一种重型机器人行走平台的驱动桥的制作方法

本发明属于机器人驱动桥技术领域，尤其涉及一种重型机器人行走平台的驱动桥。

背景技术：

目前，现有设计的机器人都是比较单一的铰接杆，而且它们的结构相对来说比较脆弱，不能承受更多的重力，牵引力与侧向稳定性较差，使得轮胎容易磨损；所以设计一种既能承受更多重力，而且牵引力与侧向稳定行较好，减少轮胎磨损的驱动桥是很有必要的。

本发明设计一种重型机器人行走平台的驱动桥解决如上问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种重型机器人行走平台的驱动桥，它是采用以下技术方案来实现的。

一种重型机器人行走平台的驱动桥，其特征在于：它包括输入转轴、底壳、轮胎、轮毂、环套、第一铰接扣、第二铰接扣、第一铰接杆、第二铰接杆、固定套筒、轴孔、差速器、第一输出轴、第一锥齿轮、固定轴、内齿轮、轴套孔、第二铰接杆支耳、第一支耳、第二支耳、第三铰接扣、滑动盘、轴套、第一固定销、第一摆动块、第二锥齿轮、第二输出轴、第二固定销、第二摆动块、轴套支耳、槽口，其中底壳的两侧对称的开有两个方形孔，且两个方形孔与底壳内侧相通；底壳上未开有方形孔一侧端面的中心位置上开有一个轴孔且轴孔与底壳内侧相通；底壳安装在机器人行走平台上的安装架上；输入转轴的一端与机器人行走平台的驱动轴连接；输入转轴的另一端穿过底壳上的轴孔位于底壳内；差速器上具有一个输入轴和两个输出轴；差速器固定安装在底壳内，且差速器的输入轴与输入转轴相连。

差速器的两个输出轴上所安装结构完全相同，对于其中任意一个，第一输出轴的一端安装在差速器的输出轴上；第一锥齿轮安装在第一输出轴上；固定轴的两端分别固定安装在底壳内未开有方形孔的两侧面上；内齿轮安装在固定轴上且与第一锥齿轮啮合；两个第一铰接扣对称地安装在底壳上开有方形孔一侧的端面上，且位于对应方形孔的上下两端；两个第二铰接扣对称地安装在底壳上开有方形孔一侧的端面上，且位于对应方形孔的前后两侧；第一铰接杆的一端固定安装的有一个第一支耳，第一铰接杆的另一端固定安装的有一个第二支耳；两个第一铰接杆分别通过安装在其上的第一支耳与两个第一铰接扣铰接；第二铰接杆的一端安装的有一个第二铰接杆支耳；两个第二铰接杆分别通过安装在其上的第二铰接杆支耳与两个第二铰接扣铰接；固定套筒的一端开有一个贯通的轴套孔；固定套筒安装在两个第二铰接杆的另一端且位于两个铰接杆之间；滑动盘的中心开有一个槽口；两个第三铰接扣对称地固定安装在滑动盘的一端且位于槽口的上下两端；滑动盘通过两个第三铰接扣与两个第一铰接杆上所安装的两个第二支耳的配合安装在两个第一铰接杆上；两个第二铰接杆安装有固定套筒的一端穿过滑动盘上的槽口位于滑动盘的另一侧；环套安装在滑动盘的外圆上且环套与滑动盘转动配合；轴套的一端安装有一个轴套支耳；轴套通过轴套支耳安装在固定轴上；轴套的另一端穿过固定套筒上所开的轴套孔；第二输出轴嵌套安装在轴套中且靠近差速器的一端穿过轴套支耳；第二锥齿轮固定安装在第二输出轴靠近差速器的一端上且与内齿轮啮合；轮毂安装在第二输出轴的另一端且位于环套的外侧；十个第一摆动块分别通过一个第一固定销周向均匀地固定安装在轮毂的外弧面上，且每个第一摆动块与轮毂外弧面配合；十个第二摆动块分别通过一个第二固定销周向均匀地固定安装在轮胎的内弧面上，且每个第二摆动块与轮胎的内弧面配合；轮胎通过安装在其内弧面上的第二摆动块与轮毂外弧面上安装的第一摆动块的配合安装在轮毂的外侧。

