仿生跨步行走拖拉機制造技術

一種仿生跨步行走拖拉機：包括軸套（１、５０）、工作腿支架（２）、主動鏈輪（３）、軸（４、１３、１５、２０、２１、２６、２９、３０、３４、４０、４１、４５、４９、５３、５５、５９、）、萬向傳動軸（５）、方向機（６）、油門踏板（７）、駕駛室（８）、發動機（９）、離心離合器（１０）、減速器（１１）、支撐腿離合總泵（１２）、從動臂搖（１４）、活塞桿（１６、３１）、滑輪（１７、２５）、從動連桿（１８）、從動搖桿（１９）、輸出軸（２２）、曲柄（２３）、凸輪（２４）、連桿（２７）、搖臂（２８）、工作腿離合總泵（３２）、后工作腿（３３）、后工作腿離合器（３５）、軟管（３６、４７）支撐腿離合鼓（３７）、離合蹄片（３８）、后支撐腿（３９）、離合分泵（４２）、彈簧（４３、６０）、后支撐腿萬向偏轉支架（４４）、轉向支架（４６）、從動鏈輪（４８）、鏈條（５１）、前支撐腿萬向偏轉支架（５２）、前支撐腿（５４）、前支撐腿離合器（５６）、車架（５７）、前工作腿離合器（５８）、前工作腿（６１）、撐桿（６２）。　　　　其特征在于：固接在輸出軸（２２）上的曲柄（２３）用軸（２０）與連桿（２７）一端鉸接，連桿（２７）中間孔用軸（２６）與搖臂（２８）和從動連桿（１８）一端鉸接，連桿（２７）另一端用軸（２９）與工作腿支架（２）一孔鉸接；輸出軸（２２）同水平線上設置二孔，搖臂（２８）另一端用軸（３０）與輸出軸（２２）右邊一孔鉸接，從動搖臂（１４）一端用軸（１３）與另一孔鉸接；從動搖臂（１４）另一端用軸（１５）與從動連桿（１８）另一端和從動搖桿（１９）一端鉸接，從動搖桿（１９）另一端用軸（２１）與工作腿支架（２）上另一孔鉸接；輸出軸（２２）到搖臂（２８）與減速箱鉸接孔之距等于２倍曲柄半徑，連桿（２７）中間孔到兩端孔之距＝搖臂（２８）兩孔距＝從動搖臂（１４）兩孔距＝從動搖桿（１９）兩孔距＝２．５倍曲柄半徑；減速器上與搖臂（２８）和從動搖臂（１４）鉸接兩孔之距＝從動連桿（１８）兩孔距＝工作腿支架２與連桿（２７）和從動搖桿（１９）鉸接兩孔之距，鉸接各軸與桿件，桿件與桿件之間可轉動。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種拖拉機，特別是仿生跨步行走拖拉機。
技術介紹
傳統的拖拉機通過凹凸不平或松軟地面時，機器重心相對地面不斷上升下降，消耗大量能量，對駕駛性和機件壽命沖擊大，有很多沒有人工路面的地方根本無法通過，而跨步行走的動物卻能輕松通過這些地方，因而模仿動物行走是拖拉機發展的方向。《機器人技術基礎》(冶金工業出版社出版)上發表的中科院沈陽自動化研究所LR-1全方位六足機器人，它由復雜的傳感器系統、計算機、各伺服控制器、各伺服驅動器來控制18個自由度完成各關節運動，足先后順序控制，平衡的監視與控制，地形的感知，落足的選擇，障礙的回避和克服，機體姿態控制和轉向控制等。目前各種步行機由于大量獨立運動自由度的存在，傳動系統復雜，機械效率低，能耗高，復雜的控制系統使腿的承載能力和剛度低，各運動件和傳動件制造工藝復雜，精度要求高，制造成本高，且還有很多技術難題沒有解決，目前的步行機還處于實驗室研制階段，還沒有完全適用于生產要求的步行機。