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1、
1. 形狀可變履帶機器人
所謂形狀可變履帶機器人, 是指該機器人所用履帶的構(gòu)形可以根據(jù)地形條件和作業(yè)要求進行適當(dāng)變化。圖 8-44 所示為一種形狀可變履帶機器人的外形示意圖。該機器人的主體部
分是兩條形狀可變的履帶, 分別由兩個主電動機驅(qū)動。 當(dāng)兩條履帶的速度相同時, 機器人實現(xiàn)前進或后退移動; 當(dāng)兩條履帶的速度不同時, 機器人實現(xiàn)轉(zhuǎn)向運動。 當(dāng)主臂桿繞履帶架上的軸旋轉(zhuǎn)時, 帶動行星輪轉(zhuǎn)動, 從而實現(xiàn)履帶的不同構(gòu)形, 以適應(yīng)不同的運動和作業(yè)環(huán)境 (見
圖 8-45 )。
2、
圖 8-46 所示為變形履帶傳動機構(gòu)示意圖。 主電動機帶動驅(qū)動輪運動, 使履帶轉(zhuǎn)動。
主臂電動機通過與電動機同軸的小齒輪與齒輪 1 嚙合,一方面帶動主臂桿轉(zhuǎn)動;另一方面通過齒輪 2、齒輪 3 和齒輪 4 的嚙合, 帶動鏈輪旋轉(zhuǎn); 鏈輪通過鏈條進一步使安裝行星輪的
曲柄回轉(zhuǎn)。因為齒輪 1 和 4,齒輪 2 和 3 的
3、齒數(shù)分別相同,因此齒輪 1 和齒輪 4 的轉(zhuǎn)速一致,而方向相反。加上鏈條兩端的鏈輪齒數(shù)相等, 使得主臂電動機工作時, 主臂桿轉(zhuǎn)過的角度與曲柄的絕對轉(zhuǎn)角大小相等、方向相反。
圖
8-47
為行星輪輪心軌跡計算圖,
由圖可以導(dǎo)出該行星輪輪心
P 點的運動軌跡滿足下
式:
(8-4)
4、
顯然,式 (8-4) 是一個標(biāo)準(zhǔn)橢圓方程,這說明該機器人的履帶在任何形狀時都能保持松緊程度不發(fā)生變化。
2. 位置可變履帶機
器人
所謂位置可變履帶
機器人,是指履帶相對于
車體的位置可以發(fā)生變
化的履帶式機器人。這種
位置的改變既可以是一
個自由度的,也可以是兩
個自由度的。圖 8-48 所
5、
示為一種二自由度變位
履帶機器人,各履帶能夠
繞車體的水平軸線和垂
直軸線偏轉(zhuǎn),從而改變機
器人的整體構(gòu)形。
圖 8-49 為上述變位履帶機器人傳動機構(gòu)示意圖。由圖
8-49a 可知,當(dāng) A 軸轉(zhuǎn)動時,通
過一對錐齒輪的嚙合,將運動傳遞給驅(qū)動輪,從而帶動履帶運動;當(dāng)
B 軸轉(zhuǎn)動時,通過另
一對錐齒輪的嚙合,帶動與履帶架相連的曲柄,使履帶繞主動軸軸線回轉(zhuǎn)變位;當(dāng)
C 軸傳
動時,履帶連同其安裝架一起繞
C 軸線相對于車體轉(zhuǎn)動,改變其位置。
A、 B、 C 三軸由一
臺電動機帶動,通過切換
A、 B 、C 三個離合器,使之實現(xiàn)不同的傳動路線,具體情況參見
圖 8-49b 。
變位履帶機器人集履帶式機器人和全方位輪式機器人的優(yōu)點于一身。
當(dāng)其履帶沿一個自由度
方向變位時,可用于攀爬階梯和跨越溝渠(見圖
8-50
);當(dāng)其履帶沿另一個自由度方向變
位時,可實現(xiàn)車體的全方位行走方式(見圖
8-51 )。