行星差动越障式履带机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机器人技术领域，涉及移动机器人，具体涉及一种行星差动越障式履带机器人。
【背景技术】
[0002]履带式机器人在爬坡、越障和跨壕沟等方面具有优越性，常被应用于军事、消防及核工业等领域。欠驱动机械系统可提高机械系统灵活性、降低成本和能源消耗等，已逐渐成为机器人领域研宄的热点。若将欠驱动技术、模块化技术与履带式移动机器人相结合，使其具有自适应复杂地面环境、多运动模式、多运动姿态、控制便捷和低能耗的特点，可使移动机器人在空间探测、灾难搜救、军事行动等领域获得更为广泛的应用。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提出一种行星差动越障式履带机器人，将欠驱动技术运用到履带式移动机器人，增强其适应复杂地形环境的能力；驱动轮组件行驶和越障仅需要一个电机，且采用封闭的模块化设计，易于密封和更换。
[0004]本实用新型采用的技术方案如下:
[0005]本实用新型包括驱动轮组件、车体组件、机械臂组件和末端执行器组件；所述的车体组件两侧固接有四个驱动轮组件，所述的机械臂组件与车体组件的顶部固接，机械臂组件驱动末端执行器组件。
[0006]所述的驱动轮组件包括驱动电机、锥齿轮对、轴承、主轴、主动轮、第一减速器、第二减速器、第一齿轮对、第二齿轮对、齿轮轴、第三齿轮对、编码器、电机箱、摆臂、从动轮和履带；所述的第一减速器包括太阳轮、行星轮、行星架和齿圈。所述的驱动电机安装于电机箱的电机支撑套中；主轴通过轴承支承在电机箱内，并与驱动电机的输出轴固接，通过锥齿轮对传输动力；所述的太阳轮与主轴固接，行星架铰接在主轴上，行星轮铰接在行星架上；所述的主动轮与行星架固接；所述的齿圈与行星轮构成齿轮副，并与第一齿轮对通过第二减速器传输动力；所述的第一齿轮对与齿轮轴通过第二齿轮对传递动力；摆臂的一端固接在齿轮轴上，且两侧臂之间通过连接杆连接；从动轮铰接在摆臂的另一端；所述的主动轮与从动轮通过履带连接；所述的齿轮轴给第三齿轮对传输动力，编码器检测第三齿轮对的转速。
[0007]所述的机械臂组件包括机械臂舵机、支架、推力球轴承，臂座、肩关节舵机、大臂、臂关节舵机、中臂、肘关节舵机、小臂和腕关节舵机。所述的支架固接于车体组件顶部，机械臂舵机固接于支架，其输出轴与臂座固接；所述的臂座通过推力球轴承支承于支架，臂座与支架构成周转副；两个肩关节舵机均固接于臂座，大臂的两侧与两个肩关节舵机的输出轴固接；所述的臂关节舵机固接于中臂，臂关节舵机的输出轴与大臂的一侧固接，大臂的另一侧与中臂铰接；所述的肘关节舵机固接于中臂；小臂的一侧与肘关节舵机的输出轴固接，另一侧与中臂铰接；所述的腕关节舵机固接于小臂。
[0008]所述的末端执行器组件包括执行器舵机、爪盘、第一连杆、第二连杆和手爪。所述的爪盘固接于腕关节舵机的输出轴，爪盘与小臂构成周转副；所述的执行器舵机固接于爪盘，第一连杆的中部固接于执行器舵机的输出轴，两端分别与一根第二连杆的一端铰接；两只手爪对中设置，中部均与爪盘的滑道构成移动副，尾部分别与一根第二连杆的另一端铰接。
[0009]所述的车体组件包括底板、上板、左板、右板、后板和前板；所述左板、右板、前板和后板的底部均固接于底板，顶部均与上板固接；所述机械臂组件的支架固接于车体组件的上板，四个驱动轮组件的电机箱均固接于底板上。
[0010]本实用新型的有益效果:
[0011]1、本实用新型的驱动轮组件采用行星差动式欠驱动传动，行驶、越障仅需一个动力源；
[0012]2、本实用新型的驱动轮组件采用模块化设计，易于密封和更换；
[0013]3、本实用新型的末端执行器组件采用曲柄滑块机构实现运动传递，执行器舵机靠近执行端的手爪，操作稳定性好。
[0014]4、本实用新型的四个驱动轮组件为独立驱动模块，增加了履带机器人系统的运动灵活性，通过驱动轮组件间的差速可实现机器人的零半径转向。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的整体结构示意图；
[0016]图2为本实用新型中驱动轮组件的传动原理图；
[0017]图3为本实用新型中驱动轮组件的结构示意图；
[0018]图4为本实用新型中车体组件的各个零件示意图；
[0019]图5为本实用新型中机械臂组件的结构示意图；
[0020]图6为本实用新型中机械臂组件各个零件间的运动副示意图；
[0021]图7为本实用新型中末端执行器组件的结构示意图；
[0022]图8为本实用新型的行驶状态示意图；
[0023]图9为本实用新型的作业状态示意图；
[0024]图10为本实用新型的越障状态示意图；
[0025]图11为本实用新型的越障恢复状态示意图。
[0026]图中:1、驱动轮组件，2、车体组件，3、机械臂组件，4、末端执行器组件，1-1、驱动电机，1-2、锥齿轮对，1-3、轴承，1-4、主轴，1-5、主动轮，1-6、第一减速器，1_7、第二减速器，1-8、第一齿轮对，1-9、第二齿轮对，1-10、齿轮轴，1-11、第三齿轮对，1-12、编码器，1-13,电机箱，1-14、连接杆，1-15、摆臂，1-16、从动轮，1-17、太阳轮，1-18,行星轮，1_19、行星架，
1-20、齿圈，1-21、履带，2_1、底板，2_2、上板，2_3、左板，2_4、右板，2_5、后板，2_6、前板，
3-1、机械臂舵机，3-2、支架，3-3、推力球轴承，3-4、臂座，3-5、肩关节舵机，3-6、大臂，3-7、臂关节舵机，3-8、中臂，3-9、肘关节舵机，3-10、小臂，3-11、腕关节舵机，4-1、执行器舵机，
4-2、爪盘，4-3、第一连杆，4-4、第二连杆，4-5、手爪。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
[0028]如图1所示，行星差动越障式履带机器人，包括驱动轮组件1、车体组件2、机械臂组件3和末端执行器组件4 ;车体组件2两侧固接有四个驱动轮组件1，机械臂组件3与车体组件2的顶部固接，机械臂组件3驱动末端执行器组件4。
[0029]如图2和图3所示，驱动轮组件I包括驱动电机1-1、锥齿轮对1-2、轴承1_3、主轴1-4、主动轮1-5、第一减速器1-6、第二减速器1-7、第一齿轮对1-8、第二齿轮对1_9、齿轮轴1-10、第三齿轮对1-11、编码器1-12、电机箱1-13、摆臂1_15、从动轮1_16和履带1_21 ;第一减速器1-6包括太阳轮1-17、行星轮1-18、行星架1-19和齿圈1_20。驱动电机1_1安装于电机箱1-13的电机支撑套中；主轴1-4通过轴承1-3支承在电机箱1-13内，并与驱动电机1-1的输出轴通过锥齿轮对1-2传输动力；太阳轮1-17与主轴1-4固接，行星架1-19铰接在主轴1-4上，行星轮1-18铰接在行星架1-19