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種能耗少、結構簡單、工作穩定可靠、不用計算機、復雜的傳感器、各伺服控制器和驅動器大量、獨立運動自由度就能跨步行走的拖拉機。本專利技術的具體方案是包括發動機、離心離合器、減速器、駕駛室、轉向機、油門踏板和車架，其特征在于1、曲柄固接在減速器輸出軸上，連桿一端用軸與曲柄鉸接，搖臂、從動連桿、從動搖臂、減速箱體用軸鉸接成一個平行四邊形機構；連桿中間孔至工作腿支架鉸接部份、從動連桿、從動搖桿、工作腿支架用軸鉸接成另一個平行四邊形機構；輸出軸到搖臂與減速箱鉸接孔之距等于2倍曲柄半徑，連桿中間孔到兩端孔之距＝搖臂兩孔距＝從動搖臂兩孔距＝從動搖桿兩孔距＝2.5倍曲柄半徑；減速器上與搖臂和從動搖臂鉸接兩孔之距＝從動連桿兩孔距＝工作腿支架與連桿和從動搖桿鉸接兩孔之距，鉸接各軸與桿件、桿件與桿件之間可相互轉動。2、凸輪與曲柄一同套裝在輸出軸上，凸輪上有兩工作表面分別與工作腿離合總泵、支撐腿離合總泵上滑輪接觸，每個工作面由大圓弧、小圓弧、連接大圓弧和小圓弧的連接弧和連接線段組成，大圓弧半徑與小圓弧半徑之差為離合總泵活塞桿有效工作行程；兩工作面大圓弧中線之夾角＝兩離合總泵活塞桿直線之夾角，曲柄兩孔連線與其中一大圓弧中線之夾角＝輸出軸水平線的垂線與此大圓弧接觸滑輪的活塞桿直線之夾角，兩工作面上大圓弧、小圓弧為同心圓弧。固定在減速箱上的支撐腿離合總泵用軟管連接前后支撐離合分泵；固定在減速箱上的工作腿離合總泵，用軟管連接前后工作腿離合分泵。3、前后支撐腿與支撐腿離合器的離合鼓固接后用軸鉸接在前后萬向偏轉支架上，前后萬向偏轉支架用軸鉸接在轉向支架上，每個離合器兩離合蹄片一端用軸鉸接在前后萬向偏轉支架上，另一端與離合分泵兩端活塞接觸，離合分泵固定在萬向偏轉支架上，回位彈簧裝在兩蹄片之間；支撐腿能相對萬向偏轉支架轉動，萬向偏轉支架能相對轉向支架轉動。4、前后工作腿與前后工作腿離合器上的離合鼓固接后用軸鉸接在工作腿支架上，每個離合器兩離合蹄片一端用軸鉸接在工作腿支架上，另一端與離合分泵兩端活塞接觸，彈簧裝在兩蹄片之間，工作腿能夠繞著工作腿支架相對轉動。5、撐桿一端用軸鉸接在工作腿支架上，彈簧裝在撐桿和工作腿支架之間。6、套裝主動鏈輪的軸用軸套設置在車架上，套裝從動鏈輪的軸用軸套設置在車架上，鏈條連接主動鏈輪和從動鏈輪，萬向傳動軸連接方向機和主動鏈輪軸，轉向支架與從動鏈輪軸固接，轉向支架能相對車架轉動。采用上述方案，機器通過曲柄連桿和兩平行四邊形機構、凸輪、工作腿和支撐腿離合總泵、工作腿和支撐腿離合器、工作腿和支撐腿能模仿動物實現跨步行走，無需計算機、大量傳感器、各伺服控制器和驅動器、大量獨立運動的自由度，構造簡單，制造成本低，工作更可靠，能耗低，機器的驅動力矩與發動機、減速器和曲柄半徑有關，與腿長無關，因此跨越障礙的能力可根據需要而調節腿的長度，不影響驅動力。