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CN110466282A - 可折叠变形轮机构 - Google Patents

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CN110466282A
CN110466282A CN201910665957.0A CN201910665957A CN110466282A CN 110466282 A CN110466282 A CN 110466282A CN 201910665957 A CN201910665957 A CN 201910665957A CN 110466282 A CN110466282 A CN 110466282A
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China
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fold plane
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shaped
motor
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CN201910665957.0A
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刘超
王子谦
任媛
谭稀岑
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Beijing Jiaotong University
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Beijing Jiaotong University
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60B19/00—Wheels not otherwise provided for or having characteristics specified in one of the subgroups of this group
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Toys (AREA)

Abstract

可折叠变形轮机构由第一折叠面(1)、第二折叠面(2)、第三折叠面(3)、第四折叠面(4)、电机(5)组成。通过电机的正转和反转控制轮体的折叠和展开。在展开时为圆轮模式，能够具有轮式的平稳性，在折叠时为异形模式，具有更强的越障性能，并且本发明的可折叠变形轮机构变形时不改变轮径大小，所以能够采用较小的驱动力矩即可驱动轮体变形，在教育、娱乐、军事等领域均能获得很好的应用。

Description

可折叠变形轮机构
技术领域
本专利涉及一种可折叠变形轮机构，具体涉及一种以厚板折纸理论为基础的，通过利用驱动电机的正反转驱动机构变形的单动力可折叠变形轮机构。
背景技术
目前常见的变形轮机构通常是轮体变形后改变轮径的大小从而提升轮体复杂地形条件下的适应能力。
中国专利CN106697097A公开了一种欠驱动变形轮式越障机器人，其变形轮轮体通过变形称为抓钩模式，改变轮径的大小，从而可翻越一定高度的障碍。
发明内容
本发明要解决的问题：常见的变形轮机构通过改变轮径大小提高地面越障能力，但由于轮径改变时需克服机器人或机构本身的重力作用，本申请提供一种由单电机驱动具有变形能力但不改变轮径大小的可折叠变形轮机构，并且能够采用较小的变形力矩即可驱动轮体变形。
可折叠变形轮机构，其特征在于:可折叠变形轮机构由第一折叠面、第二折叠面、第三折叠面、第四折叠面、电机组成；
构成机构的零件结构
所述的第一折叠面由上支撑杆和下镂空扇形支撑杆共同组成一个整体，其中上支撑杆和下镂空扇形支撑杆共底面，上支撑杆与下镂空扇形支撑杆的侧边等长，上支撑杆与下镂空扇形支撑杆侧面夹角为120度，下镂空扇形支撑杆的扇形夹角为120度，上支撑杆厚度小于下镂空扇形支撑杆厚度，下镂空扇形支撑杆上表面一侧设有用于安装电机的凹槽支撑座。
所述的第二折叠面外形呈镂空的扇形，其扇形角度为90度，扇形上表面一侧同样设有用于安装电机的凹槽电机座。
