利索能及
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专利号: 201910754142X
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于地面封闭的六自由度串联支链腿,其特征在于,其包括第一升降模块、第一转向模块和第一行走模块,

所述第一升降模块包括第一升降电机、第一升降减速器、第一位移传感器、第一升降支座、第一升降主动带轮、第一升降同步带、第一升降从动带轮、第一导轨、第一升降轴承支座、第一丝杠、第一升降扭矩传感器、第一基板、第二升降轴承支座和第一升降滑块组件,所述第一升降电机通过所述第一升降减速器和第一升降扭矩传感器安装于所述第一升降支座上,且所述第一升降支座设于所述第一基板的第一端面,所述第一升降扭矩传感器的输出轴与所述第一升降主动带轮连接,所述第一丝杠的第一端穿过所述第一升降轴承支座与所述第一升降从动带轮连接,且其第二端与所述第二升降轴承支座连接,所述第一升降轴承支座和第二升降轴承支座分别设于所述第一基板的第二端面,所述第一导轨分别设于所述第一基板第二端面的第一端和第二端,且所述第一基板的第三端面设有所述第一位移传感器,所述第一升降主动带轮通过所述第一升降同步带与所述第一升降从动带轮传动连接,所述第一导轨与所述第一升降滑块组件的第一滑块形成第一升降模块第一升降模块Pz副连接,且所述第一升降模块Pz副通过所述第一丝杠与所述第一升降滑块组件的第一丝母传动连接;

所述第一转向模块包括第一转向轴承支座、第一转向转角仪、第一转向轴、第一转向大齿轮、第一圆螺母、第一转向电机、第一转向减速器、第一转向扭矩传感器、第一转向小齿轮和第一转向支座,所述第一转向电机通过所述第一转向减速器和第一转向扭矩传感器安装于所述第一转向支座上,且所述第一转向扭矩传感器的输出轴与所述第一转向小齿轮连接,所述第一转向支座分别设于所述第一基板第一端面的第一端和第二端,且所述第一转向小齿轮分别设于所述第一转向大齿轮的两侧,且与所述第一转向大齿轮啮合Rz副驱动,所述第一转向大齿轮通过所述第一圆螺母固定安装于所述第一转向轴的第一端,且所述第一转向轴的第二端穿过所述第一转向轴承支座与所述第一行走模块的U型支座固定连接,所述第一转向轴承支座固定设于所述第一基板的第一端面,且所述第一转向转角仪设于所述第一转向轴的第二端且位于所述第一转向轴承支座的第一端面;以及所述第一行走模块包括第一行走电机、第一行走减速器、第一行走扭矩传感器、U型支座、第一车轮、第一行走转角仪和第一车轮轴,所述第一行走电机通过所述第一行走减速器和第一行走扭矩传感器安装于所述U型支座的第一端面,且所述第一车轮安装于所述第一车轮轴上,所述第一车轮轴的第一端穿过所述U型支座的第一端与所述第一行走扭矩传感器的输出轴连接,且所述第一车轮通过所述第一行走电机Ry副驱动,所述第一车轮轴的第二端通过轴承支撑于所述U型支座的第二端,所述第一行走转角仪设于所述第一车轮轴的第一端,所述第一车轮与地面接触,构成S+副连接,且与所述第一升降模块、第一转向模块+以及第一行走模块共同构成构型为PzRzRyS的六自由度串联支链腿。

2.根据权利要求1所述的基于地面封闭的六自由度串联支链腿,其特征在于,所述第一升降滑块组件包括第一丝母、第一力传感器、第一丝母架、第一滑块和第一连接板,所述第一滑块均布设于所述第一连接板第一端面的边角处,所述第一丝母通过紧定螺钉与所述第一丝母架固定连接,且所述第一丝母架通过所述紧定螺钉与所述第一连接板固定连接,所述第一力传感器设于所述第一丝母与第一丝母架之间。

3.根据权利要求2所述的基于地面封闭的六自由度串联支链腿,其特征在于,所述第一滑块共四个,均布设于所述第一连接板第一端面的边角处。

4.根据权利要求1所述的基于地面封闭的六自由度串联支链腿,其特征在于,所述第一转向轴的中心轴线与所述第一转向大齿轮的中心轴线重合,且所述第一转向大齿轮的中心轴线与所述第一转向小齿轮的中心轴线平行。

