9通过两根连接杆23固定连接在。所述移动物24固定安装在两根连接杆23上。
[0013]如图2和图3所示的两侧行走装置的结构示意图。该行走装置包括万向轮1、支杆2、轴承3和轴承连接杆11。所述万向轮I通过支杆2固定安装在所述轴承连接杆11上，轴承连接杆11中间部分固定连接链条5，两端固定安装轴承3，轴承3、链条5、轴承连接杆11通过导轨4围绕固定梁9上下两侧安装。所述主动齿轮8安装在固定梁9右侧，与链条5啮合，并通过主轴12与减速器7相连，减速器7与电机6相连。所述从动齿轮10安装在固定梁9的左侧，与链条5啮合。在向左移动时，电机6转动，经减速器7减速后，通过主轴12驱动主动齿轮8转动，主动齿轮8带动链条5转动，由于链条5与轴承连接杆11固定连接，因此轴承连接杆11带动固定连接在其上方的支杆2和万向轮I通过轴承3在导轨4上滑动。
[0014]本移动装置具体向一侧运动时，比如向左侧移动时，电机转动，经减速器减速后，通过主轴驱动主动齿轮转动，主动齿轮带动链条转动，由于链条与轴承连接杆固定连接，因此轴承连接杆带动固定连接在其上方的支杆和万向轮通过轴承在导轨上滑动；由于重力压在固定梁下方的腿部行走装置上，因此固定梁做与下方的腿部行走装置向左的相对运动，上方的腿部行走装置向左运动，最左端的腿部行走装置沿齿轮向下相对滚动，在下方最右端一个腿部行走装置沿固定梁后侧的齿轮向上做相对滚动，从而实现整个移动装置相对于地面的移动。
[0015]在需要前行或后退时，左右两侧的行走装置电机同时以相同转速运转，驱动两侧的行走装置向前运动或向后运动；
当需要向左转弯时，由于在腿部行走装置的底部装有万向轮，因此根据转弯角度大小需要，将左侧行走装置的电机选择停止、慢转、反向转动三种模式，而右侧行走装置的电机选择正转或停止两种模式;若左侧行走装置的电机慢转，右侧行走装置电机快转，则向左前方大角度转弯；左侧行走装置的电机停止，右侧行走装置电机快转，则向左前方小角度转弯；左侧行走装置的电机反转，右侧行走装置电机正转，则可实现移动装置的原地转向；若左侧行走装置的电机反转，右侧行走装置电机停止，则向右后方转动，实现装置的左转弯；当需要向右转弯时，其控制方法与左转弯控制方法相反:将右侧行走装置的电机选择停止、慢转、反向转动三种模式，而左侧行走装置的电机选择正转或停止两种模式;若右侧行走装置的电机慢转，左侧行走装置电机快转，则向右前方大角度转弯;右侧行走装置的电机停止，左侧行走装置电机快转，则向右前方小角度转弯；右侧行走装置的电机反转，左侧行走装置电机正转，则可实现移动装置的原地转向；若右侧行走装置的电机反转，左侧行走装置电机停止，则向左后方转动，实现装置的右转弯。
[0016]本发明的行走结构结构简单，稳定性高，通用性强，可应用于农田车辆、农田机器人或其他希望减少碾压面积的移动装置上，也可用于希望以较高稳定性行走的机器人上。
[0017]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种移动装置行走结构，其特征在于:包括左侧行走装置(21)、右侧行走装置(22)、连接杆(23)和移动物(24)，所述左侧行走装置(21)和右侧行走装置(22)通过两根连接杆(23)固定连接，所述移动物(24)固定安装在两根连接杆(23)上； 所述左侧行走装置(21)和所述右侧行走装置(22)分别包括若干行走腿部装置，导轨(4)、链条(5)、电机(6)、减速器(7)、主动齿轮(8)、固定梁(9)、从动齿轮(10)和主轴(12)，所述行走腿部装置包括若干万向轮(I)、支杆(2)、轴承(3)和轴承连接杆(11);所述万向轮(I)通过支杆(2)固定安装在所述轴承连接杆(11)上，所述轴承连接杆(11)的中间部分固定连接有链条(5 )，所述轴承连接杆(11)两端分别固定安装有轴承(3 )，所述轴承(3 )、链条(5 )、轴承连接杆(11)通过导轨(4)围绕固定梁(9)的上下两侧安装，所述主动齿轮(8)安装在固定梁(9)的一侧，且与链条(5)啮合，并通过主轴(12)与减速器(7)相连，所述减速器(7)与电机(6)相连，所述从动齿轮(10)安装在固定梁(9)的另一侧，且与链条(5)啮合。2.根据权利要求1所述的一种移动装置行走结构，其特征在于:根据移动装置移动时需要的步距大小，在左右两侧的行走装置上均匀安装数量适当的行走腿部装置。3.根据权利要求1所述的一种移动装置行走结构，其特征在于:所述支杆(2)的长度可调节。4.根据权利要求1所述的一种移动装置行走结构，其特征在于:所述导轨(4)、支杆(2)、轴承连接杆(11)均采用密度较小的碳素钢或铝制材料制成。5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种移动装置行走结构的行走方法，其特征在于:向一侧运动时，电机转动，经减速器减速后，通过主轴驱动主动齿轮转动，主动齿轮带动链条转动，由于链条与轴承连接杆固定连接，因此轴承连接杆带动固定连接在其上方的支杆和万向轮通过轴承在导轨上滑动；由于重力压在固定梁下方的腿部行走装置上，因此固定梁做与下方的腿部行走装置向左的相对运动，上方的腿部行走装置向左运动，最左端的腿部行走装置沿齿轮向下相对滚动，在下方最右端一个腿部行走装置沿固定梁后侧的齿轮向上做相对滚动，从而实现整个移动装置相对于地面的移动。6.根据权利要求5所述的一种移动装置行走结构的行走方法，其特征在于:具体的行进控制方法如下: 在需要前行或后退时，左右两侧的行走装置电机同时以相同转速运转，驱动两侧的行走装置向前运动或向后运动； 当需要向左转弯时，由于在腿部行走装置的底部装有万向轮，因此根据转弯角度大小需要，将左侧行走装置的电机选择停止、慢转、反向转动三种模式，而右侧行走装置的电机选择正转或停止两种模式;若左侧行走装置的电机慢转，右侧行走装置电机快转，则向左前方大角度转弯；左侧行走装置的电机停止，右侧行走装置电机快转，则向左前方小角度转弯；左侧行走装置的电机反转，右侧行走装置电机正转，则可实现移动装置的原地转向；若左侧行走装置的电机反转，右侧行走装置电机停止，则向右后方转动，实现装置的左转弯； 当需要向右转弯时，其控制方法与左转弯控制方法相反:将右侧行走装置的电机选择停止、慢转、反向转动三种模式，而左侧行走装置的电机选择正转或停止两种模式;若右侧行走装置的电机慢转，左侧行走装置电机快转，则向右前方大角度转弯;右侧行走装置的电机停止，左侧行走装置电机快转，则向右前方小角度转弯；右侧行走装置的电机反转，左侧行走装置电机正转，则可实现移动装置的原地转向；若右侧行走装置的电机反转，左侧行走装置电机停止，则向左后方转动，实现装置的右转弯。
【文档编号】B62D57/032GK105905186SQ201610406390
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月12日
【发明人】浦振托, 贲礼进, 陈继永, 李春鹏
【申请人】江苏工程职业技术学院