双足轮式行走机构的制作方法

专利名称：双足轮式行走机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种双足轮式行走机构，属于车辆行走系统，采用多 杆组合机构驱动、车轮承载的低速行走机构，可应用于山区、梯田等 崎岖不平地面以及泥泞田间、生态植被草原等复杂地面作业运输工 具，亦可作为农田、乡村等短途道路交通运输工具。
背景技术：
模仿人或动物行走特点的足式行走机构属于跨越式行走，相对于 高速行驶的轮式和履带式行走而言具有灵活、越障能力较强和情感上 具有较强亲和力的特点。目前己有足式行走机构应用于电动游乐车、
玩具以及旅游观光业，申请号01241359.3和200420068401.2的专利
中采用模仿人或动物足式行走的双足机器人拉动车辆的方式，其足式 行走机构为模仿人或动物腿部行走特点设计而成的关节式机构，其步 距小、抬足高度低，足端轨迹驱动段直线度差导致系统行走稳定性差。 采用多杆组合机构驱动、车轮承载的具有负重行驶和牵引功能的地面 行走机构，是一种未见报道的新型双足、轮式组合行走机构。

发明内容
本发明的目的是要提供一种由多杆组合机构驱动、车轮承载的地 面行走机构，其步距大、抬足高度大，越障能力强，足端轨迹驱动段 直线度好，重心平稳、行进速度均匀、系统行走稳定。
为了达到本发明的目的所采取的技术方案包括曲柄1从一端开
始分别顺序与导杆2、摆杆3和连杆4的一端转动联接，导杆2与机 架8移动联接，摆杆3另一端与机架8转动联接，由1-2-3-8组成移 动导杆机构，导杆2上一点与摆块5转动联接，连杆4中部与摆块5移动联接、另一端与驱动杆6上端转动联接，驱动杆6中部与十字滑 块7的一个滑道移动联接、下端F为足端，十字滑块7的另一个滑道 在机架8上移动联接，组合机构1-2-3-4-5-6-7-8构成足式驱动装置 (如图1)，共用同一机架8的两个结构、几何参数完全相同的足式 驱动装置1-2-3-4-5-6-7-8和l广2广3广4广5广6广7厂8在机架上沿前 进方向对称布置，曲柄l、 h通过联轴器9联接、相位差为180°同 速转动，车辕10—端与车身11固连、另一端与机架8在水平面内转 动联接、并由夹角a控制，两个相同的车轮12、 12i平行布置于车身 11两侧、并分别与车身11转动联接，驱动力通过曲柄1、 h输入驱 动行走机构运动，构成本发明双足轮式行走机构(如图2)。驱动力 转速n通过同轴转动的曲柄1、 h驱动两个足式驱动装置实现双足轮 式行走机构行驶，通过调整机架8与车辕10的夹角a实现双足轮式 行走机构转向。
上述的双足轮式行走机构中，可以省去联轴器9，相位差为180° 的曲柄l、 h同一轴线刚性固连，由驱动力作用相对导杆2转动，同 样满足行驶需求。
上述的双足轮式行走机构中，驱动杆6、 6J虫地足端F的断面形 状可以是圆形、三角形、椭圆等任意形状以便减小地面接触压力，其 外端可以安装防滑橡胶套等以便增加驱动摩擦力。
上述的双足轮式行走机构中，驱动力的机座安装在导杆2上并随 导杆2 —起作定量的水平往复移动。
本发明的有益效果在于提供了一种由多杆组合机构驱动、车轮 承载的具有负重行驶和牵引功能的地面行走机构，其步距大、抬足高 度大，越障能力强，足端轨迹驱动段直线度好，重心平稳、行进速度 均匀、系统行走稳定；可应用于山区、梯田等崎岖不平地面以及泥泞 田间、生态植被草原等复杂地面作业运输工具，亦可作为农田、乡村等短途道路交通运输工具。


