徐 滨

（合肥职业技术学院，合肥 238000）

煤炭开采过程中，矿难惨剧难免发生，因此需要移动机器人进行登陆探测与救援工作[1]。为解决复杂地形的高效率勘探问题，机器人的行走与平衡机构成为现阶段的研究热点[2]。高进可等[3]人利用圆锥齿轮啮合型差动机构实现了摇杆式四轮煤矿探测机器人的复杂地形勘探，并通过虚拟仿真技术进行样机的实地试验。然而，差动平衡机构对于齿轮的弯曲强度的要求较高，否则会出现齿轮滚动，机器人行走不均衡的情况。程志红等[4]人提出一种对称的空间连杆式差动平衡机构，具有较大的摇臂摆角范围和良好的线平均性，能够很好解决机器人行走的不均衡问题。本文以四轮摇杆式机器人为主体设计了摇杆齿轮式差动平衡机构，着重分析了差动轮系、摇臂轴、壳体的选择依据，为摇杆齿轮式机器人的实际应用提供参考依据。

一 机器人摇杆齿轮式差动平衡机构总体设计

（一）总体设计要求

本设计为机器人摇杆齿轮式差动平衡机构，如图1所示，主要参照四轮摇杆式机器人移动系统中的平衡机构进行设计，包含了机器人摇杆差动机构、车体两侧摇杆悬架和独立驱动轮四个部分。其中，机器人摇杆差动平衡机构装置的左右两半轴连接车体两侧的左右摇杆，左右摇杆悬架再与车体的四个驱动轮连接。同时，左右两侧移动系统采用摇臂悬架式共同组成悬架系统，能应对复杂的地形。此外，为了确保机器人能够顺利地越过障碍，行走在不平的路面上，这就要求机器人的底盘距地面要有一定的距离。……