所述的第三折叠面外形呈镂空的扇形，其扇形角度为60度，扇形下表面中轴处设有与第一折叠面上支撑杆结构对应宽度的水平凹槽。
所述的第四折叠面外形呈为镂空扇形，其扇形角度为90度。
具体连接方式
将电机安装于第一折叠面上的凹槽支撑座处；将法兰安装于第二折叠面上的凹槽支撑座；将第一折叠面上安装的电机的伸出轴通过第二折叠面安装的法兰并用顶丝固定，形成以电机轴为转动轴线的转动连接；将第三折叠面的上表面扇形第一侧边线与第二折叠面上表面扇形未设有凹槽支撑座一侧边线形成转动连接并保证两个折叠面外弧段相连；将第四折叠面的下表面扇形第一侧边线与第三折叠面下表面扇形第二侧边线形成转动连接并保证两个折叠面外弧段相连；将第四折叠面的上表面扇形第二侧边线与第一折叠面上表面扇形未设有凹槽支撑座一侧边线形成转动连接并保证两个折叠面外弧段相连；最后安装效果平铺状态下为一个完成的圆形。
可折叠变形轮机构，其特征在于：所述的第一折叠面、第二折叠面、第三折叠面、第四折叠面中边线之间形成的转动连接关系可以采用多种方式，例如可采用合页。
可折叠变形轮机构，其特征在于：所述的第一折叠面、第二折叠面、第三折叠面、第四折叠面中扇形部分角度不局限于本申请中所表述角度并且外形不局限于扇形，可进行其他形状拓展。
本发明的有益效果：本发明所述的可折叠变形轮采用一个电机驱动即可实现轮体的折叠变形，由圆轮模式切换至异形轮模式从而提高机构的越障性能，其次，该可折叠变形轮机构能够使用较小的驱动力矩即可驱动轮体变形。
附图说明
图1可折叠变形轮机构三维图
图2第一折叠面三维图
图3第二折叠面三维图
图4第三折叠面三维图
图5第四折叠面三维图
图6可折叠变形轮变形过程示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，可折叠变形轮机构，其特征在于:可折叠变形轮机构由第一折叠面(1)、第二折叠面(2)、第三折叠面(3)、第四折叠面(4)、电机(5)组成；
构成机构的零件结构
如图2所示，所述的第一折叠面(1)由上支撑杆(1-1)和下镂空扇形支撑杆(1-2)共同组成一个整体，其中上支撑杆(1-1)和下镂空扇形支撑杆(1-2)共底面，上支撑杆(1-1)与下镂空扇形支撑杆(1-2)的侧边等长，上支撑杆(1-1)与下镂空扇形支撑杆(1-2)侧面夹角为120度，下镂空扇形支撑杆(1-2)的扇形夹角为120度，上支撑杆(1-1)厚度小于下镂空扇形支撑杆(1-2)厚度，下镂空扇形支撑杆(1-2)上表面一侧设有用于安装电机的凹槽支撑座(1-2-1)。
如图3所示，所述的第二折叠面(2)外形呈镂空的扇形，其扇形角度为90度，扇形上表面一侧同样设有用于安装电机的凹槽电机座(2-1)。
如图4所示，所述的第三折叠面(3)外形呈镂空的扇形，其扇形角度为60度，扇形下表面中轴处设有与第一折叠面上支撑杆(1-1)结构对应宽度的水平凹槽(3-1)。
如图5所示，所述的第四折叠面(4)外形呈为镂空扇形，其扇形角度为90度。
具体连接方式
将电机(5)安装于第一折叠面(1)上的凹槽支撑座(1-2-1)处；将法兰安装于第二折叠面(2)上的凹槽支撑座(2-1)；将第一折叠面(1)上安装的电机(5)的伸出轴通过第二折叠面(2)安装的法兰并用顶丝固定，形成以电机轴为转动轴线的转动连接；将第三折叠面(3)的上表面扇形第一侧边线(3-3)与第二折叠面上表面扇形未设有凹槽支撑座一侧边线(2-2)形成转动连接并保证两个折叠面外弧段相连；将第四折叠面(4)的下表面扇形第一侧边线(4-1)与第三折叠面(3)下表面扇形第二侧边线(3-2)形成转动连接并保证两个折叠面外弧段相连；将第四折叠面(4)的上表面扇形第二侧边线(4-2)与第一折叠面(1)上表面扇形未设有凹槽支撑座一侧边线(1-2-2)形成转动连接并保证两个折叠面外弧段相连；最后安装效果平铺状态下为一个完成的圆形。
可折叠变形轮机构，其特征在于：所述的第一折叠面(1)、第二折叠面(2)、第三折叠面(3)、第四折叠面(4)中边线之间形成的转动连接关系可以采用多种方式，例如可采用合页。
可折叠变形轮机构，其特征在于：所述的第一折叠面(1)、第二折叠面(2)、第三折叠面(3)、第四折叠面(4)中扇形部分角度不局限于本申请中所表述角度并且外形不局限于扇形，可进行其他形状拓展。
具体的使用方法：
可折叠变形轮机构可以实现轮体的折叠和展开动作。
当电机(5)运行时，可驱动折叠变形轮机构变形。图6(a)所示的是可折叠变形轮机构完全展开时的状态；图6(b)所示的是可折叠变形轮机折叠过程时的状态，图6(c)所示的是可折叠变形轮机构完全折叠时的状态。