作为本技术的进一步改进，上述滑动盘与环套之间通过轴承配合。

作为本技术的进一步改进，上述两个第一铰接扣与两个第二铰接扣分别焊接在底壳上。

作为本技术的进一步改进，上述两个第三铰接扣焊接在滑动盘上。

作为本技术的进一步改进，上述第二铰接杆在滑动盘上的槽口内摆动的角度为正负15度。

相对于传统的机器人驱动桥技术，本发明设计了一种重型机器人行走平台的驱动桥，它可以承受更多重力，而且牵引力与侧向稳定行较好，减少轮胎磨损的机器人驱动桥，具有较好的使用效果。

本发明中输入转轴的一端与机器人行走平台的驱动轴连接；差速器的输入轴与输入转轴相连；第一输出轴的一端安装在差速器的输出轴上；第一锥齿轮安装在第一输出轴上；固定轴的两端分别固定安装在底壳内未开有方形孔的两侧面上；内齿轮安装在固定轴上且与第一锥齿轮啮合；第二输出轴嵌套安装在轴套中且靠近差速器的一端穿过轴套支耳；第二锥齿轮固定安装在第二输出轴靠近差速器的一端上且与内齿轮啮合；轮毂安装在第二输出轴的另一端且位于环套的外侧；轮胎通过安装在其内弧面上的第二摆动块与轮毂外弧面上安装的第一摆动块的配合安装在轮毂的外侧；当机器人行走平台的驱动轴转动时，驱动轴会带动输入转轴转动；输入转轴转动会通过差速器带动两个第一输出轴转动；两个第一输出轴转动带动对应的第一锥齿轮转动；第一锥齿轮转动带动对应的内齿轮转动；内齿轮动带动对应的第二锥齿轮转动；第二锥齿轮转动带动对应的第二输出轴转动；第二输出轴转动带动对应的轮毂转动；轮毂转动通过安装在其外弧面上的第一摆动块与轮胎外弧面上所安装的第二摆动块的配合带动轮胎转动。

本发明中两个第一铰接杆分别通过安装在其上的第一支耳与两个第一铰接扣铰接；两个第二铰接杆分别通过安装在其上的第二铰接杆支耳与两个第二铰接扣铰接；滑动盘通过两个第三铰接扣与两个第一铰接杆上所安装的两个第二支耳的配合安装在两个第一铰接杆上；轴套的一端安装有一个轴套支耳；轴套通过轴套支耳安装在固定轴上；轴套的一端穿过固定套筒上所开的轴套孔；第二输出轴嵌套安装在轴套中且靠近差速器的一端穿过轴套支耳；第二锥齿轮固定安装在第二输出轴靠近差速器的一端上且与内齿轮啮合；轮毂安装在第二输出轴的另一端且位于环套的外侧；两个第二铰接杆安装有固定套筒的一端穿过滑动盘上的槽口位于滑动盘的另一侧；环套安装在滑动盘的外圆上且环套与滑动盘转动配合；轮胎通过安装在其内弧面上的第二摆动块与轮毂外弧面上安装的第一摆动块的配合安装在轮毂的外侧；当机器人行走平台在行走过程中与地面上的突起障碍物或低洼地面接触时，轮胎相对于底壳会发生移动；轮胎移动会带动轮毂移动；轮毂带动轴套相对于固定轴摆动；为了避免轮毂与底壳之间发生干涉；所以本发明中轮胎通过安装在其内弧面上的第二摆动块与轮毂外弧面上安装的第一摆动块的配合安装在轮毂的外侧；轮毂与轮胎之间可以发生相对转动；通过轮毂与轮胎之间的转动和固定轴与轴套支耳之间的配合来防止轮胎在向上移动过程中轮毂与底壳之间发生干涉；本发明中两个第二铰接杆分别通过安装在其上的第二铰接杆支耳与两个第二铰接扣铰接；轴套的一端穿过固定套筒上所开的轴套孔；第二铰接杆的作用是对轴套起到支撑作用；同时当轴套摆动时第二铰接杆通过第二铰接杆支耳与两个第二铰接扣铰接也可以发生摆动，不会与轴套发生干涉；轮胎向上移动同时会带动环套向上移动；环套向上移动带动滑动盘向上移动，由于第一铰接杆与机器人底壳铰接；所以滑动盘向上移动不会与底壳发生干涉；本发明设计第二铰接杆在滑动盘上的槽口内摆动的角度为正负15度；通过多次试验第二铰接杆在滑动盘上的槽口内摆动的角度为正负15度可以满足轮胎在与地面上的突起障碍物接触时第二铰接杆的摆动；本发明中当轴套发生摆动时轴套会通过第二输出轴带动第二锥齿轮摆动，但是其摆动轴线与内齿轮的轴线重合；所以轴套带动第二锥齿轮摆动时第二锥齿轮会绕着内齿轮的轴线转动，即在轴套摆动过程中第二锥齿轮与内齿轮始终处于啮合状态。

