[其他]差動足八足步行機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86107599
• 申請日: 1986-11-04
• 公開（公告）號: CN86107599A
• 公開（公告）日: 1988-10-12
• 發(fā)明（設計）人: 任長春
• 申請（專利權）人: 長春光學精密機械學院
• 主分類號: B62D57/02
• 分類號: B62D57/02
• 代理公司: 國家機械委軍工專利事務所
• 代理人: 張啟芳,曲博

本發(fā)明涉及一種用于宇宙開發(fā)，海底作業(yè)，以及戰(zhàn)場等惡劣地面上的非輪式行走機械。

在上述各種惡劣地面上運動，非輪式行走機械（即步行機）比起輪式車來具有更大的適應性。近年來，世界各國對此做了大量的研究工作，先后提出過多種設計方案。如美國專利4，202，423，美國專利4，334，587，蘇聯(lián)專利569474，蘇聯(lián)專利649610，蘇聯(lián)專利676698等。但它們普遍存在著或者結(jié)構(gòu)和控制復雜，或者承載能力很低，或者通過性能差，或者不能轉(zhuǎn)變等缺點，離實用還有一定距離。最近申報的中國專利85101708（申請?zhí)枺悄壳拜^先進的一種。它克服了前述一些缺點，能夠承載，能夠轉(zhuǎn)彎，據(jù)介紹可以實用。但它采用的是液壓或氣壓傳動，結(jié)構(gòu)和控制仍比較復雜。

本發(fā)明提出一種純機械的差動足八足步行機，同樣克服了前述那些缺點，有較大承載能力，通過性良好，可以轉(zhuǎn)彎，符合實用要求。并且結(jié)構(gòu)相對簡單，工作可靠。

本發(fā)明是通過如下設計實現(xiàn)的。圖1是本步行機的俯視示意圖。本發(fā)明的步行機的主體，由對稱布置的左右兩個分動齒輪箱〔1〕和〔2〕經(jīng)橫梁〔52〕連接而成。每個分動齒輪箱內(nèi)，各含兩排齒輪，并分別從箱體兩側(cè)各伸出兩個由齒輪驅(qū)動的曲柄〔12〕和〔13〕;〔14〕和〔15〕;〔16〕和〔17〕;〔18〕和〔19〕。每兩個曲柄共同拖動一個足架（分別為〔3〕、〔4〕、〔5〕和〔6〕）。左分動齒輪箱的外側(cè)兩曲柄與右分動齒輪箱的內(nèi)側(cè)兩曲柄取向一致，且同步運動;左分動齒輪箱內(nèi)側(cè)兩曲柄與右分動齒輪箱外側(cè)兩曲柄取向一致，也是同步運動。而同一分動齒輪箱（左箱或右箱）內(nèi)外兩側(cè)曲柄的取向則相錯180°（無差動時）。全部曲柄均通過齒輪傳動系統(tǒng)由一個動力源〔M〕拖動，因此它們的動作全部是協(xié)調(diào)一致的。當曲柄由動力拖動做勻速轉(zhuǎn)動時，位于兩分動齒輪箱內(nèi)外兩側(cè)的與曲柄相連的四個足架就將兩兩一組地輪流著地，并帶動機體爬行。此時，機體的運動軌跡將是一個以曲柄長度為半徑的半園連成的曲線（圖3）。這種運動軌跡，水平速度波動大，慣性沖擊強烈;垂直起伏也大，動力很高。此外，這種基本運動形態(tài)尚不能實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。

針對于此，本發(fā)明進一步提出，在傳動系統(tǒng)中插入差動運動機構(gòu)，使各曲柄在一個運動周期內(nèi)的前半個時期運動快些（對應轉(zhuǎn)角大于180°），后半時期運動慢些（對應轉(zhuǎn)角小于180°），并利用運動慢的那半個時期的曲柄運動觸地，做立足相拖動機體前進。這樣，機體的運動軌跡就將是一個仍以曲柄長度為半徑的，但卻小于半園的一連串小園弧連成的曲線（圖4），顯然，機體的水平速度波動及垂直起伏均大大降低了，同時，步距也有所減小。小園弧的長度，取決于插入的差動運動量的大小。差動量大些，小園弧的長度就小些，機體運動的穩(wěn)定性的改善就大些，同時步距也將有較大的減小。反之，差動量小些，小園弧的長度就大些，機體運動穩(wěn)定性的改善就小些，同時步距的減少也小些。

再利用插入的差動運動量能夠改變步距這一點，本發(fā)明通過使左右兩分動齒輪箱的曲柄運動差動量不同的方法，使步行機左右兩側(cè)步距不同，從而解決了步行機的轉(zhuǎn)向問題，即，當左分動齒輪箱兩側(cè)的曲柄運動的差動量比右分動齒輪箱的大時，機體左側(cè)的步距就會比右側(cè)小，機體就向左轉(zhuǎn);反之就向右轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的實施方案如下。仍見圖1。動力源〔M〕的動力經(jīng)齒輪〔7〕〔8〕和〔7〕〔9〕分別帶動前后兩軸〔10〕和〔11〕轉(zhuǎn)動。前后兩軸又將轉(zhuǎn)動分別向左右傳送，并各經(jīng)過一個行星齒輪減速箱〔20〕〔21〕〔22〕〔23〕分前左，前右，后左和后右四路，分別通過軸〔34〕〔35〕〔36〕和〔37〕傳入左右兩個分動齒輪箱，分別帶動左分動齒輪箱〔1〕的內(nèi)外兩側(cè)曲柄〔12〕〔13〕〔14〕〔15〕，和右分動齒輪箱〔2〕的內(nèi)外兩側(cè)曲柄〔16〕〔17〕〔18〕〔19〕轉(zhuǎn)動。四個行星齒輪減速箱均以內(nèi)中心輪為輸入端，以行星輪架為輸出端。當外中心輪固定時，輸出與輸入均為勻速轉(zhuǎn)動，且有一定的減速比。但我們這里將外中心輪〔30〕和〔31〕分別經(jīng)連桿〔24〕和〔25〕與滑銷〔26〕和〔27〕相連，因此，當滑銷隨齒輪〔28〕做園周運動時，就會使外中心輪前后搖動起來。齒輪〔28〕經(jīng)齒輪〔29〕〔10〕〔8〕和〔7〕亦由動力源〔M〕帶動，轉(zhuǎn)速與行星輪輸出端無差動時相同。這樣，在一個運動周期內(nèi)，當外中心輪被連桿帶著向前搖動時，將使行星減速器輸出端的轉(zhuǎn)速加快些;而當外中心輪被連桿帶著向后搖動時，就將使行星減速器輸出端的轉(zhuǎn)速減慢些，從而造成差動轉(zhuǎn)動。