CN104385844B - 摆杆可变偏心距越障轮 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种摆杆可变偏心距越障轮，包括圆轮、摆杆和动力轴，所述摆杆一端铰接在圆轮边缘部位，其另一端可自由摆动，所述动力轴与摆杆可自由摆动的一端传动连接，所述圆轮上设置有限制摆杆摆动幅度的限位装置，所述限位装置包括限位点设置在不同位置的摆杆限位块Ⅰ和摆杆限位块Ⅱ，所述摆杆限位块Ⅰ的限位点设置在圆轮边缘部位，所述摆杆限位块Ⅱ的限位点设置在圆轮中心部位。本发明通过动力轴转动方向的改变使摆杆摆动到不同的限位点从而调整越障轮为圆轮或者偏心轮，不需要额外的动力装置；从而实现规整地面使用圆轮移动、非规整地形使用偏心轮越障的功能，因此，拥有很强的移动效率和越障能力。
Description
技术领域
本发明属于越障机器人领域，具体涉及一种越障轮。
背景技术
随着机器人探测的范围不断扩大，我们对机器人的要求也越来越高，我们不仅希望机器人在非规则地形上有高效的越障能力,而且希望机器人在规则地形上有高效的移动能力。因此，对于机器人探测的过程中，如何实现高越障能力和高移动效率的结合是一个十分重要的问题。
机器人所处环境大多为复杂的非结构化环境，因此需要机器人具备高机动性、强大的环境感知能力和快速的反应能力。在移动越障机器人探测移动中，会遇到各种各样的地形，有的地形规整，有的地形复杂。传统的方案中，机器人移动一般使用圆轮(轮式)或者偏心轮(腿式)。其中轮式的效率最高，但越障适应能力最差；而腿式的适应能力最强，但移动效率最差。在规则地形上，圆轮具有较高的移动效率，但是越障能力很差；在不规则地形上，偏心轮可以发挥很强的越障能力，但是移动效率却很低。此两种实现均具有很大的局限性，所以目前有相关的改进技术，如：在移动过程中遇到障碍物就拆下圆轮换成偏心轮或者使用额外的电动装置将动力轴心改变，从而形成偏心轮或者圆轮，以适应不同地形的移动。但是以上改进方案也有很大问题，比如需要拆卸轮子或者增加额外的动力装置，甚至增加机器人本身的重量，从而使机器人移动能力降低，成本增加，应用范围也会有所限制。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种摆杆可变偏心距越障轮，以克服现有技术的上述缺陷，使机器人拥有很强的移动效率和越障能力。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种摆杆可变偏心距越障轮，包括圆轮、摆杆和动力轴，所述摆杆一端铰接在圆轮边缘部位，其另一端可自由摆动，所述动力轴与摆杆可自由摆动的一端传动连接，所述圆轮上设置有限制摆杆摆动幅度的限位装置。
进一步，所述限位装置包括限位点设置在不同位置的摆杆限位块Ⅰ和摆杆限位块Ⅱ。
进一步，所述摆杆限位块Ⅰ的限位点设置在圆轮边缘部位，所述摆杆限位块Ⅱ的限位点设置在圆轮中心部位。
本发明的有益效果是：本发明通过动力轴转动方向的改变使摆杆摆动到不同的限位点从而调整越障轮为圆轮或者偏心轮，不需要额外的动力装置；从而实现规整地面使用圆轮移动、非规整地形使用偏心轮越障的功能，因此，拥有很强的移动效率和越障能力。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明结构的示意图；
图2为本发明越障轮向前移动的示意图；
图3为本发明越障轮向后移动的示意图；
图中，1-摆杆，2-圆轮，3-摆杆限位块Ⅱ，4-摆杆限位块Ⅰ，5-中间铰链轴，6-动力轴。
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种摆杆可变偏心距越障轮，包括圆轮2、摆杆1和动力轴6，所述摆杆一端铰接在圆轮边缘部位，其另一端可自由摆动，所述动力轴6与摆杆可自由摆动的一端传动连接，所述圆轮上设置有限制摆杆摆动幅度的限位装置。
本实施例中，所述限位装置包括限位点设置在不同位置的摆杆限位块Ⅰ4和摆杆限位块Ⅱ3，所述摆杆限位块Ⅰ4的限位点设置在圆轮边缘部位，所述摆杆限位块Ⅱ3的限位点设置在圆轮中心部位。
本实施例使用一个上半部分和铰链都焊接固定在圆轮上的金属摆杆1，摆杆的下半部分可以绕中间铰链轴5进行摆动，使用焊接在圆轮上的摆杆限位块Ⅰ和摆杆限位块Ⅱ(二者皆为圆弧形挡板)作为限位装置，摆杆的下半部分下端与动力轴6连接，动力轴与动力装置连接，动力轴转动时带动摆杆下半部分绕中间铰链轴5摆动，当摆杆下半部分摆动到限位点后被限位装置限位，从而调整偏心距的大小。
在本发明实施例中，当动力轴带动摆杆摆动到摆杆限位块Ⅰ4时，由于限位装置的限位作用，此时的偏心距最大，越障轮即可作为偏心轮使用；当动力轴带动摆杆摆动到摆杆限位块Ⅱ3时，由于限位装置的限位作用，此时的偏心距最小，越障轮即可作为圆轮使用。
本发明实施例的摆杆可变偏心越障轮，结构简单，体积小、重量轻，无需额外的驱动装置，控制简单并且容易实现，在规整地形下是圆轮前进，运动效率较高，当在不规整地形下行走时，调整为偏心轮前进，圆轮和偏心轮在行进过程中自主切换，与其它越障轮相比，运动效率较高，越障能力较好。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种摆杆可变偏心距越障轮，其特征在于：包括圆轮、摆杆和动力轴，所述摆杆一端铰接在圆轮边缘部位，其另一端可自由摆动，所述动力轴与摆杆可自由摆动的一端传动连接，所述圆轮上设置有限制摆杆摆动幅度的限位装置。
2.根据权利要求1所述的摆杆可变偏心距越障轮，其特征在于：所述限位装置包括限位点设置在不同位置的摆杆限位块Ⅰ和摆杆限位块Ⅱ。
3.根据权利要求2所述的摆杆可变偏心距越障轮，其特征在于：所述摆杆限位块Ⅰ的限位点设置在圆轮边缘部位，所述摆杆限位块Ⅱ的限位点设置在圆轮中心部位。
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