一种多面体滚动机构,其特征在于:该机构包括上平台,下平台和第一支链、第二支链、第三支链和第四支链,所述的下平台与上平台的结构尺寸相同,所述的第一支链、第二支链、第三支链和第四支链的结构和尺寸相同;第一支链上端与上平台的A1侧固定, 第一支链下端与下平台的B1侧固定;第二支链上端与上平台的A2侧固定, 第二支链下端与下平台的B2侧固定;第三支链上端与上平台的A3侧固定, 第三支链下端与下平台的B3侧固定;第四支链上端与上平台的A4侧固定, 第四支链下端与下平台的B4侧固定;通过上述的连接,构成多面体的滚动机构。该发明采用闭链结构,增加机器人刚度,提高负载能力,结构和控制简单,能够实现平面内的移动和转向。
1.一种多面体滚动机构,其特征在于:该机构包括上平台A,下平台B和第一支链L1、第二支链L2、第三支链L3和第四支链L4,所述的上平台A与下平台B的结构和尺寸相同,第一支链L1、第二支链L2、第三支链L3和第四支链L4的结构和尺寸相同;所述的上平台A包括一个方形件11和均匀布置在方形件11的四个侧边(A1,A2,A3,A4)上的四个电机座8,四个电机9和四个转接件10;方形件11的侧边A1上通过螺钉固定一个转接件10和一个电机座8,电机座8上固定一个电机9,其他三个侧边上的固定方式与A1侧相同;所述的第一支链L1连接在上平台A的A1侧和下平台B的B1侧,第一支链L1上端的第一连接件1与上平台A1侧上的电机9的轴通过顶丝固定,第一支链L1上端的第二连接件2与上平台的A1侧上的连接件10通过转销活动相连;第一支链L1下端的第三连接件6与下平台B的B1侧上的连接件10通过转销活动相连,第一支链L1下端的第四连接件7与下平台B的B1侧上的电机11的轴通过顶丝固定;第二支链L2、第三支链L3和第四支链L4连接上平台和下平台的方式与第一支链L1连接两个平台的方式相同;第二支链L2连接上平台A的A2侧和下平台B的B2侧;第三支链L3连接上平台A的A3侧和下平台B的B3侧;第四支链L4连接上平台A的A4侧和下平台B的B4侧;通过上述的四条支链和上、下平台的连接,构成多面体的滚动机构。
2.根据权利要求1所述的第一支链L1,其特征在于:第一支链L1包括,第一连接件1,第二连接件2,上三角片3,球副机构4,下三角片5,第三连接件6,第四连接件7,第一至第四连接件(1,2,6,7)结构和尺寸相同,上三角片3和下三角片5的结构尺寸相同;所述的第一连接件1圆头端设有通孔,侧边上设有螺纹孔,方头端设有两个安装孔,用于和上三角片3的边固定;所述的上三角片3的一个角削出一个平头,并在平头上设有两个安装孔,通过螺钉与球副机构4上的第一转接件41固定在一起,与平头相对的上三角片3的边上对称设有两组安装孔,第一组安装孔通过螺钉固定上第一连接件1,另一组通过螺钉固定上第二连接件2;下三角片5的结构和尺寸与上三角片3的相同,下三角片5的平头端通过螺钉与球副机构4的第四连接件44固定;下三角片5上与平头端相对的边上固定下电机连接件6和下连接件7。
3.根据权利要求2所述的球副机构4,其特征在于:球副机构4包括第一转接件41,第二转接件42,第三转接件43,第四转接件44,左球壳45和右球壳46;第一转接件41的a端设有两个通孔,另一端设以凸起,凸起上有通孔,且与第二转接件42一端相对应的孔通过转销活动相连,可绕轴k1方向转动;第二转接件42卡在第三转接件43的方形槽中,且通过转销活动连接在一起,且左球壳45和右球壳46也通过该转销连接在第三转接件43的两侧,可绕轴k2方向转动;第四转接件44与第一转接件结构和尺寸相同,第四转接件44的凸起端的通孔与第三转接件43的一端通过转销活动连接在一起,可绕轴k3转动;轴k2,分别于轴k1和轴k3正交,且三个轴线汇交与一点。技术领域