Claims (3)

1.可折叠变形轮机构，其特征在于:可折叠变形轮机构由第一折叠面(1)、第二折叠面(2)、第三折叠面(3)、第四折叠面(4)、电机(5)组成。
构成机构的零件结构
所述的第一折叠面(1)由上支撑杆(1-1)和下镂空扇形支撑杆(1-2)共同组成一个整体，其中上支撑杆(1-1)和下镂空扇形支撑杆(1-2)共底面，上支撑杆(1-1)与下镂空扇形支撑杆(1-2)的侧边等长，上支撑杆(1-1)与下镂空扇形支撑杆(1-2)侧面夹角为120度，下镂空扇形支撑杆(1-2)的扇形夹角为120度，上支撑杆(1-1)厚度小于下镂空扇形支撑杆(1-2)厚度，下镂空扇形支撑杆(1-2)上表面一侧设有用于安装电机的凹槽支撑座(1-2-1)。
所述的第二折叠面(2)外形呈镂空的扇形，其扇形角度为90度，扇形上表面一侧同样设有用于安装电机的凹槽电机座(2-1)。
所述的第三折叠面(3)外形呈镂空的扇形，其扇形角度为60度，扇形下表面中轴处设有与第一折叠面上支撑杆(1-1)结构对应宽度的水平凹槽(3-1)。
所述的第四折叠面(4)外形呈为镂空扇形，其扇形角度为90度。
具体连接方式
将电机(5)安装于第一折叠面(1)上的凹槽支撑座(1-2-1)处；将法兰安装于第二折叠面(2)上的凹槽支撑座(2-1)；将第一折叠面(1)上安装的电机(5)的伸出轴通过第二折叠面(2)安装的法兰并用顶丝固定，形成以电机轴为转动轴线的转动连接；将第三折叠面(3)的上表面扇形第一侧边线(3-3)与第二折叠面上表面扇形未设有凹槽支撑座一侧边线(2-2)形成转动连接并保证两个折叠面外弧段相连；将第四折叠面(4)的下表面扇形第一侧边线(4-1)与第三折叠面(3)下表面扇形第二侧边线(3-2)形成转动连接并保证两个折叠面外弧段相连；将第四折叠面(4)的上表面扇形第二侧边线(4-2)与第一折叠面(1)上表面扇形未设有凹槽支撑座一侧边线(1-2-2)形成转动连接并保证两个折叠面外弧段相连；最后安装效果平铺状态下为一个完成的圆形。
2.如权利要求1所述的可折叠变形轮机构，其特征在于：所述的第一折叠面(1)、第二折叠面(2)、第三折叠面(3)、第四折叠面(4)中边线之间形成的转动连接关系可以采用多种方式，例如可采用合页。
3.如权利要求1所述的可折叠变形轮机构，其特征在于：所述的第一折叠面(1)、第二折叠面(2)、第三折叠面(3)、第四折叠面(4)中扇形部分角度不局限于本申请中所表述角度并且外形不局限于扇形，可进行其他形状拓展。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111409719A (zh) * 2020-03-27 2020-07-14 北京交通大学 一种基于Schatz机构的异形轮式机器人
CN112353578A (zh) * 2020-11-09 2021-02-12 山东鼎目机器人科技有限公司 一种单自由度可折叠变形轮机构
CN113276982A (zh) * 2021-06-11 2021-08-20 北京理工大学 一种基于碳纤维折纸技术构建的微型仿蜥蜴机器人
CN114851774A (zh) * 2022-05-30 2022-08-05 珠海格力电器股份有限公司 脚轮及具有其的可移动设备
CN115489228A (zh) * 2022-10-27 2022-12-20 北京交通大学 双环式变形轮机构
CN116428448A (zh) * 2023-04-13 2023-07-14 东南大学 一种刚柔耦合具有被动适应变形功能的轮子

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3207373A1 (de) * 1981-03-19 1982-10-07 Alfred 5940 Lennestadt Schnüttgen jun. Felgenloses fahrzeugrad
US8833864B2 (en) * 2012-10-29 2014-09-16 Karsten Manufacturing Corporation Collapsible wheels and methods of making collapsible wheels
CN104057773A (zh) * 2014-04-30 2014-09-24 黔南民族师范学院 一种轴心半轮式越障轮
CN107415574A (zh) * 2016-05-24 2017-12-01 林伯刚 变形轮胎
CN109484089A (zh) * 2018-12-27 2019-03-19 南京市龙马通信工程有限公司 折叠轮

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3207373A1 (de) * 1981-03-19 1982-10-07 Alfred 5940 Lennestadt Schnüttgen jun. Felgenloses fahrzeugrad
US8833864B2 (en) * 2012-10-29 2014-09-16 Karsten Manufacturing Corporation Collapsible wheels and methods of making collapsible wheels
CN104057773A (zh) * 2014-04-30 2014-09-24 黔南民族师范学院 一种轴心半轮式越障轮
CN107415574A (zh) * 2016-05-24 2017-12-01 林伯刚 变形轮胎
CN109484089A (zh) * 2018-12-27 2019-03-19 南京市龙马通信工程有限公司 折叠轮

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111409719A (zh) * 2020-03-27 2020-07-14 北京交通大学 一种基于Schatz机构的异形轮式机器人
CN111409719B (zh) * 2020-03-27 2022-06-21 北京交通大学 一种基于Schatz机构的异形轮式机器人
CN112353578A (zh) * 2020-11-09 2021-02-12 山东鼎目机器人科技有限公司 一种单自由度可折叠变形轮机构
CN112353578B (zh) * 2020-11-09 2022-04-19 山东鼎目机器人科技有限公司 一种单自由度可折叠变形轮机构
CN113276982A (zh) * 2021-06-11 2021-08-20 北京理工大学 一种基于碳纤维折纸技术构建的微型仿蜥蜴机器人
CN114851774A (zh) * 2022-05-30 2022-08-05 珠海格力电器股份有限公司 脚轮及具有其的可移动设备
CN115489228A (zh) * 2022-10-27 2022-12-20 北京交通大学 双环式变形轮机构
CN115489228B (zh) * 2022-10-27 2025-02-25 北京交通大学 双环式变形轮机构
CN116428448A (zh) * 2023-04-13 2023-07-14 东南大学 一种刚柔耦合具有被动适应变形功能的轮子

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