一种履带式室外机器人
本技术涉及室外机器人，尤其涉及一种履带式室外机器人。
背景技术：
1、随着自动化和智能化的高速发展，机器人在室外环境中的应用变得越来越广泛，如地理勘测、农业监测、环境监测和救灾等领域，因此对机器人在复杂多变的室外环境中的续航能力及适应能力产生了越来越高的需求。一方面，常见的室外机器人一般安装蓄电池作为动力，续航时间短，限制机器人的活动范围；另一方面，常见的室外机器人多采用轮式或传统履带式移动机制，轮式机器人对复杂地形的适用范围较小，履带式室外机器人减震措施差、爬阶梯困难；因此，室外机器人在续航与移动机制上均需要进一步优化。
技术实现思路
1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种能够适应各种复杂地形的长续航室外机器人。
2、本实用新型提供的一种履带式室外机器人，包括箱体，所述箱体的两侧对称且可转动的设置有驱动轴，所述驱动轴上设置有用于机器人移动的车轮机构；所述箱体上设置有太阳能发电机构；其中，
3、所述车轮机构，包括呈三角状分布的一个主动轮组件及两个从动轮组件；一个所述主动轮组件及两个所述从动轮组件的外周套设有履带，相邻的所述主动轮组件与从动轮组件之间及相邻的两个所述从动轮组件之间均通过减震组件进行连接；所述驱动轴上设置有三个限位支撑件，三个所述限位支撑件远离所述驱动轴的一端分别与一个所述主动轮组件及两个所述从动轮组件相连接，用于实现对所述主动轮组件及从动轮组件的限位支撑；所述主动轮组件与所述驱动轴之间设置有传动组件，用于实现所述车轮机构整体的转动运动；
4、所述太阳能发电机构，包括设置于所述箱体上方的太阳能板，所述太阳能板通过贯穿所述箱体顶面的调节组件进行支撑及方向上的调节；所述箱体的内部位于所述调节组件的底面设置有驱动所述调节组件进行转动的驱动组件；
5、进一步的，所述主动轮组件及所述从动轮组件均包括轮轴，所述轮轴上固定的设置有一组相对的轮片，所述轮轴上位于对应的所述轮片的中间套设有支撑套筒；三个所述限位支撑件的一端分别可转动的套设于三个所述轮轴上并位于对应的每组所述轮片靠近所述箱体的一侧，另一端可转动的套设于所述驱动轴上且位于所述箱体与所述车轮机构之间。
6、进一步的，所述减震组件包括减震块，所述减震块两侧对称且固定的设置有二阶缓冲管，所述二阶缓冲管内可滑动的设置有二阶压块，所述二阶压块与所述减震块之间抵接设置有二阶弹簧；所述二阶压块的上端固定设置有一阶缓冲管，所述一阶缓冲管内可滑动的设置有一阶压块，所述一阶压块与所述二阶压块之间抵接设置有一阶弹簧；所述一阶缓冲管外侧固定设置有三阶压块，所述三阶压块与所述二阶缓冲管之间设置有套设于所述一阶缓冲管周向外侧的三阶弹簧；所述一阶压块上端固定设置有连接件，所述连接件的远离所述一阶压块的一端可转动的套设于对应的所述支撑套筒的周向外侧。
7、进一步的，所述传动组件包括固定的设置于所述驱动轴上且位于所述箱体与限位支撑件之间的驱动齿轮，所述主动轮组件中的所述轮轴上固定设置有与所述驱动齿轮对应的从动齿轮，所述从动齿轮位于对应的所述限位支撑件靠近所述箱体的一侧，所述驱动齿轮与所述从动齿轮的外侧套设传送带，实现两者的动力传输。
8、进一步的，所述驱动组件包括固定的设置于所述箱体的内侧底板上的一组对称的支板，所述支板之间可转动的设置有传动轴，所述传动轴的两端对称的固定设置有位于所述支板内侧的圆柱齿轮，所述传动轴上固定的设置有第一圆锥齿轮；所述箱体内侧底板上固定的设置有电机，所述电机的传动末端固定的设置有与所述第一圆锥齿轮相啮合的第二圆锥齿轮。
9、进一步的，所述调节组件包括可转动的设置于所述支板上位于对应的所述圆柱齿轮上方的扇形齿轮，所述扇形齿轮与对应的所述圆柱齿轮相啮合设置；所述扇形齿轮远离所述圆柱齿轮的一端可转动的设置有电动伸缩拉杆，所述电动伸缩拉杆远离所述扇形齿轮的一端穿过所述箱体与所述太阳能板铰接连接。
10、相对于现有技术而言，本实用新型的有益效果是：
11、1、本实用新型的履带式室外机器人，车轮机构主要由一个主动轮组件及两个从动轮组件通过减震组件两两连接而形成，主动轮组件及从动轮组件与驱动轴之间通过限位支撑件连接，因此呈等边三角形，且外侧套设履带；驱动轴通过传动组件带动主动轮组件旋转，使履带移动的同时带动从动轮组件旋转。在较平坦的路面上移动时，主动轮组件与从动轮组件均在相对于箱体固定的位置上转动，机器人依靠履带移动，履带与地面接触面积大，保护地面，且履带具有更好的爬坡和越障能力，尤其对沙漠、泥泞等复杂地形，具有更好的适应性；在障碍物较大，特别是阶梯路面上行驶时，特殊的三角形车轮机构在动力驱动下，因限位挤压整体开始转动，主动轮组件与从动轮组件开始绕驱动轴转动，进而实现机器人的移动，增加了对此类环境的适应性。
12、2、一个主动轮组件与两个从动轮组件通过减震组件两两连接，路面颠簸受到冲击时，减震组件的一阶压块压缩一阶弹簧进而带动一阶缓冲管移动，即与其固定的二阶压块与三阶压块均开始压缩对应的弹簧，在逐阶弹簧的作用下缓解了对机器人的震动与冲击力，减少损耗的同时使机器人更加平稳。
