本发明属于搜救运动底盘的技术领域，尤其涉及一种煤矿搜救机器人关节式履带运动底盘。
背景技术：
我国煤炭资源十分丰富，并且未来很长一段时间里，煤炭仍将作为我国的主要能源。同时，我国煤炭资源储存地质条件差，矿灾频发，灾后井下环境复杂恶劣，而且有害气体、火灾、水灾等都有可能导致二次事故的发生，被困人员得不到及时救援。
目前多数救援以派遣救援队深入矿井进行搜救，搜救时间长、搜救效率低，近年来，也有很多学者研究煤矿搜索救援方面的机器人，但是能真正用于矿井灾后救援的只有很少一部分，双履带移动机器人结构相对简单，但是其越障能力低于四履带机器人和六履带机器人，四履带机器人和六履带机器人越障能力高，但是忽略了机器人结构设计的简单紧凑，设计结构复杂，以至于达不到矿井救援的要求。
技术实现要素：
为了克服现有煤矿搜救机器人运动底盘设计中的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种新型的关节式履带运动底盘，结构简单紧凑，且越障能力高。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：本发明提供一种煤矿搜救机器人关节式履带运动底盘，包括前端旋转壳体、后端旋转壳体、中间主体部分、中间摆动部分、左右两侧的履带、压带装置、引导轮、承重轮以及驱动轮；所述前端旋转壳体、后端旋转壳体通过旋转关节与中间主体部分连接，所述旋转关节处安装有关节电机，左右两个中间主体部分通过中间摆动部分连接，所述驱动轮处安装有驱动电机，左右两条履带通过压带装置进行张紧；所述关节电机为旋转关节提供动力，并带动所述前端旋转壳体、后端旋转壳体绕旋转关节旋转一定角度，辅助搜救机器人越过障碍物；左右两侧的中间主体部分通过中间摆动部分的中间连接轴连接，当底盘一侧的履带遇到障碍物时，遇到障碍物一侧的中间主体部分绕中间连接轴自适应转动一定角度，使搜救机器人平稳越过单侧障碍物。
优选的，所述旋转关节通过关节电机提供动力，旋转关节由锥齿轮、蜗轮、蜗杆、轴承、轮轴、连接板以及连接键构成，所述关节电机通过所述锥齿轮、蜗轮、蜗杆带动所述轮轴转动，所述轮轴的两端由轴承支撑转动；所述轮轴上设置有键槽，所述连接板通过连接键与轮轴连接。
优选的，所述中间摆动部分由中间连接轴、深沟球轴承、轴承端盖、端盖螺栓、轴承挡圈、螺栓构成；所述中间连接轴的一端通过轴承挡圈、螺栓与其中一个中间主体部分连接，其另一端通过深沟球轴承、轴承端盖、端盖螺栓与另一个中间主体部分连接。
由上，本发明的煤矿搜救机器人关节式履带运动底盘包括如下有益效果：
本发明的关节式履带运动底盘具有强越障性能以及单侧越障能力，能够克服井下灾后复杂环境，该底盘为三段式，当遇到凸台、台阶等障碍物时，前端旋转壳体、后端旋转壳体作为摆臂，辅助越障，当底盘一侧遇到障碍物时，底盘左右两部分中间主体可以绕中间连接轴摆动，使底盘越障中保持平稳，对于煤矿井下灾后复杂的救援环境具有很强的应用价值。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1为本发明的煤矿搜救机器人关节式履带运动底盘的结构示意图；
图2为本发明的煤矿搜救机器人关节式履带运动底盘的旋转关节的结构示意图；
图3为本发明的煤矿搜救机器人关节式履带运动底盘的中间摆动部分的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。
如图1至图3所示，本发明的煤矿搜救机器人关节式履带运动底盘包括前端旋转壳体1、后端旋转壳体2、中间主体部分3、中间摆动部分4、引导轮9、驱动轮11、承重轮10以及左右两侧的履带5、压带装置6以及驱动电机和关节电机21组成，引导轮9和承重轮10安装在履带5中，旋转关节7处安装有关节电机21，并由关节电机21提供动力，通过锥齿轮20、蜗轮23、蜗杆22传递动力，通过连接板8带动前端旋转壳体1、后端旋转壳体2的旋转运动，驱动电机与安装在中间主体部分3两侧的驱动轮11相连，控制底盘运动，左右两侧的中间主体部分3通过中间摆动部分4连接，当单侧遇到障碍物时可以使左右两部分绕中间连接轴12产生自适应旋转运动，使底盘平稳越障。