5.根据权利要求1所述的基于地面封闭的六自由度串联支链腿,其特征在于,其包括第二转向模块、第二升降模块和第二行走模块,

所述第二转向模块包括第二转向电机、第二转向减速器、第二转向扭矩传感器、第二转向小齿轮、第二转向支座、编码器、转盘轴承、外连接板和外壳体,所述第二转向电机通过所述第二转向减速器和第二转向扭矩传感器安装于所述第二转向支座上,且所述第二转向扭矩传感器的输出轴与所述第二转向小齿轮连接,所述第二转向支座分别设于所述外壳体的第一端面和第二端面,所述第二转向小齿轮分别设于所述转盘轴承的两侧,且与所述转盘轴承啮合Rz副驱动,所述转盘轴承包括内圈、外圈和滚动体,所述内圈和外圈通过所述滚动体滚动连接,所述内圈的第一端面与所述外壳体的第三端面固定连接,所述外圈的第一端面与所述外连接板的第一端面固定连接,所述编码器设于所述第二转向小齿轮之间,且通过所述编码器的编码支撑座安装于所述外壳体的第一端面;

第二升降模块包括第二升降电机、第二升降减速器、第二位移传感器、第二升降支座、第二升降主动带轮、第二升降同步带、第二升降从动带轮、第二导轨、第三升降轴承支座、第二丝杠、第二升降扭矩传感器、第二基板、第四升降轴承支座和第二升降滑块组件,所述第二升降电机通过所述第二升降减速器和第二升降扭矩传感器安装于所述第二升降支座上,且所述第二升降支座设于所述第二基板第一端面的第一端,且所述第二基板第一端面的第二端设有固定凸台,所述第二升降扭矩传感器的输出轴与所述第二升降主动带轮连接,所述第二丝杠的第一端穿过所述第三升降轴承支座与所述第二升降从动带轮连接,且其第二端与所述第四升降轴承支座连接,所述第三升降轴承支座和第四升降轴承支座分别设于所述第二基板的第二端面,所述第二导轨分别设于所述第二基板第二端面的第一端和第二端,且所述第二基板的第三端面设有所述第二位移传感器,所述第二升降主动带轮通过所述第二升降同步带与所述第二升降从动带轮传动连接,所述第二导轨与所述第二升降滑块组件的第二滑块第一升降模块Pz副连接,且所述第一升降模块Pz副通过所述第二丝杠与所述第二升降滑块组件的第二丝母传动连接,所述第二升降模块通过所述第二升降滑块组件中的第二L型连接板与所述第二转向模块中外连接板的第二端面固定连接;以及所述第二行走模块包括第二行走电机、第二行走减速器、第二行走扭矩传感器、第二车轮、第二行走转角仪、第二L型支座、行走主动带轮、行走同步带、行走从动带轮和第二车轮轴,所述第二行走电机通过所述第二行走减速器和第二行走扭矩传感器安装于所述第二L型支座的第一端面,且所述第二行走扭矩传感器的输出轴与所述行走主动带轮连接,所述第二车轮安装于所述第二车轮轴上,所述第二车轮轴的第一端穿过所述第二L型支座的第二端面与所述行走从动带轮连接,所述第二车轮轴的第二端通过轴承支撑于所述第二升降模块的固定凸台中,且所述行走主动带轮通过行走同步带与所述行走从动带轮传动连接,所述第二车轮通过所述第二行走电机Ry副驱动,所述第二行走转角仪设于所述第二车轮轴的第一端,所述第二车轮与地面接触,构成S+副连接,且与所述第二转向模块、第二升降模块以及第二行走模块共同构成构型为RzPzRyS+的六自由度串联支链腿。

6.根据权利要求5所述的基于地面封闭的六自由度串联支链腿,其特征在于,所述第二升降滑块组件包括第二丝母、第二力传感器、第二丝母架、第二滑块、第二连接板和第二L型连接板,所述第二滑块均布设于所述第二连接板第一端面的边角处,且所述第二连接板第二端面的中间位置设有所述第二L型连接板,所述第二丝母通过紧定螺钉与所述第二丝母架固定连接,且所述第二丝母架通过所述紧定螺钉与所述第二连接板固定连接,所述第二力传感器设于所述第二丝母与第二丝母架之间。

7.根据权利要求5所述的基于地面封闭的六自由度串联支链腿,其特征在于,所述编码器包括转角编码器、编码小齿轮和编码支撑座,所述转角编码器安装于所述编码支撑座上,且其输出轴穿过所述编码支撑座与所述编码小齿轮连接,所述编码小齿轮与所述转盘轴承啮合连接。

8.根据权利要求6所述的基于地面封闭的六自由度串联支链腿,其特征在于,所述第二滑块共四个,均布设于所述第二连接板的第一端面的边角处。

9.根据权利要求6所述的基于地面封闭的六自由度串联支链腿,其特征在于,所述转盘轴承的中心轴线与所述第二转向小齿轮的中心轴线平行,且所述第二转向小齿轮的中心轴线与所述编码小齿轮的中心轴线平行。