专利名称：一种用于机器人平台的独立行走机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种独立行走机构，尤其是一种用于机器人平台的独立行走机构，属于机器人工程技术领域。
背景技术：
目前世界上各种车辆和平台的行走机构种类繁多，有轮式行走机构、履带式行走机构、轮履结合式行走机构、甚至还有仿生式的轮腿式行走机构。其中轮式行走机构和履带式行走机构用的较为广泛。但是这些机构很少有具有独立行走功能的机构，既它们大多数只是一个单纯的传动机构，动力部分还得借助于平台。仿生式的轮腿式行走机构有单独行走的能力，但是这种机构结构相对复杂，机构的工艺性要求较高，而且通用性较差。
发明内容
本发明为机动平台提供一种独立的行走机构，特别是一种用于机器人平台的独立行走机构，该机构是一个独立的行走模块，特别适合运用于机器人的模块化设计，此机构可以保证平台在复杂的地面环境中能够顺利行驶。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的
本发明主要包括电机减速器组、履带、主动轮、从动轮、电机驱动器、张紧轮、内侧板、外侧板、支撑轮及其附件。电机减速器组的减速器外壳是电机减速器组的输出轴，电机减速器组镶嵌在主动轮的内部，主动轮通过螺钉固定连接在电机减速器组的外壳上，主动轮与电机减速器组的外壳一起运转。主动轮和从动轮都上设计有履带槽，可以卡住履带，增大主动轮和从动轮与履带之间的摩擦系数。主动轮与从动轮通过履带传动连接，从动轮轴上装有深沟球轴承，从动轮套在深沟球轴承上，从动轮轴固定在内侧板和外侧板中间。支撑轮通过装在其上面的深沟球轴承紧配合在内侧板和外侧板上的轴承槽中，支撑轮有五个，起支撑履带的作用，使平台在坎坷不平的路面上行走时履带不会被卡住。张紧轮有一个，张紧轮通过装在张紧轮轴上面的轴承紧配合在内侧板和外侧板下部的轴承槽中，起调节履带松紧的作用，使平台行走时履带不易掉出。电机驱动器与独立行走机构结合为一个整体，电机驱动器用螺钉固定在内侧板上，控制直流无刷电机的转动。该设计使独立行走机构具有了驱动和行走机构。主动轮和从动轮的两个端面上都用螺钉固定有履带挡圈，可以有效防止履带在运行过程中偏离主动轮和从动轮。内侧板与外侧板通过四个螺钉固定连接，或者与平台连接。
电机减速器组包括一个直流无刷电机、小齿轮、齿轮、大齿轮、轴承和输出轴。直流无刷电机通过螺钉固定在内侧板上，直流无刷电机的输出轴上固定有小齿轮，小齿轮与齿轮啮合，齿轮又与大齿轮啮合，减速器外壳的内表面上是有内齿的，大齿轮可与减速器外壳的内表面上的内齿啮合，最终通过三级齿轮减速带动减速器外壳转动。在直流无刷电机的外壳上还套有轴承，轴承的外挡圈与减速器外壳接触，且起定位作用，以保证减速器外壳在转动时不发生偏摆。使电机减速器组的外壳可以围绕直流无刷电机转动。当直流无刷电机工作时，使电机减速器组的减速器外壳运转，减速器外壳通过履带带动从动轮转动，从而实现独立行走机构前进的目的。
本发明的有益效果本发明是一个独立的行走模块，特别适合运用于机器人的模块化设计，此机构可以保证平台在复杂的地面环境中能够顺利行驶。应用于机器人的设计，使机器人各个轮可以独立运行，一旦一个轮子损坏，不会影响其它轮子的工作，该机构还可以独立成一个小的机器人。
图1是本发明在平台上的应用示意图；图2是本发明的结构示意图3是本发明去掉履带的示意图4是本发明拆除外侧板的示意图5是本发明中的电机减速器组结构示意图
附图中l一独立行走机构、2—平台、3—电机减速器组、4一履带、5—主动轮、6—从动轮、7—驱动器、8—支撑轮、9一内侧板、IO—外侧板、ll一履带挡圈、12—张紧轮、13—轴承、M—从动轮轴、15—螺钉、16—张紧轮轴、17—螺钉、18—轴承、19一螺钉、20—减速器外壳、21—直流无刷电机，22—小齿轮、23—齿轮、24—大齿轮、25—轴承、26—输出轴e
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。实施例
如图1所示，本发明的独立行走机构1安装在机器人平台2的两侧，与平台2配合使用，使平台的每个轮之间相互独立，可以独立支持平台行走，具有可更换性和模块化。
如图2、图3、图4所示，独立行走机构主要包括电机减速器组3、履带4、主动轮5、从动轮6、电机驱动器7、支撑轮8、内侧板9、外侧板10、张紧轮12及其附件。电机减速器组3的减速器外壳20是电机减速器组3的输出轴，电机减速器组3镶嵌在主动轮5的内部，主动轮5通过螺钉19固定连接在电机减速器组3的外壳上，主动轮5与电机减速器组3的外壳一起运转。主动轮5和从动轮6都上设计有履带槽，可以卡住履带4，增大主动轮5和从动轮6与履带4之间的摩擦系数。主动轮5与从动轮6通过履带4传动连接，从动轮轴14上装有深沟球轴承，从动轮6套在深沟球轴承上，从动轮轴14固定在内侧板9和外侧板10中间。支撑轮8通过装在其上面的深沟球轴承13紧配合在内侧板9和外侧板10上的轴承槽中，支撑轮8有五个，起支撑履带4的作用，使平台在坎坷不平的路面上行走时履带4不会被卡住。张紧轮12通过装在张紧轮轴16上面的轴承18紧配合 在内侧板9和外侧板10下部的轴承槽中，起调节履带4松紧的作用， 使平台行走时履带4不易掉出。电机驱动器7与独立行走机构1结合 为一个整体，电机驱动器7用螺钉固定在内侧板9上，控制直流无刷 电机21的转动。该设计使独立行走机构具有了驱动和行走机构。主 动轮5和从动轮6的两个端面上都用螺钉15固定有履带挡圈12，可 以有效防止履带在运行过程中偏离主动轮5和从动轮6。内侧板9与 外侧板10通过四个螺钉17固定连接，或者与平台2连接。
