一种可对接的履带式移动机器人

摘要

本发明公开了一种可对接的履带式移动机器人，由等效球铰机构、前连接件、后连接件、右支撑履带机构、左支撑履带机构和对接卡紧机构组成，右支撑履带机构结构与左支撑履带机构结构对称相同，前连接件的左底板与左支撑履带机构的前连接板固定，前连接件的右底板与右支撑履带机构的前连接板固定，前连接件的上顶板与等效球铰机构的球铰底座固定；后连接件的左底板与左支撑履带机构的后连接板固定，后连接件的右底板与右支撑履带机构的后连接板固定，后连接件的上顶板与对接卡紧机构的支撑座背部通过后面板固定。单个本发明机器人机构既能独立运行，又能通过对接卡紧机构与另一个机器人的等效球铰机构连接，组成一个多车体的机器人车体群。其功能表现为，在平坦路面下，机器人能以单车体进行独立运动；在复杂路面下，或需要完成高难度动作时，机器人能利用对接卡紧机构组合成多车体机器人结构，利用等效球铰机构实现翻越高障碍或楼梯、穿过狭窄通道、越过大宽度沟堑等动作，并能完成机器人翻倒后的自复位。

主权项

1.一种可对接的履带式移动机器人，其特征在于：由等效球铰机构(1)、前连接件(2)、后连接件(4)、右支撑履带机构(3)、左支撑履带机构(6)和对接卡紧机构(5)组成，右支撑履带机构(3)结构与左支撑履带机构(6)结构对称相同，前连接件(2)的左底板(202)与左支撑履带机构(6)的前连接板固定，前连接件(2)的右底板(201)与右支撑履带机构(3)的前连接板(304)固定，前连接件(2)的上顶板(203)与等效球铰机构(1)的球铰底座(101)固定；后连接件(4)的左底板(402)与左支撑履带机构(6)的后连接板固定，后连接件(4)的右底板(401)与右支撑履带机构(3)的后连接板(305)固定，后连接件(4)的上顶板(403)与对接卡紧机构(5)的支撑座(507)背部通过后面板(575)固定；所述等效球铰机构(1)是具有三个转动自由度的主动球铰，等效球铰机构(1)由三个电机、一个对接头组件(106)和相关连接构件组成，三个电机是指偏航电机(110)、翻滚电机(111)和俯仰电机(112)；翻滚电机(111)安装在球铰底座(101)上，翻滚电机(111)的输出轴与翻滚座(102)的左面板(121)固定；俯仰电机(112)安装在翻滚座(102)的后面板(123)上，俯仰电机(112)的输出轴穿过后面板(123)上的一通孔与第二弧形杆(105)的一端连接，第二弧形杆(105)的另一端通过铰链(113)与第一弧形杆(104)一端连接；偏航电机(110)安装在翻滚座(102)的底面板(122)上，偏航电机(110)的输出轴穿过底面板(122)上的一通孔(107)与U形座(103)连接；对接头组件(106)通过圆柱(163)上的纵向铰链(164)与第一弧形杆(104)另一端连接，对接头组件(106)通过圆柱(163)上的横向铰链(165)与U形座(103)的前通孔(108)和后通孔(109)连接；对接头组件(106)为一体成型件，其一端为圆柱(163)，圆柱(163)的端部开设有纵向和横向通孔，圆柱(163)的另一端是锥座(162)，锥座(162)端部为锥形接头(161)；所述右支撑履带机构(3)由驱动组件A(306)、驱动组件B(307)、驱动组件C(308)、驱动组件D(309)、履带(302)、前支撑板(301)、后支撑板(303)和四个摆动轴组成，驱动组件A(306)和驱动组件B(307)放置在下方，驱动组件C(308)和驱动组件D(309)放置在上方，且这四个驱动组件相互平行，这四个驱动组件分别通过四个摆动轴安装在前支撑板(301)与后支撑板(303)上，且摆动轴的一端套接一扭力弹簧；前支撑板(301)和后支撑板(303)为梯形结构，其面板上开设有供摆动轴固定的安装孔，后支撑板(303)的外侧面板上设有前连接板(304)、后连接板(305)；驱动组件C(308)的驱动轮(381)固定在轮毂电机(382)的轮毂上，电机轴(387)的两端分别套接有左挡圈(384)和右挡圈(385)，左挡圈(384)和右挡圈(385)同摆动臂(383)一端连接，摆动臂(383)另一端的通孔(386)内套接有摆动轴(310)；所述对接卡紧机构(5)的支撑座(507)为一体成型件，是对接卡紧机构(5)的基座，其中心位置开设有锥形孔(574)，其上端设有T形后梁(571)、T形前梁(573)，T形后梁(571)与T形前梁(573)之间开设有凹槽(572)；T形后梁(571)与T形前梁(573)的左端卡合有左十字滑块(509)，左十字滑块(509)一侧面与三角形左定位块(504)的底边固定连接，左定位块(504)的底边位于前面板(576)的左侧且底边边线与锥形孔(574)的孔边重合；T形后梁(571)与T形前梁(573)的右端卡合有右十字滑块(508)，右十字滑块(508)一侧面与三角形右定位块(505)的底边固定连接，右定位块(505)的底边位于前面板(576)的右侧且底边边线与锥形孔(574)的孔边重合；卡紧电机(506)固定在支撑座(507)的后面板(575)上，卡紧电机(506)的输出轴上连接有电机齿轮(501)；丝杠(502)一端通过螺纹连接在右十字滑块(508)上，丝杠(502)另一端穿过左十字滑块(509)后固定在丝杠齿轮(503)上，且左十字滑块(509)与丝杠(502)螺纹连接，电机齿轮(501)与丝杠齿轮(503)啮合。