13、3、本实用新型的履带式室外机器人，通过太阳能发电机构与蓄电池电力配合延长了续航时间，其中太阳能发电机构通过驱动组件带动扇形齿轮绕其与支板的连接处转动，进而使与扇形齿轮上端可转动连接的电动伸缩拉杆围绕箱体上对应开设的通孔旋转，同时配合控制电动伸缩拉杆的伸缩长度，实现控制太阳能板在一定范围内变化方向，加大对太阳能的利用率，进一步延长了续航时间。
14、应当理解，
技术实现要素：
部分中所描述的内容并非旨在限定本实用新型的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
技术特征：
1.一种履带式室外机器人，其特征在于，包括箱体(1)，所述箱体(1)的两侧对称且可转动的设置有驱动轴(2)，所述驱动轴(2)上设置有用于机器人移动的车轮机构(3)；所述箱体上设置有太阳能发电机构(4)；其中，
2.根据权利要求1所述的履带式室外机器人，其特征在于，所述主动轮组件(10)及所述从动轮组件(20)均包括轮轴(101)，所述轮轴(101)上固定的设置有一组相对的轮片(102)，所述轮轴(101)上位于对应的所述轮片(102)的中间套设有支撑套筒(103)；三个所述限位支撑件(60)的一端分别可转动的套设于三个所述轮轴(101)上并位于对应的每组所述轮片(102)靠近所述箱体(1)的一侧，另一端可转动的套设于所述驱动轴(2)上且位于所述箱体(1)与所述车轮机构(3)之间。
3.根据权利要求2所述的履带式室外机器人，其特征在于，所述减震组件(30)包括减震块(301)，所述减震块(301)两侧对称且固定的设置有二阶缓冲管(302)，所述二阶缓冲管(302)内可滑动的设置有二阶压块(304)，所述二阶压块(304)与所述减震块(301)之间抵接设置有二阶弹簧(303)；所述二阶压块(304)的上端固定的设置有一阶缓冲管(305)，所述一阶缓冲管(305)内可滑动的设置有一阶压块(309)，所述一阶压块(309)与所述二阶压块(304)之间抵接设置有一阶弹簧(308)；所述一阶缓冲管(305)外侧固定的设置有三阶压块(306)，所述三阶压块(306)与所述二阶缓冲管(302)之间设置有套设于所述一阶缓冲管(305)周向外侧的三阶弹簧(307)；所述一阶压块(309)上端固定的设置有连接件(310)，所述连接件(310)远离所述一阶压块(309)的一端可转动的套设于对应的所述支撑套筒(103)的周向外侧。
4.根据权利要求3所述的履带式室外机器人，其特征在于，所述传动组件(40)包括固定的设置于所述驱动轴(2)上且位于所述箱体(1)与所述限位支撑件(60)之间的驱动齿轮(401)，所述主动轮组件(10)中的轮轴(101)上固定的设置有与所述驱动齿轮(401)对应的从动齿轮(402)，所述从动齿轮(402)位于对应的所述限位支撑件(60)靠近所述箱体(1)的一侧，所述驱动齿轮(401)与所述从动齿轮(402)的外侧套设有传送带(403)，实现两者的动力传输。
5.根据权利要求4所述的履带式室外机器人，其特征在于，所述驱动组件(90)包括固定的设置于所述箱体(1)的内侧底板上的一组对称的支板(901)，所述支板(901)之间可转动的设置有传动轴(902)，所述传动轴(902)上固定的设置有第一圆锥齿轮(903)；所述传动轴(902)的两端对称且固定的设置有位于所述支板(901)内侧的圆柱齿轮(904)；所述箱体(1)的内侧底板上固定的设置有电机(906)，所述电机(906)的传动末端固定的设置有与所述第一圆锥齿轮(903)相啮合的第二圆锥齿轮(905)。
6.根据权利要求5所述的履带式室外机器人，其特征在于，所述调节组件(80)包括可转动的设置于所述支板(901)上位于对应的所述圆柱齿轮(904)上方的扇形齿轮(801)，所述扇形齿轮(801)与对应的所述圆柱齿轮(904)相啮合设置；所述扇形齿轮(801)远离所述圆柱齿轮(904)的一端可转动的设置有电动伸缩拉杆(802)，所述电动伸缩拉杆(802)远离所述扇形齿轮(801)的一端穿过所述箱体(1)与所述太阳能板(70)铰接连接。
技术总结
本技术公开了一种履带式室外机器人，包括箱体及车轮机构，箱体上设置有太阳能发电机构，通过箱体内的驱动组件与调节组件的传动连接实现太阳能板的方向调节；车轮机构呈等边三角形，包括一个主动轮组件及两个从动轮组件，三者通过减震组件两两连接，并在其外围套设履带；主动轮组件及从动轮组件通过限位支撑件与驱动轴连接，驱动轴与主动轮组件之间设置有传动组件，驱动轴通过传动组件驱动主动轮组件转动，进而通过履带带动从动轮组件转动，实现整个车轮机构的循环运转。本技术实现了太阳能板的方向调节，提高了车轮的减震越障能力，进而提升了机器人室外工作的续航能力及对复杂环境的适应能力。
技术研发人员：于磊,王晓鸣,王春光,武晋
受保护的技术使用者：天津科技大学
技术研发日：20240315
技术公布日：2024/9/23