本发明涉及一种滚动步行机构,具体涉及一种多面体滚动机构。该装置可用于军事领域中侦查、监视恐怖事件及排雷等。
背景技术
平面连杆机构中,结构最简单且应用最广泛的是有四个构件所组成的平面四杆机构。传统的四杆机构有两个连架杆,一个连杆及机架组成,这里机架是与地面固定的。这样在电机的旋转下,实现旋转或部分旋转输出。中国专利申请CN2789106Y公开了一种单动力滚动四杆机构。该机构由4根杆组成,并由一个电机驱动。将机架与地面脱离,机架在一个运动周期中有地面相对静止,而在向下一个周期过渡的过程中,机架与地面之间是脱离的。这样就使机架从四杆机构中解放出来,实现整个机构的平面运动,达到滚动前进的目的。但此设计只是在一个方向运动,不能实现转向,从而无法实现在平面内任意运动。中国专利申请CN101973319公开了一种六面体步行机构。该机构由两个十字杆和四条支链组成,每个十字杆分别与四个支链的一端连接,由两个电机驱动,当只有一个电机通电时,滚动六面体机构的运动方式与平面四杆机构的运动方式相同。当要转换方向时,将机构恢复到正方体形态,停止当前运动的电机,将另一电机通电,从而实现方向的变换。但此机构变形较小,驱动电机不易安装。
发明内容
本发明所要解决的技术问题:是在已有平面滚动四杆机构原理的基础上,拓展出一种多面体移动机构,增强变形能力,能够更容易实现滚动以及转向功能,提高机构的移动性能。本发明的技术方案:xa0一种多面体滚动机构,其特征在于:该机构包括上平台,下平台和第一支链、第二支链、第三支链和第四支链,所述的下平台与上平台的结构尺寸相同,所述的第一支链、第二支链、第三支链和第四支链的结构和尺寸相同;所述的上平台包括一个方形件和均匀布置在方形件的四个侧边(A1,A2,A3,A4)上的四个电机座,四个转接件和四个电机;第一支链包括,第一连接件,第二连接件,上三角片,球副机构,下三角片,第三连接件,第四连接件,第一至第四连接件结构和尺寸相同,上三角片和下三角片的结构尺寸相同;第一支链上端与上平台的A1侧固定,xa0第一支链下端与下平台的B1侧固定;第二支链上端与上平台的A2侧固定,xa0第二支链下端与下平台的B2侧固定;第三支链上端与上平台的A3侧固定,xa0第三支链下端与下平台的B3侧固定;第四支链上端与上平台的A4侧固定,xa0第四支链下端与下平台的B4侧固定;通过上述的连接,构成多面体的滚动机构。本发明的有益效果:本发明所述的多面体滚动机构采用整体闭链机构,增加了该机构的刚度,当机器人承受负载时,各个杆件共同分担负载,是机器人各构件的受力分布更均匀,提高机器人本体的负载能力。同时实现空间两个方向的滚动,实现转向的功能。该机器人构件少,结构、控制简单。
附图说明
图1xa0多面体滚动机构三维图。图2xa0上平台三维图。图3xa0下平台三维图。图4xa0第一支链三维图。图5xa0上三角形片三维图。图6xa0球副机构剖视图。图7xa0球副机构三维图。图8第一转接件41图9xa0第一连接件三维图。图中:第一支链(L1),第二支链(L2),第三支链(L3),第四支链(L4),上平台(A),xa0下平台(B),xa0上平台的电机座8,上平台的电机9,xa0上平台的转接件10,xa0上平台的方形件11,xa0第一支链的第一连接件1,第一支链的第二连接件2,第一支链的上三角片3,第一支链的球副机构4,第一支链的下三角片5,第一支链的第三连接件6,第一支链的第四连接件7,xa0球副机构的第一转接件41,球副机构的第二转接件42,球副机构的第三转接件43,球副机构的第四转接件44,球副机构的左球壳45和球副机构的右球壳46。