本发明中所设计的两个第一铰接杆是为了使轮胎一直处于垂直状态，但它的结构相对来说比较脆弱，不能承受更多的重力；所以本发明又设计了第二铰接杆，第二铰接杆可以承受更多的重力，但是它的牵引力与侧向稳定性较差；所以本发明设计综合了两种铰接杆的优势。

当人们使用本发明设计的机器人行走平台时，机器人行走平台的驱动轴转动时，驱动轴会带动输入转轴转动；输入转轴转动会通过差速器带动两个第一输出轴转动；两个第一输出轴转动带动对应的第一锥齿轮转动；第一锥齿轮转动带动对应的内齿轮转动；内齿轮动带动对应的第二锥齿轮转动；第二锥齿轮转动带动对应的第二输出轴转动；第二输出轴转动带动对应的轮毂转动；轮毂转动通过安装在其外弧面上的第一摆动块与轮胎外弧面上所安装的第二摆动块的配合带动轮胎转动；当机器人行走平台在行走过程中与地面上的突起障碍物或低洼地面接触时，轮胎相对于底壳会发生移动；轮胎移动会带动轮毂移动；轮毂带动轴套相对于固定轴摆动；为了避免轮毂与底壳之间发生干涉；所以本发明中轮胎通过安装在其内弧面上的第二摆动块与轮毂外弧面上安装的第一摆动块的配合安装在轮毂的外侧；轮毂与轮胎之间可以发生相对转动；通过轮毂与轮胎之间的转动和固定轴与轴套支耳之间的配合来防止轮胎在向上移动过程中轮毂与底壳之间发生干涉。

附图说明

图1是整体外观结构示意图。

图2是内部结构示意图。

图3是内部结构分布示意图。

图4是内部结构安装示意图。

图5是底壳结构示意图。

图6是第一铰接杆与第二铰接杆安装示意图。

图7是第一铰接扣与第二铰接扣安装示意图。

图8是内齿轮结构示意图。

图9是第一锥齿轮结构示意图。

图10是固定套筒安装示意图。

图11是第一支耳与第二支耳安装示意图。

图12是环套结构示意图。

图13是第三铰接扣安装示意图。

图14是轴套安装示意图。

图15是轴套支耳结构示意图。

图16是第二锥齿轮结构示意图。

图17是第二摆动块安装示意图。

图18是轮胎安装示意图。

图中标号名称：1、输入转轴；2、底壳；3、轮胎；4、轮毂；5、环套；6、第一铰接扣；7、第二铰接扣；8、第一铰接杆；9、第二铰接杆；10、固定套筒；11、轴孔；12、差速器；13、第一输出轴；14、第一锥齿轮；15、固定轴；16、内齿轮；17、轴套孔；18、第二铰接杆支耳；19、第一支耳；20、第二支耳；21、第三铰接扣；22、滑动盘；23、轴套；24、第一固定销；25、第一摆动块；26、第二锥齿轮；27、第二输出轴；28、第二固定销；29、第二摆动块；30、轴套支耳；31、槽口。

