一种可降低土壤压实效果的机器人行走足转让专利
申请号 : CN202110383489.5
文献号 : CN113079717B
文献日 : 2022-02-15
发明人 : 班书昊 , 李晓艳 , 席仁强 , 谭邹卿
申请人 : 常州大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种可降低土壤压实效果的机器人行走足,包括装设于机器人本体(1)上两个结构完全相同的单侧复合足,驱动所述单侧复合足前进的电机(5);其特征在于:所述单侧复合足包括升降前进足、松土前进足和动力驱动装置,固定装设于所述机器人本体(1)正中底部左右两侧的两个固定块(41),两端转动装设于两个所述固定块(41)上的主轴(6),电机(5)固定装设于其中一个所述固定块(41)上且输出轴与所述主轴(6)相连;
所述升降前进足包括固定装设于所述机器人本体(1)上的前腿杆(21),滑动装设于所述前腿杆(21)上的升降套筒(23),装设于所述前腿杆(21)上且上下两端分别与所述机器人本体(1)和所述升降套筒(23)相连的升降螺旋弹簧(22),转动装设于所述前腿杆(21)下端的滚轮(24),与所述滚轮(24)同轴装设且同步转动的同步齿轮A(27),沿铅垂方向开设于所述升降套筒(23)上的滑槽(231),垂直穿过所述滑槽(231)转动装设于所述前腿杆(21)上的转轴(211),固定装设于所述转轴(211)上的同步齿轮C(210),采用单向轴承(212)单向转装设于所述转轴(211)上的同步齿轮B(29),位于所述滚轮(24)前后两侧且装设于所述升降套筒(23)底部呈八字型的稳定脚趾A(25)和稳定脚趾B(26);所述同步齿轮B(29)与所述同步齿轮A(27)之间采用链条A(28)连接传动;
所述松土前进足包括可沿机器人前进方向滑动装设于所述机器人本体(1)上的滑块(31),两端分别与所述滑块(31)和同侧的所述固定块(41)相连的松土螺旋弹簧(35),沿铅垂方向装设于所述滑块(31)上的后腿杆(32),固定装设于所述后腿杆(32)上的脚趾板(33),倾斜装设于所述脚趾板(33)上用于松土的呈阵列型的一组松土脚趾(34);
所述动力驱动装置包括固定装设于所述主轴(6)上的主动齿轮(42)和绕线轮(43),两端分别与所述滑块(31)和所述绕线轮(43)相连的牵引绳A(44),两端分别与所述升降套筒(23)和所述绕线轮(43)相连的牵引绳B(45),连接所述主动齿轮(42)和所述同步齿轮C(210)的链条B(46),安装于机器人本体(1)上用于引导所述牵引绳B(45)沿铅垂方向拉伸所述升降套筒(23)运动的导向轮(47)。
2.根据权利要求1所述的一种可降低土壤压实效果的机器人行走足,其特征在于:所述电机(5)顺时针方向转动时,所述绕线轮(43)缠绕所述牵引绳A(44),且同时释放所述牵引绳B(45);所述电机(5)逆时针方向转动时,所述绕线轮(43)释放所述牵引绳A(44),且同时缠绕所述牵引绳B(45)。
3.根据权利要求1所述的一种可降低土壤压实效果的机器人行走足,其特征在于:所述稳定脚趾A(25)包括位于所述滚轮(24)左右两侧的第一稳定脚趾A(251)和第二稳定脚趾A(252),所述稳定脚趾B(26)包括位于所述滚轮(24)左右两侧的第一稳定脚趾B(261)和第二稳定脚趾B(262)。
4.根据权利要求1所述的一种可降低土壤压实效果的机器人行走足,其特征在于:所述升降螺旋弹簧(22)为抗压螺旋弹簧,且始终处于压缩变形状态;所述松土螺旋弹簧(35)为抗压螺旋弹簧。
5.根据权利要求1所述的一种可降低土壤压实效果的机器人行走足,其特征在于:所述绕线轮(43)缠绕所述牵引绳B(45)时,所述单向轴承(212)处于止动状态,所述电机(5)转动带动所述滚轮(24)向前滚动;所述绕线轮(43)释放所述牵引绳B(45)时,所述单向轴承(212)处于允动状态,所述滚轮(24)停止转动。
说明书 :
一种可降低土壤压实效果的机器人行走足
技术领域
背景技术
深松浅耕后的土壤造成一定的压实,即增加农业机械对土地的压力,从而不利于农作物的
培植。因此,设计一种可以降低土壤压实效果的机器人行走足具有十分重要的意义。