四附圖說明圖1是本專利技術的整體結構圖，圖2是凸輪的A-A向剖視圖，圖3是減速器B-B向剖視圖五、具體實施例請看圖1，本專利技術主要由軸套1、工作腿支架2、主動鏈輪3、軸4、萬向傳動軸5、方向機6、油門踏板7、駕駛室8、發動機9、離心離合器10、減速器11、支撐腿離合總泵12、軸13、從動搖臂14、軸15、活塞桿16、滑輪17、從動連桿18、從動搖桿19、軸(20、21)、輸出軸22、曲柄23、凸輪24、滑輪25、軸26、連桿27、搖臂28、軸(29、30)、活塞桿31、工作腿離合總泵32、后工作腿33、軸34、后工作腿離合器35、軟管36、支撐腿離合鼓37、離合蹄片38、后支撐腿39、軸(40、41)、離合分泵42、彈簧43、后支撐腿萬向偏轉支架44、軸45、轉向支架46、軟管47、從動鏈輪48、軸49、軸套50、鏈條51、前支撐腿萬向偏轉支架52、軸53、前支撐腿54、軸55、前支撐腿離合器56、車架57、前工作腿離合器58、軸59、彈簧60、前工作腿61、撐桿62；它們之間的聯接關系是駕駛室8、發動機9、減速器11設置在車架57上，轉向機6、油門踏板7設置在駕駛室8內離心離合器10設置在發動機9和減速器11之間。本專利技術的結構要點是1、減速器11上輸出軸22固接曲柄23，曲柄23用軸20與連桿27一端鉸接，連桿27中間孔用軸26與搖臂28和從動連桿18一端鉸接，連桿27另一端用軸29與工作腿支架2一孔鉸接；輸出軸22同水平線上設置二孔，搖臂28另一端用軸30與輸出軸22右邊一孔鉸接，從運搖臂14一端用軸13與另一孔鉸接；從動搖臂14另一端用軸15與從動連桿18另一端和從動搖桿19一端鉸接，從動搖桿19另一端用軸21與工作腿支架2上另一孔鉸接；輸出軸22到搖臂28與減速箱鉸接孔之距等于2倍曲柄半徑，連桿27中間孔到兩端孔之距＝搖臂28兩孔距＝從動搖臂14兩孔距＝從動搖桿19兩孔距＝2.5倍曲柄半徑；減速器上與搖臂28和從動搖臂14鉸接兩孔之距＝從動連桿18兩孔距＝工作腿支架2與連桿27和從動搖桿19鉸接兩孔之距，鉸接各軸與桿件，桿件與桿件之間可轉動。2、凸輪24與曲柄23固接在輸出軸22上，凸輪上有兩工作表面，每個工作表面由弧角為180°的大圓弧，弧角為175°的小圓弧，連接大圓弧與小圓弧的弧角為5°的連接弧和連接線段組成，大圓弧和小圓弧為同心圓弧；曲柄兩孔連線與滑輪25相觸的大圓弧中線夾角為135°，曲柄兩孔連線與滑輪17相觸的大圓弧中線夾角為225°；以通過輸出軸22水平線的垂線上半段為基準，工作腿離合總泵活塞桿31直線與它夾角為135°，支撐腿離合總泵活塞桿16直線與它夾角為225°；支撐腿離合總泵12固定在減速箱體上，總泵12通過軟管47連接前支撐腿離合分泵和后支撐腿離合分泵42；工作腿離合總泵固定在減速箱體上，總泵32用軟管36與工作腿前后離合分泵相連。3、后支撐腿39一端與離合鼓37固接，鼓37用軸41與后支撐腿萬向偏轉支架44鉸接，萬向偏轉支架44用軸45與轉向支架46鉸接，后支撐腿39能繞軸41相對支架44轉動，支架44能繞軸45相對轉向支架46旋轉，離合分泵42固定在支架44上，兩蹄片38上一端用軸40鉸接在支架44上，另一端與離合分泵42兩端活塞接觸，回位彈簧45裝在兩蹄片之間；前支撐腿54一端與離合器56的本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳永洪，
申請(專利權)人：陳永洪，
類型：發明
國別省市：