具体实施方式

如图1所示，它包括输入转轴1、底壳2、轮胎3、轮毂4、环套5、第一铰接扣6、第二铰接扣7、第一铰接杆8、第二铰接杆9、固定套筒10、轴孔11、差速器12、第一输出轴13、第一锥齿轮14、固定轴15、内齿轮16、轴套孔17、第二铰接杆支耳18、第一支耳19、第二支耳20、第三铰接扣21、滑动盘22、轴套23、第一固定销24、第一摆动块25、第二锥齿轮26、第二输出轴27、第二固定销28、第二摆动块29、轴套支耳30、槽口31，如图5所示，其中底壳2的两侧对称的开有两个方形孔，且两个方形孔与底壳2内侧相通；底壳2上未开有方形孔一侧端面的中心位置上开有一个轴孔11且轴孔11与底壳2内侧相通；底壳2安装在机器人行走平台上的安装架上；如图2所示，输入转轴1的一端与机器人行走平台的驱动轴连接；输入转轴1的另一端穿过底壳2上的轴孔11位于底壳2内；如图2、3所示，差速器12上具有一个输入轴和两个输出轴；差速器12固定安装在底壳2内，且差速器12的输入轴与输入转轴1相连。

如图9所示，差速器12的两个输出轴上所安装结构完全相同，对于其中任意一个，第一输出轴13的一端安装在差速器12的输出轴上；第一锥齿轮14安装在第一输出轴13上；如图8所示，固定轴15的两端分别固定安装在底壳2内未开有方形孔的两侧面上；内齿轮16安装在固定轴15上且与第一锥齿轮14啮合；如图7所示，两个第一铰接扣6对称地安装在底壳2上开有方形孔一侧的端面上，且位于对应方形孔的上下两端；两个第二铰接扣7对称地安装在底壳2上开有方形孔一侧的端面上，且位于对应方形孔的前后两侧；如图11所示，第一铰接杆8的一端固定安装的有一个第一支耳19，第一铰接杆8的另一端固定安装的有一个第二支耳20；如图6所示，两个第一铰接杆8分别通过安装在其上的第一支耳19与两个第一铰接扣6铰接；第二铰接杆9的一端安装的有一个第二铰接杆支耳18；两个第二铰接杆9分别通过安装在其上的第二铰接杆支耳18与两个第二铰接扣7铰接；如图10所示，固定套筒10的一端开有一个贯通的轴套孔17；固定套筒10安装在两个第二铰接杆9的另一端且位于两个铰接杆之间；如图12所示，滑动盘22的中心开有一个槽口31；两个第三铰接扣21对称地固定安装在滑动盘22的一端且位于槽口31的上下两端；如图3、4所示，滑动盘22通过两个第三铰接扣21与两个第一铰接杆8上所安装的两个第二支耳20的配合安装在两个第一铰接杆8上；两个第二铰接杆9安装有固定套筒10的一端穿过滑动盘22上的槽口31位于滑动盘22的另一侧；如图13所示，环套5安装在滑动盘22的外圆上且环套5与滑动盘22转动配合；如图15所示，轴套23的一端安装有一个轴套支耳30；轴套23通过轴套支耳30安装在固定轴15上；如图14所示，轴套23的另一端穿过固定套筒10上所开的轴套孔17；如图16所示，第二输出轴27嵌套安装在轴套23中且靠近差速器12的一端穿过轴套支耳30；如图8所示，第二锥齿轮26固定安装在第二输出轴27靠近差速器12的一端上且与内齿轮16啮合；如3、4所示，轮毂4安装在第二输出轴27的另一端且位于环套5的外侧；如图14所示，十个第一摆动块25分别通过一个第一固定销24周向均匀地固定安装在轮毂4的外弧面上，且每个第一摆动块25与轮毂4外弧面配合；如图17所示，十个第二摆动块29分别通过一个第二固定销28周向均匀地固定安装在轮胎3的内弧面上，且每个第二摆动块29与轮胎3的内弧面配合；如图18所示，轮胎3通过安装在其内弧面上的第二摆动块29与轮毂4外弧面上安装的第一摆动块25的配合安装在轮毂4的外侧。

