專利名稱：輪爪復合式機器人的行走機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種水田運輸或者種植機械的行走機構，尤其是涉及一種輪爪復合式機器人的行走機構。
背景技術：
目前尚未出現(xiàn)能在水稻田中作業(yè)的機器人，參照水田機械，能在水田中行走底盤的不外乎有一下四種，一是輪式，二是履帶式、三是船式、四是利用鋼板焊接而成的專用鐵輪。輪式行走底盤是將在路面上行走的車輪改裝成特殊的行走輪，如將車輪上的花紋做些改進，加深花紋的深度，這樣可以提高輪胎對地面的抓取能力，使行走輪不易于下陷和打滑。但是此種方法會帶來另一種問題，就是這樣會加快輪胎的磨損并且會使花紋的基部加快產(chǎn)生一些疲勞裂紋，從而縮短了輪胎的使用壽命。履帶式行走底盤是將傳統(tǒng)的行走輪換為履帶，目前履帶式行走底盤的履帶有金屬銷鉸鏈式和橡膠履帶兩種，這種水田行走裝置相對于輪式行走裝置加大了行走底盤與地面的接觸面積，從而減少了底盤對土壤的壓實。 但是履帶不利于底盤在道路上的快速行駛，并且金屬履帶在道路上行駛時對路面的傷害較大，雖然橡膠履帶對路面?zhèn)^小，但是在硬質路面上行走時道路對橡膠履帶的磨損較為嚴重。船式水田行走裝置有李厚芝等設計的微型帶輪行走耕作船，該種耕作船的腹部是船式兩側是行走帶輪，通過帶輪驅動整機前進，整機前部有一個小輪，通過小輪可以控制整機的行進方向。但是由于該行走裝置的腹部受到較大的浮力，雖然這樣有效的防止了行走輪的下陷，但是水的浮力同時也減小了行走輪對地面的附著性能，這樣在行走過程中會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。目前使用較多的是螺旋葉片驅動式船式行走裝置，這種行走裝置較前種的驅動性能有所提高，但是驅動力不足仍然是限制船式行走裝置發(fā)展的重要因素。因此，船式行走裝置的驅動葉片在不斷的改進提高。水田專用鐵輪是用鋼板焊接而成的，在鐵輪輪緣上均勻焊接約3mm厚的鋼板，在前進時由鋼板抓地產(chǎn)生向前的推動力。這種專用鐵輪式水田行走底盤與地表接觸面積較小，因此在行走過程中容易使整機下陷，從而影響作業(yè)質量。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為解決上述技術問題的不足，提供一種輪爪復合式機器人的行走機構，一方面減少車輪對水稻田土壤的壓實，另一方面可以在水稻田中快速行走，使用效果更好。本發(fā)明為解決上述技術問題的不足，所采用的技術方案是輪爪復合式機器人的行走機構，包括車輪和帶動車輪行走的驅動機構，在車輪的外側以輪軸為中心線沿圓周方向對稱設有多組爪葉，每兩個對稱設置的爪葉均連接在爪葉伸縮機構上，所述的爪葉伸縮機構主要由輪爪軸、滑套和連桿組成，輪爪軸的一端通過連接套筒與輪軸相連接，并以定位銷固定，輪爪軸另一端懸空，在輪爪軸上套設有滑套，爪葉的一端與輪爪軸以鉸鏈連接，爪葉的中部與連桿的一端呈鉸鏈連接，連桿的另一端與滑套以鉸鏈連接。所述的滑套上設有固定螺栓。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過在兩個車輪的外側分別設置爪葉和爪葉伸縮機構，在套軸上的爪葉可以通過特定機構實現(xiàn)伸縮。機器人在陸上行走時爪葉收起、在水稻田中作業(yè)時將爪葉張開，當爪葉張開后，任意兩個對稱的爪葉構成的長度和車輪直徑相等，此時，在行進過程中，另一方面輪胎里充有大量的空氣，這樣水田里的水可以對行走裝置產(chǎn)生較大的浮力，同時可以減少機器對土壤的壓實。另一方面爪葉可以產(chǎn)生較大的前行推力，當爪葉的形狀采用仿生物肢體的形狀時，使用效果更好。


圖1為本發(fā)明的主視圖。圖2為本發(fā)明使用狀態(tài)的結構示意圖。附圖標記:1、車輪，2、輪軸，3、爪葉，4、爪葉伸縮機構，5、連接套筒，401、輪爪軸，