本发明的旋转关节7通过关节电机21提供动力，旋转关节7由锥齿轮20、蜗轮23、蜗杆22、轴承19、轮轴18、连接板8以及连接键24构成，关节电机21通过所述锥齿轮20、蜗轮23、蜗杆22带动所述轮轴18转动，轮轴18的两端由轴承19支撑转动。轮轴18上设置有键槽，连接板8通过连接键24与轮轴18连接。
中间摆动部分4由中间连接轴12、深沟球轴承13、轴承端盖14、端盖螺栓15、轴承挡圈16、螺栓17构成，其中，中间连接轴12的一端通过轴承挡圈16、螺栓17与其中一个中间主体部分3连接，其另一端通过深沟球轴承13、轴承端盖14、端盖螺栓15与另一个中间主体部分3连接。
中间主体部分3两侧的驱动轮11通过驱动电机提供动力，控制底盘运动，两侧的履带5通过压带装置6进行张紧。
如图1所示，本发明的关节式履带运动底盘为三段式结构，前端旋转壳体1、后端旋转壳体2相当于四个摆臂，遇到较高障碍物时，前端旋转壳体1、后端旋转壳体2通过关节电机21给旋转关节7提供动力，通过连接板8带动前端旋转壳体1、后端旋转壳体2旋转相应角度，使前端旋转壳体1搭在障碍物边缘上，驱动电机为运动底盘提供动力，后端旋转壳体2起支撑作用，从而使搜救机器人整体质心越过障碍物边缘，从而使机器人顺利越障。
本发明的关节式履带运动底盘的左右两个中间主体部分3通过中间摆动部分4的中间连接轴12连接，当运动底盘一侧遇到障碍物时，遇到障碍物一侧绕中间连接轴12旋转相应角度，实现平稳越过单侧障碍物。
本发明设计结构简单紧凑，前后端旋转壳体通过旋转关节旋转一定角度完成越障，并且单侧履带遇到障碍物时，底盘左右两侧绕中间摆动轴旋转，进而平稳越过单侧障碍物，本发明的关节式履带运动底盘越障能力强，能够克服煤矿井下事故后各种复杂的环境障碍物，从而携带各种传感设备完成井下搜救工作。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。
1.一种煤矿搜救机器人关节式履带运动底盘，其特征在于，包括前端旋转壳体(1)、后端旋转壳体(2)、中间主体部分(3)、中间摆动部分(4)、左右两侧的履带(5)、压带装置(6)、引导轮(9)、承重轮(10)以及驱动轮(11)；
所述前端旋转壳体(1)、后端旋转壳体(2)通过旋转关节(7)与中间主体部分(3)连接，所述旋转关节(7)处安装有关节电机(21)，左右两个中间主体部分(3)通过中间摆动部分(4)连接，所述驱动轮(11)处安装有驱动电机，左右两条履带(5)通过压带装置(6)进行张紧；
所述关节电机(21)为旋转关节(7)提供动力，并带动所述前端旋转壳体(1)、后端旋转壳体(2)绕旋转关节(7)旋转一定角度，辅助搜救机器人越过障碍物；左右两侧的中间主体部分(3)通过中间摆动部分(4)的中间连接轴(12)连接，当底盘一侧的履带遇到障碍物时，遇到障碍物一侧的中间主体部分(3)绕中间连接轴(12)自适应转动一定角度，使搜救机器人平稳越过单侧障碍物。
2.如权利要求1所述的煤矿搜救机器人关节式履带运动底盘，其特征在于，所述旋转关节(7)通过关节电机(21)提供动力，旋转关节(7)由锥齿轮(20)、蜗轮(23)、蜗杆(22)、轴承(19)、轮轴(18)、连接板(8)以及连接键(24)构成，所述关节电机(21)通过所述锥齿轮(20)、蜗轮(23)、蜗杆(22)带动所述轮轴(18)转动，所述轮轴(18)的两端由轴承(19)支撑转动；
所述轮轴(18)上设置有键槽，所述连接板(8)通过连接键(24)与轮轴(18)连接。
3.如权利要求1所述的煤矿搜救机器人关节式履带运动底盘，其特征在于，所述中间摆动部分(4)由中间连接轴(12)、深沟球轴承(13)、轴承端盖(14)、端盖螺栓(15)、轴承挡圈(16)、螺栓(17)构成；
所述中间连接轴(12)的一端通过轴承挡圈(16)、螺栓(17)与其中一个中间主体部分(3)连接，其另一端通过深沟球轴承(13)、轴承端盖(14)、端盖螺栓(15)与另一个中间主体部分(3)连接。
技术总结