如图13所示，上述滑动盘22与环套5之间通过轴承配合。

如图7所示，上述两个第一铰接扣6与两个第二铰接扣7分别焊接在底壳2上。

如图13所示，上述两个第三铰接扣21焊接在滑动盘22上。

如图3、4所示，上述第二铰接杆9在滑动盘22上的槽口31内摆动的角度为正负15度。

综上所述：

本发明设计了一种重型机器人行走平台的驱动桥，它可以承受更多重力，而且牵引力与侧向稳定行较好，减少轮胎3磨损的机器人驱动桥，具有较好的使用效果。

本发明中输入转轴1的一端与机器人行走平台的驱动轴连接；差速器12的输入轴与输入转轴1相连；第一输出轴13的一端安装在差速器12的输出轴上；第一锥齿轮14安装在第一输出轴13上；固定轴15的两端分别固定安装在底壳2内未开有方形孔的两侧面上；内齿轮16安装在固定轴15上且与第一锥齿轮14啮合；第二输出轴27嵌套安装在轴套23中且靠近差速器12的一端穿过轴套支耳30；第二锥齿轮26固定安装在第二输出轴27靠近差速器12的一端上且与内齿轮16啮合；轮毂4安装在第二输出轴27的另一端且位于环套5的外侧；轮胎3通过安装在其内弧面上的第二摆动块29与轮毂4外弧面上安装的第一摆动块25的配合安装在轮毂4的外侧；当机器人行走平台的驱动轴转动时，驱动轴会带动输入转轴1转动；输入转轴1转动会通过差速器12带动两个第一输出轴13转动；两个第一输出轴13转动带动对应的第一锥齿轮14转动；第一锥齿轮14转动带动对应的内齿轮16转动；内齿轮16动带动对应的第二锥齿轮26转动；第二锥齿轮26转动带动对应的第二输出轴27转动；第二输出轴27转动带动对应的轮毂4转动；轮毂4转动通过安装在其外弧面上的第一摆动块25与轮胎3外弧面上所安装的第二摆动块29的配合带动轮胎3转动。

