一种翻越连续台阶的轮式驱动机构的制作方法
【专利摘要】本发明涉公开了一种翻越连续台阶的轮式驱动机构，包括机体和行走机构，所述行走机构对称设置于机体的左右两侧，所述行走机构包括4个直径相等且速率及方向完全同步的偏心轮；所述机体内设置动力驱动装置，所述动力驱动装置通过驱动轴与偏心轮连接；所述机体的下前端设置翻越支撑件。该翻越连续台阶的轮式驱动机构，解决了目前机器人的行走机构在翻越楼梯台阶时带来的不便以及行走机构控制复杂的问题，具有结构简单，体积小、重量轻、可连续翻越台阶的特点。
【专利说明】一种翻越连续台阶的轮式驱动机构
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种翻越连续台阶的轮式驱动机构。
【背景技术】
[0002]目前，机器人要越过像楼梯这样的地形可以采取多种行走结构。常见的有“履带式” “轮式” “腿式”。直接利用履带转动达到行进或爬坡目的的机器人称为履带式机器人，地面适应性强、稳定性高、机构简单，但能量损耗高，平地效率较低。模仿人类或其它动物腿部运动的机器人称为腿式机器人。地面适应性强，稳定性高，但机构及控制复杂、运行速度低。直接利用车轮或类轮转动达到行进或爬坡目的的机器人称为轮式机器人。在满足一定地形适应性前提下，可充分发挥移动机器人移动灵活、控制简单等优点。但对地形的适应性大小与轮子的数量成正比，随着轮子数量的增加又带来了体积庞大、重量重等缺点。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种翻越连续台阶的轮式驱动机构，旨在解决目前机器人的行走机构在翻越楼梯台阶时带来的不便以及行走机构控制复杂的问题，该翻越连续台阶的轮式驱动机构具有结构简单，体积小、重量轻、可连续翻越台阶的特点。
[0004]本发明是这样实现的，一种翻越连续台阶的轮式驱动机构，包括机体和行走机构，其特殊之处在于，所述行走机构对称设置于机体的左右两侧，所述行走机构包括4个直径相等且速率及方向完全同步的偏心轮；所述机体内设置动力驱动装置，所述动力驱动装置通过驱动轴与偏心轮连接；所述机体的下前端设置翻越支撑件。
[0005]进一步，所述翻越支撑件为一组平行设置的金属杆，金属杆于与楼梯台阶接触的一面设置防滑波纹。
[0006]进一步，所述翻越支撑件的外表面设置耐磨层。
[0007]进一步，所述耐磨层是陶瓷层、粉末合金层和改性塑料层的其中一种。
[0008]进一步,所述耐磨层的厚度为0.2?2mm。
[0009]进一步，所述翻越支撑件为一组平行设置的金属杆，翻越支撑件与机体的下部设置防滑粘附带，所述防滑粘附带为一层粘附于翻越支撑件和机体下部带有防滑纹的橡胶带。
[0010]进一步，所述偏心轮的表面均匀设置圆柱状突起部。
[0011 ] 进一步，所述动力驱动装置包括电机和蓄电池。
[0012]本发明提供了 一种翻越连续台阶的轮式驱动机构，解决了目前机器人的行走机构在翻越楼梯台阶时带来的不便以及行走机构控制复杂的问题，该翻越连续台阶的轮式驱动机构结构简单，体积小、重量轻、可连续翻越台阶，在进行翻越台阶的动作时，偏心轮与机体自主切换，无需人工控制，偏心轮转动一圈，机体会走上一个台阶，因此上楼梯效率较高。
【专利附图】
【附图说明】[0013]图1是本发明的立体图；
[0014]图2是本发明实施例1的结构示意图；
[0015]图3是本发明实施例2的结构示意图；
[0016]图4是本发明在翻越连续台阶时的示意图；
[0017]其中，1-机体；2_偏心轮；3_驱动轴；4_翻越支撑件；5_定位孔；6_圆柱状突起部；7-防滑粘附带。
【具体实施方式】
[0018]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0019]图1示出了本发明实施例提供的翻越连续台阶的轮式驱动机构的结构。为了便于说明，仅不出了与本发明相关的部分。
[0020]该翻越连续台阶的轮式驱动机构，包括机体I和行走机构，行走机构对称设置于机体I的左右两侧，行走机构包括4个直径相等且速率及方向完全同步的偏心轮2 ;机体I内设置动力驱动装置，所述动力驱动装置通过驱动轴3与偏心轮2连接；机体I的下前端设置翻越支撑件4。
[0021]下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
[0022]实施例1
[0023]如图2所示，本发明实施例提供的一种翻越连续台阶的轮式驱动机构，该翻越连续台阶的轮式驱动机构包括:包括机体I和行走机构，行走机构对称设置于机体I的左右两侧，行走机构包括4个直径相等且速率及方向完全同步的偏心轮2 ;机体I内设置动力驱动装置，动力驱动装置通过驱动轴3与偏心轮2连接，偏心轮2均设有定位孔5，各个偏心轮的定位孔5到驱动轴3的轴心的距离一致；机体I的下前端设置翻越支撑件4。