发明内容
压实效果的机器人行走足。
足前进的电机。
电机固定装设于其中一个所述固定块上且输出轴与所述主轴相连。
筒相连的升降螺旋弹簧,转动装设于所述前腿杆下端的滚轮,与所述滚轮同轴装设且同步
转动的同步齿轮A,沿铅垂方向开设于所述升降套筒上的滑槽,垂直穿过所述滑槽转动装设
于所述前腿杆上的转轴,固定装设于所述转轴上的同步齿轮C,采用单向轴承单向转装设于
所述转轴上的同步齿轮B,位于所述滚轮前后两侧且装设于所述升降套筒底部呈八字型的
稳定脚趾A和稳定脚趾B;所述同步齿轮B与所述同步齿轮A之间采用链条A连接传动。
块上的后腿杆,固定装设于所述后腿杆上的脚趾板,倾斜装设于所述脚趾板上用于松土的
呈阵列型的一组松土脚趾。
引绳B,连接所述主动齿轮和所述同步齿轮C的链条B,安装于机器人本体上用于引导所述牵
引绳B沿铅垂方向拉伸所述升降套筒运动的导向轮。
述牵引绳B。
态,所述滚轮停止转动。
行松土,从而降低土壤的压缩效果;此外,本发明还设有松土螺旋弹簧储存弹性势能,该弹
性势能释放与滚轮的转动力矩相互叠加,共同组成一个促使升降前进足可以在土壤中滚动
的前进双动力,从而提高了滚动前进的稳定性。由此可知,本发明是一种结构简单、双动力
驱动前足滚动前进、且后足可以对前足压实过的土壤进行松土,可降低土壤压实效果的机
器人行走足。
附图说明
定脚趾B;262—第二稳定脚趾B;27—同步齿轮A;28—链条A;29—同步齿轮B;210—同步齿
轮C;211—转轴;212—单向轴承;231—滑槽;31—滑块;32—后腿杆;33—脚趾板;34—松土
脚趾;35—松土螺旋弹簧;41—固定块;42—主动齿轮;43—绕线轮;44—牵引绳A;45—牵引
绳B;46—链条B;47—导向轮;5—电机;6—主轴。
具体实施方式
主轴6,电机5固定装设于其中一个固定块41上且电机5的输出轴与主轴6相连。
筒23相连的升降螺旋弹簧22,转动装设于前腿杆21下端的滚轮24,与滚轮24同轴装设且同
步转动的同步齿轮A27,沿铅垂方向开设于升降套筒23上的滑槽231,垂直穿过滑槽231转动
装设于前腿杆21上的转轴211,固定装设于转轴211上的同步齿轮C210,采用单向轴承212单
向转装设于转轴211上的同步齿轮B29,位于滚轮24前后两侧且装设于升降套筒23底部呈八
字型的稳定脚趾A25和稳定脚趾B26;同步齿轮B29与同步齿轮A27之间采用链条A28连接传
动。
螺旋弹簧35,沿铅垂方向装设于滑块31上的后腿杆32,固定装设于后腿杆32上的脚趾板33,
倾斜装设于脚趾板33上用于松土的呈矩形阵列型的一组松土脚趾34。
引绳B45,连接主动齿轮42和同步齿轮C210的链条B46,安装于机器人本体1上用于引导牵引
绳B45沿铅垂方向拉伸升降套筒23运动的导向轮47。
趾B262。
转动。
入到土壤中,整个机器人本体1的重力的二分之一主要由升降螺旋弹簧22承担,滚轮24离开
地面,从而使得升降前进足牢牢地固定在土壤中;由于升降前进足牢牢地固定在土壤中,绕
线轮43缠绕牵引绳A44从而拉动滑块31相对于机器人本体1向前滑动,进而带动呈阵列型的
一组松土脚趾34相对于土壤向前滑动,实施对滚轮24刚刚压过的土壤松土;单向轴承212处
于止动状态时,电机5转动,主动齿轮42通过链条B46带动同步齿轮C210和转轴211转动,转
轴211通过单向轴承212带动同步齿轮B29转动,再借助链条A28带动同步齿轮A27和滚轮24
转动,从而实现滚动24的向前滚动;单向轴承212处于允动状态时,虽然同步齿轮C210带动
转轴211转动,但却不会带动同步齿轮B29转动,即此时转轴211相对于同步齿轮B29自由转
动,因此滚轮24和同步齿轮A27不会发生转动。
B26形成双八字型插入土壤中;与此同时,牵引绳A44拉动滑块31和松土前进足向前滑动,从
而使得松土脚趾34对滚轮24压过的土壤实施松土效果;
时针转动,通过链条B46和链条A28带动滚轮24向前滚动;由于脚趾板33上的松土脚趾34有
一部分进入到土壤中,从而使得机器人两侧的两个松土前进足相对于地面静止,机器人本
体1在松土螺旋弹簧35弹力和滚轮24滚动力矩的作用下向前移动。