本发明中两个第一铰接杆8分别通过安装在其上的第一支耳19与两个第一铰接扣6铰接；两个第二铰接杆9分别通过安装在其上的第二铰接杆支耳18与两个第二铰接扣7铰接；滑动盘22通过两个第三铰接扣21与两个第一铰接杆8上所安装的两个第二支耳20的配合安装在两个第一铰接杆8上；轴套23的一端安装有一个轴套支耳30；轴套23通过轴套支耳30安装在固定轴15上；轴套23的一端穿过固定套筒10上所开的轴套孔17；第二输出轴27嵌套安装在轴套23中且靠近差速器12的一端穿过轴套支耳30；第二锥齿轮26固定安装在第二输出轴27靠近差速器12的一端上且与内齿轮16啮合；轮毂4安装在第二输出轴27的另一端且位于环套5的外侧；两个第二铰接杆9安装有固定套筒10的一端穿过滑动盘22上的槽口31位于滑动盘22的另一侧；环套5安装在滑动盘22的外圆上且环套5与滑动盘22转动配合；轮胎3通过安装在其内弧面上的第二摆动块29与轮毂4外弧面上安装的第一摆动块25的配合安装在轮毂4的外侧；当机器人行走平台在行走过程中与地面上的突起障碍物或低洼地面接触时，轮胎3相对于底壳2会发生移动；轮胎3移动会带动轮毂4移动；轮毂4带动轴套23相对于固定轴15摆动；为了避免轮毂4与底壳2之间发生干涉；所以本发明中轮胎3通过安装在其内弧面上的第二摆动块29与轮毂4外弧面上安装的第一摆动块25的配合安装在轮毂4的外侧；轮毂4与轮胎3之间可以发生相对转动；通过轮毂4与轮胎3之间的转动和固定轴15与轴套支耳30之间的配合来防止轮胎3在向上移动过程中轮毂4与底壳2之间发生干涉；本发明中两个第二铰接杆9分别通过安装在其上的第二铰接杆支耳18与两个第二铰接扣7铰接；轴套23的一端穿过固定套筒10上所开的轴套孔17；第二铰接杆9的作用是对轴套23起到支撑作用；同时当轴套23摆动时第二铰接杆9通过第二铰接杆支耳18与两个第二铰接扣7铰接也可以发生摆动，不会与轴套23发生干涉；轮胎3向上移动同时会带动环套5向上移动；环套5向上移动带动滑动盘22向上移动，由于第一铰接杆8与机器人底壳2铰接；所以滑动盘22向上移动不会与底壳2发生干涉；本发明设计第二铰接杆9在滑动盘22上的槽口31内摆动的角度为正负15度；通过多次试验第二铰接杆9在滑动盘22上的槽口31内摆动的角度为正负15度可以满足轮胎3在与地面上的突起障碍物接触时第二铰接杆9的摆动；本发明中当轴套23发生摆动时轴套23会通过第二输出轴27带动第二锥齿轮26摆动，但是其摆动轴线与内齿轮16的轴线重合；所以轴套23带动第二锥齿轮26摆动时第二锥齿轮26会绕着内齿轮16的轴线转动，即在轴套23摆动过程中第二锥齿轮26与内齿轮16始终处于啮合状态。

本发明中所设计的两个第一铰接杆8是为了使轮胎3一直处于垂直状态，但它的结构相对来说比较脆弱，不能承受更多的重力；所以本发明又设计了第二铰接杆9，第二铰接杆9可以承受更多的重力，但是它的牵引力与侧向稳定性较差；所以本发明设计综合了两种铰接杆的优势。

具体实施：当人们使用本发明设计的机器人行走平台时，机器人行走平台的驱动轴转动时，驱动轴会带动输入转轴1转动；输入转轴1转动会通过差速器12带动两个第一输出轴13转动；两个第一输出轴13转动带动对应的第一锥齿轮14转动；第一锥齿轮14转动带动对应的内齿轮16转动；内齿轮16动带动对应的第二锥齿轮26转动；第二锥齿轮26转动带动对应的第二输出轴27转动；第二输出轴27转动带动对应的轮毂4转动；轮毂4转动通过安装在其外弧面上的第一摆动块25与轮胎3外弧面上所安装的第二摆动块29的配合带动轮胎3转动；当机器人行走平台在行走过程中与地面上的突起障碍物或低洼地面接触时，轮胎3相对于底壳2会发生移动；轮胎3移动会带动轮毂4移动；轮毂4带动轴套23相对于固定轴15摆动；为了避免轮毂4与底壳2之间发生干涉；所以本发明中轮胎3通过安装在其内弧面上的第二摆动块29与轮毂4外弧面上安装的第一摆动块25的配合安装在轮毂4的外侧；轮毂4与轮胎3之间可以发生相对转动；通过轮毂4与轮胎3之间的转动和固定轴15与轴套支耳30之间的配合来防止轮胎3在向上移动过程中轮毂4与底壳2之间发生干涉。