参见附图5所示，电机减速器组3包括一个直流无刷电机21、 小齿轮22、齿轮23、大齿轮24、轴承25和输出轴26。直流无刷电 机21通过螺钉固定在内侧板9上，直流无刷电机21的输出轴26上 固定有小齿轮22，小齿轮22与齿轮23啮合，齿轮23又与大齿轮24 啮合，减速器外壳20的内表面上是有内齿的，大齿轮23可与减速器 外壳20的内表面上的齿啮合，最终通过三级齿轮减速带动减速器外 壳20转动。在直流无刷电机21的外壳上还套有轴承25，轴承25的 外挡圈与减速器外壳20接触，且起定位作用，以保证减速器外壳20 在转动时不发生偏摆。使电机减速器组3的外壳可以围绕直流无刷电 机21转动。当直流无刷电机21工作时，使电机减速器组3的减速器 外壳20运转，减速器外壳20通过履带4带动从动轮6转动，从而实 现独立行走机构l前进的目的。
权利要求
1. 一种用于机器人平台的独立行走机构，主要包括电机减速器组(3)、履带(4)、主动轮(5)、从动轮(6)、电机驱动器(7)、支撑轮(8)、内侧板(9)、外侧板(10)、张紧轮(12)及其附件，其特征在于主动轮(5)通过螺钉(19)与电机减速器组(3)的减速器外壳(20)固定连接；主动轮(5)与从动轮(6)通过履带(4)传动连接；从动轮(6)通过从动轮轴(14)固定在内侧板(9)和外侧板(10)中间；张紧轮(12)、支撑轮(8)都通过装在其上面的轴承紧配合在内侧板(9)和外侧板(10)上的轴承槽中，电机驱动器(7)用螺钉固定在内侧板(9)上。
2. 根据权利要求1所述的主动轮(5)和电机减速器组(3)，其特征在于电机减速器组(3)的减速器外壳(20)是电机减速器组(3)的输出轴，电机减速器组(3)镶嵌在主动轮(5)的内部，主动轮(5)与电机减速器组(3)的减速器外壳(20) —起运转。
3. 根据权利要求1和2所述的电机减速器组(3)，其特征在于电机减速器组(3)是一个直流无刷电机(21)与减速器组的结合体，直流无刷电机(21)通过螺钉固定在内侧板(9)上，直流无刷电机(21)的输出轴(26)上固定有小齿轮(22),小齿轮(22)与齿轮(23)啮合，齿轮(23)又与大齿轮(24)啮合，减速器外壳(20)的内表面上是有内齿的，大齿轮(23)可与减速器外壳(20)的内表面上的齿啮合，最终通过三级齿轮减速带动减速器外壳(20)转动，使电机减速器组(3)的外壳可以围绕直流无刷电机(21)转动；当直流无刷电机(21)工作时，使电机减速器组(3)的外壳运转，从而带动主动轮(5)转动。
4. 根据权利要求1所述的支撑轮(8)，其特征在于支撑轮(8)有五个，都通过装在其上面的轴承(13)紧配合在内侧板(9)和外侧板(10)上的轴承槽中，起支撑履带(4)的作用，使平台在坎坷不平的路面上行走时履带(4)不会被卡住。
5. 根据权利要求1所述的张紧轮(12)，其特征在于张紧轮(12)有一个，张紧轮(12)通过装在张紧轮轴(16)上面的轴承(18)紧配合在内侧板(9)和外侧板(10)上下部的轴承槽中，起调节履带(4)松紧的作用。
6. 根据权利要求1所述的电机驱动器(7)，其特征在于电机驱动器(7)与独立行走机构结合为一个整体，电机驱动器(7)用螺钉固定在内侧板(9)上，控制直流无刷电机(21)的转动。
7. 根据权利要求3所述的电机减速器组(3),其特征在于在直流无刷电机(21)的外壳上还套有轴承(25)，轴承(25)的外挡圈与减速器外壳(20)接触起定位作用，以保证减速器外壳(20)在转动时不发生偏摆。
全文摘要
本发明涉及一种独立行走机构尤其是一种用于机器人平台的独立行走机构，属于机器人工程技术领域。该机构是一个独立的行走模块，特别适合运用于机器人的模块化设计，它主要包括电机，电机减速器组，电机驱动器，主动轮，从动轮等。其中电机与电机减速器组是一个整体，整体的外壳是减速器的输出轴，主动轮固定连接在整体的外壳上，整体的外壳的运转带动电机轮转动。此机构可以保证平台在复杂的地面环境中能够顺利行驶。应用于机器人的设计，使机器人各个轮可以独立运行，一旦一个轮损坏，不会影响其他轮的工作，该机构还可以独立成一个小的机器人。
文档编号B62D55/07GK101462559SQ20071030360
公开日2009年6月24日 申请日期2007年12月20日 优先权日2007年12月20日
发明者丁学诗, 吴江峰, 周成林, 懿 葛, 邓宏彬 申请人:湖北汉丹机电有限公司