具体实施方式
结合附图对本发明作进一步说明。一种多面体滚动机构,该机构包括上平台A,下平台B和第一支链L1、第二支链L2、第三支链L3和第四支链L4,所述的下平台A与上平台B的结构尺寸相同,所述的第一支链L1、第二支链L2、第三支链L3和第四支链L4的结构和尺寸相同,如图1所示。如图2、图3所示,所述的上平台A包括一个方形件11和均匀布置在方形件11的四个侧边(A1,A2,A3,A4)上的四个电机座8,四个电机9和四个转接件10;方形件11的侧边A1上通过螺钉固定一个转接件10和一个电机座8,电机座8上固定一个电机9,其他三个侧边上的固定方式与A1侧相同;如图1、图2、图3、图4所示,所述的第一支链L1连接在上平台的A1侧和下平台的B1侧,第一支链L1上端的第一连接件1与上平台A1侧上的电机9的轴通过顶丝固定,第一支链L1上端的第二连接件2与上平台的A1侧上的连接件10通过转销活动相连;第一支链L1下端的第四连接件7与下平台B的B1侧上的电机9的轴通过顶丝固定,第一支链L1下端的第三连接件6与下平台B的B1侧上的连接件10通过转销活动相连;第二支链L2、第三支链L3和第四支链L4连接上平台和下平台的方式与第一支链连接两个平台的方式相同;第二支链L2的连接在上平台的上平台的A2侧和下平台的B2侧;第三支链L3的连接在上平台的上平台的A3侧和下平台的B3侧;第四支链L4的连接在上平台的上平台的A4侧和下平台的B4侧;通过上述的连接,构成多面体的滚动机构。如图4所示,根据权利要求1所述的第一支链L1,其特征在于:第一支链L1包括,第一连接件1,第二连接件2,上三角片3,球副机构4,下三角片5,第三连接件6,第四连接件7,第一至第四连接件(1,2,6,7)结构和尺寸相同,上三角片3和下三角片5的结构尺寸相同;如图5所示,所述的第一连接件1圆头端设有通孔,侧边上设有螺纹孔,方头端设有两个安装孔,用于和上三角片3的边固定;如图6所示,所述的上三角片3的一个角削出一个平头,并在平头上设有两个安装孔,通过螺钉与球副机构4上的第一转接件41固定在一起;与平头相对的上三角片3的边上对称设有两组安装孔,第一组安装孔通过螺钉固定上第一连接件1,另一组通过螺钉固定上第二连接件2;下三角片5的结构和尺寸与上三角片3的相同,下三角片5的平头端通过螺钉与球副机构4的第四连接件44固定;下三角片5上与平头端相对的边上固定下电机连接件6和下连接件7。如图7、图8所示,根据权利要求2所述的球副机构4,其特征在于:球副机构4包括第一转接件41,第二转接件42,第三转接件43,第四转接件44,左球壳45和右球壳46;如图9所示,第一转接件41的a端设有两个通孔,另一端设以凸起,凸起上有通孔,且与第二转接件42一端相对应的孔通过转销活动相连,可绕轴k1方向转动;第二转接件42卡在第三转接件43的方形槽中,且通过转销活动连接在一起,且左球壳45和右球壳46也通过该转销连接在第三转接件43的两侧,可绕轴k2方向转动;第四转接件44与第一转接件结构和尺寸相同,第四转接件44的凸起端的通孔与第三转接件43的一端通过转销活动连接在一起,可绕轴k3转动;轴k2,分别于轴k1和轴k3正交,且三个轴线汇交与一点。通过上述步骤完成多面体滚动机构的组装。运动的连续性由机构本身惯性以及对电机的控制实现,滚动翻转前进。多面体滚动机构由8个电机驱动,上下平台同侧的两个电机转动关系相同。当上下平台的A1,B1,A3,B3侧上的电机工作时,其他四个电机锁止,机构沿着平面一个方向X滚动;当上下平台的A2,B2,A4,B4侧上的电机工作时,其他四个电机锁止,机构沿着平面与X垂直的另一个方向滚动;通过控制电机的工作次序实现多面体的滚动和转向。