图1为双足轮式行走机构的机构简图； 图2为双足轮式行走机构的机构配置原理图； 图3为双足轮式行走机构的工作原理图。 具体实施方案
下面根据附图对本发明的实施例进行描述。
图1所示为双足轮式行走机构的机构简图，曲柄1从一端开始分 别顺序与导杆2、摆杆3和连杆4的一端转动联接，导杆2与机架8 移动联接，摆杆3另一端与机架8转动联接，由1-2-3-8组成移动导 杆机构，由曲柄1杆长小于摆杆3杆长可以满足有曲柄条件；导杆2 上一点与摆块5转动联接，连杆4中部与摆块5移动联接、另一端与 驱动杆6上端转动联接，驱动杆6中部与十字滑块7的一个滑道移动 联接、下端F为足端，十字滑块7的另一个滑道在机架8上移动联接， 组合机构1-2-3-4-5-6-7-8构成足式驱动装置，由各杆杆长关系及导 杆2上摆块5转动联接点的位置满足急回特性，1-2-3-4-5为轨迹生 成部分，6-7-8为足端轨迹输出部分；共用同一机架8的两个结构、 几何参数完全相同的足式驱动装置1-2-3-4-5-6-7-8和 l广2广3广4厂5t-6广7i-8在机架上沿前进方向对称布置，曲柄1、 h通 过联轴器9联接、相位差为180。同速转动，车辕10—端与车身11 固连、另一端与机架8在水平面内转动联接、并由夹角a控制，通过 调整机架8与车攀10的夹角a实现行走机构转向，两个相同的车轮 12、12i平行布置于车身11两侧、并分别与车身11转动联接(如图2)。 驱动力转速n通过相位差为180° 、同轴转动的曲柄l、 h驱动两个 足式驱动装置实现双足交替驱动，由于组合机构1-2-3-4-5-6-7-8的 急回系数k〉1，双足交替着地时间大于腾空时间，双足轮式行走机构可以在地面连续稳定行驶；通过调整机架8与车辕10的夹角a实 现双足轮式行走机构转向(如图3)，当01=90°时双足轮式行走机构 直线行驶，当01<90°时双足轮式行走机构左转弯，当a〉90。时双 足轮式行走机构右转弯。驱动力的机座安装在导杆2上，行驶过程中 驱动力机座随导杆2 —起作定量的水平往复移动。当驱动力转速n反 向转动时，双足轮式行走机构在地面倒车行驶。
权利要求
1、一种双足轮式行走机构，其特征在于曲柄1从一端开始分别顺序与导杆2、摆杆3和连杆4的一端转动联接，导杆2与机架8移动联接，摆杆3另一端与机架8转动联接，由1-2-3-8组成移动导杆机构，导杆2上一点与摆块5转动联接，连杆4中部与摆块5移动联接、另一端与驱动杆6上端转动联接，驱动杆6中部与十字滑块7的一个滑道移动联接、下端F为足端，十字滑块7的另一个滑道在机架8上移动联接，组合机构1-2-3-4-5-6-7-8构成足式驱动装置，共用同一机架8的两个结构、几何参数完全相同的足式驱动装置1-2-3-4-5-6-7-8和11-21-31-41-51-61-71-8在机架上沿前进方向对称布置，曲柄1、11通过联轴器9联接、相位差为180°，车辕10一端与车身11固连、另一端与机架8在水平面内转动联接、并由夹角α控制，两个相同的车轮12、121平行布置于车身11两侧、并分别与车身11转动联接，驱动力通过曲柄1、11输入驱动行走机构运动。
2、 根据权利要求1所述的双足轮式行走机构，其特征在于，可以省 去联轴器9，相位差为180。的曲柄l、 h同一轴线刚性固连，由 驱动力作用相对导杆2转动。
3、 根据权利要求1所述的双足轮式行走机构，其特征在于，驱动杆 6、 6i触地足端F的断面形状可以是圆形、三角形、椭圆等任意形 状，其外端可以安装防滑橡胶套。
全文摘要
本发明公开了一种双足轮式行走机构，属于车辆行走系统；技术方案包括移动导杆机构由曲柄l、导杆2、摆杆3和机架8组成，组合连杆4、摆块5、驱动杆6、十字滑块7构成足式驱动装置，两个相同的足式驱动装置在机架上沿前进方向对称布置，曲柄1、l₁通过朕轴器9联接，车辕10与车身11固连并与车轮12、12₁转动联接，车辕10另一端与机架8在水平面内夹角a转动联接，驱动力通过曲柄1、1₁输入驱动行走机构运动；是一种由多杆组合机构驱动、车轮承载的具有负重行驶和牵引功能的地面行走机构，可应用于山区、梯田等崎岖不平地面以及泥泞田间、生态植被草原等复杂地面作业运输工具，亦可作为农田、乡村等短途道路交通运输工具。
文档编号B62D57/032GK101434269SQ20081022474
公开日2009年5月20日 申请日期2008年12月26日 优先权日2008年12月26日
发明者蒙 乔, 刘平义, 姚海蓉, 李海涛, 魏文军 申请人:中国农业大学