402、滑套，403、連桿，404、定位銷，405、固定螺栓。
具體實施例方式如圖所示，輪爪復合式機器人的行走機構，包括車輪1和帶動車輪行走的驅動機構，在車輪1的外側以輪軸2為中心線沿圓周方向對稱設有多組爪葉3，每兩個對稱設置的爪葉3均連接在爪葉伸縮機構4上，通過爪葉伸縮機構4調整爪葉3張開或者收起，一般來說在車輪的外側至少設置三組對稱的爪葉，機器人在陸上行走時爪葉收起、在水稻田中作業(yè)時將爪葉張開，當爪葉張開后，任意兩個對稱的爪葉構成的長度和車輪直徑相等，此時， 在行進過程中，另一方面輪胎里充有大量的空氣，這樣水田里的水可以對行走裝置產(chǎn)生較大的浮力，同時可以減少機器對土壤的壓實。另一方面爪葉可以產(chǎn)生較大的前行推力，當爪葉的形狀采用仿生物肢體的形狀時，使用效果更好，例如仿龜爪葉片、仿鴨掌葉片、仿魚鰭葉片等其他海洋生物的肢體的葉片，當然也可以采用矩形葉片、三角形葉片、多邊形葉片、 圓葉片、橢圓形葉片、月牙形葉片等等。所述的爪葉伸縮機構4主要由輪爪軸401、滑套402和連桿403組成，輪爪軸401 的一端通過連接套筒5與車輪的輪軸2相連接，并以定位銷404固定，輪爪軸401另一端懸空，在輪爪軸401上套設有滑套402，通過在滑套402上設置固定螺栓405可以隨時限定滑套的位置不再移動，爪葉3的一端與輪爪軸401以鉸鏈連接，爪葉3的中部與連桿403的一端呈鉸鏈連接，連桿403的另一端與滑套402的外壁以鉸鏈連接，通過移動滑套的位置在調整爪葉的張開與收起，每一組爪葉對應兩個連桿，因此，根據(jù)設置爪葉的組數(shù)來確定連桿的數(shù)量，舉例說明當在車輪外側對稱設置三組爪葉時，同樣在滑套上對稱設置三組連桿，移動滑套的同時，三組連桿同時動作帶動三組爪葉張開或者收起，實現(xiàn)輪爪調整的目的。
權利要求
1.輪爪復合式機器人的行走機構，包括車輪(1)和帶動車輪行走的驅動機構，其特征在于在車輪(1)的外側以輪軸(2)為中心線沿圓周方向對稱設有多組爪葉(3)，每兩個對稱設置的爪葉(3)均連接在爪葉伸縮機構(4)上，所述的爪葉伸縮機構(4)主要由輪爪軸 (401)、滑套(402)和連桿(403)組成，輪爪軸(401)的一端通過連接套筒(5)與輪軸(2)相連接，并以定位銷(404)固定，輪爪軸(401)另一端懸空，在輪爪軸(401)上套設有滑套(402)， 爪葉(3)的一端與輪爪軸(401)以鉸鏈連接，爪葉(3)的中部與連桿(403)的一端呈鉸鏈連接，連桿(403)的另一端與滑套(402)以鉸鏈連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種輪履復合式行走平臺，其特征在于所述的滑套(402)上設有固定螺栓(405)。
全文摘要
輪爪復合式機器人的行走機構，涉及一種水田運輸或者種植機械的行走機構，包括車輪和帶動車輪行走的驅動機構，在車輪的外側以輪軸為中心線沿圓周方向對稱設有多組爪葉，每兩個對稱設置的爪葉均連接在爪葉伸縮機構上，所述的爪葉伸縮機構主要由輪爪軸、滑套和連桿組成，輪爪軸的一端通過連接套筒與輪軸相連接，并以定位銷固定，輪爪軸另一端懸空，在輪爪軸上套設有滑套，爪葉的一端與輪爪軸以鉸鏈連接，爪葉的中部與連桿的一端呈鉸鏈連接，連桿的另一端與滑套以鉸鏈連接。本裝置一方面減少車輪對水稻田土壤的壓實，另一方面可以在水稻田中快速行走，使用效果更好。
文檔編號B62D57/028GK102424076SQ20111036751
公開日2012年4月25日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權日2011年11月18日
發(fā)明者姬江濤, 李玉柱, 杜新武, 賀智濤, 鄭治華, 高吭 申請人:河南科技大學