[0024]翻越支撑件4为一组平行设置的金属杆，金属杆于与楼梯台阶5接触的一面设置防滑波纹。
[0025]翻越支撑件4的外表面设置耐磨层。
[0026]耐磨层是陶瓷层、粉末合金层和改性塑料层的其中一种。
[0027]耐磨层的厚度为0.2?2mm。
[0028]偏心轮2的表面均匀设置圆柱状突起部6，每个偏心轮2设置的细长突起部6的数量为3个。
[0029]动力驱动装置包括电机和蓄电池。
[0030]实施例2
[0031]如图3所示，本发明实施例提供的一种翻越连续台阶的轮式驱动机构，该翻越连续台阶的轮式驱动机构包括:包括机体I和行走机构，行走机构对称设置于机体I的左右两侧，行走机构包括4个直径相等且速率及方向完全同步的偏心轮2 ;机体I内设置动力驱动装置，动力驱动装置通过驱动轴3与偏心轮2连接，偏心轮2均设有定位孔5，各个偏心轮的定位孔5到驱动轴3的轴心的距离一致；机体I的下前端设置翻越支撑件4。
[0032]翻越支撑件4为一组平行设置的金属杆，翻越支撑件4与机体I的下部设置防滑粘附带7，所述防滑粘附带7为一层粘附于翻越支撑件4和机体I下部带有防滑纹的橡胶带。
[0033]偏心轮2的表面均匀设置圆柱状突起部6，每个偏心轮2设置的细长突起部6的数量为3个。
[0034]动力驱动装置包括电机和蓄电池。
[0035]本发明实施例提供的翻越连续台阶的轮式驱动机构，结构简单，体积小、重量轻、可连续翻越台阶，在进行翻越台阶的动作时，偏心轮与机体自主切换，无需人工控制，偏心轮转动一圈，机体会走上一个台阶，偏心轮所设置的圆柱状突起部，有助于翻越连续台阶，避免了在翻越台阶时，轮子与台阶的打滑现象的发生，因此上楼梯效率较高。
[0036]图4出了本发明提供的翻越连续台阶的轮式驱动机构在进行翻越连续台阶时的示意图，如图4(a)-图4(g)所示，该轮式驱动机构在平路上前进，机体会有规律的上下起伏；当前方出现楼梯障碍时，机体下前端的翻越支撑件会随着机体上下起伏，在某一个时亥IJ，翻越支撑件会搭在楼梯台阶上，此时机体的前后偏心轮的定位孔处于最高位置，翻越支撑件的高度略高于单个台阶高度；随着机体的前后偏心轮同步继续转动，机体前部被翻越支撑件抬高，前轮悬空转动，当偏心轮的远心端转动到与台阶接触时，此时力的作用点落在偏心轮上，前后偏心轮继续转动就会使机体斜向上运动。接着翻越支撑件会搭在下一级台阶上，在某一时刻，前后偏心轮会悬空继续转动，由于有防滑设计，机体会平稳搁在台阶上而不下滑，待到前后偏心轮的远心端转到与台阶接触的位置，由于力的作用点的变化，整个机体会抬高，并斜向上运动，从此机体的运动进入一个规律循环，从而达到连续翻越台阶的目的。
[0037]以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种翻越连续台阶的轮式驱动机构，包括机体(1)和行走机构，其特征在于，所述行走机构对称设置于机体(1)的左右两侧，所述行走机构包括4个直径相等且速率及方向完全同步的偏心轮(2);所述机体(1)内设置动力驱动装置，所述动力驱动装置通过驱动轴(3)与偏心轮(2)连接；所述机体(1)的下前端设置翻越支撑件(4)。
2.根据权利要求1所述的一种翻越连续台阶的轮式驱动机构，其特征在于，所述翻越支撑件(4)为一组平行设置的金属杆，金属杆于与楼梯台阶(5)接触的一面设置防滑波纹。
3.根据权利要求1或2所述的一种翻越连续台阶的轮式驱动机构，其特征在于，所述翻越支撑件(4)的外表面设置耐磨层。
4.根据权利要求3所述的一种翻越连续台阶的轮式驱动机构，其特征在于，所述耐磨层是陶瓷层、粉末合金层和改性塑料层的其中一种。
5.根据权利要求3所述的一种翻越连续台阶的轮式驱动机构，其特征在于，所述耐磨层的厚度为0.2~2mm。
6.根据权利要求3所述的一种翻越连续台阶的轮式驱动机构，其特征在于，所述偏心轮(2)的表面均匀设置圆柱状突起部(6)。
7.根据权利要求1所述的一种翻越连续台阶的轮式驱动机构，其特征在于，所述翻越支撑件(4)为一组平行设置的金属杆，翻越支撑件(4)与机体(1)的下部设置防滑粘附带(7)，所述防滑粘附带(7)为一层粘附于翻越支撑件(4)和机体(1)下部带有防滑纹的橡胶带。
8.根据权利要求7所述的一种翻越连续台阶的轮式驱动机构，其特征在于，所述偏心轮(2)的表面均匀设置圆柱状突起部(6)。
9.根据权利要求1所述的一种翻越连续台阶的轮式驱动机构，其特征在于，所述动力驱动装置包括电机和蓄电池。
【文档编号】B62D57/024GK103600785SQ201310572156
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2013年11月18日
【发明者】王宇俊, 方灿, 蒋齐密, 胡翔, 孙亚芹 申请人:西南大学