隨著(zhù)足球機器人比賽的推廣和足球機器人技術(shù)的發(fā)展，足球機器人的性能日 趨完善。在全自主足球機器人競賽中，比賽規則對機器人的大小有嚴格的規定，比 賽中允許機器人之間合法沖撞，要求機器人具有很高的靈活性和很強的抗沖擊性， 因此在比賽中，足球機器人移動(dòng)是否準確、對抗時(shí)能否承受高強度沖擊，這些問(wèn)題 顯得非常重要。針對以上問(wèn)題，我們設計了一種驅動(dòng)裝置，該裝置結構緊湊，調速 靈活，使機器人具有快速移動(dòng)、定位準確、抗沖擊、對抗性強的功能。該裝置已經(jīng)申 請了相關(guān)專(zhuān)利24。

本驅動(dòng)裝置采用模塊化雙重嵌入式結構，整套裝置由直流電機、橡膠車(chē)輪、 電機驅動(dòng)法蘭盤(pán)、一對防塵推力球軸承、止推環(huán)、擋圈、軸承止推法蘭盤(pán)、電機安 裝套構成。其中電機以螺釘連接，嵌入安裝到電機安裝套中，構成D一重嵌入式 結構；電機安裝套通過(guò)推力球軸承、止推環(huán)和擋圈嵌入安裝到橡膠車(chē)輪中，同時(shí) 起到車(chē)輪軸的作用；橡膠車(chē)輪中有配合面安裝兩只軸承，軸承與止推環(huán)和擋圈緊 貼，止推環(huán)安裝到車(chē)輪的凹槽內，軸承分別由止推環(huán)、擋圈、橡膠車(chē)輪上的凸臺、 軸承止推法蘭盤(pán)和電機安裝套上的凸臺限定位置，軸承止推法蘭盤(pán)通過(guò)螺釘與 電機安裝套連接，電機驅動(dòng)法蘭盤(pán)用螺釘連接在橡膠車(chē)輪上，其中心有一鍵槽 孔，電機軸從電機安裝套D部孔中伸出，與電機驅動(dòng)法蘭盤(pán)的中心鍵槽孔配合連 接，以上機構相互連接，共同嵌入安裝到橡膠車(chē)輪中構成第二重嵌入式結構。整 套驅動(dòng)裝置成d立模塊，通過(guò)電機安裝套底部的法蘭盤(pán)接口與機器人車(chē)體直接 連接。

在該裝置中選用帶調速功能的直流電機作為動(dòng)力，電機轉動(dòng)時(shí)由電機軸直接 帶動(dòng)，電機驅動(dòng)法蘭盤(pán)與車(chē)輪緊固連接，繼而驅動(dòng)車(chē)輪，實(shí)現直接驅動(dòng)，車(chē)輪與電機 之間同步旋轉，無(wú)任何變速環(huán)節和嚙合環(huán)節，避免了累計回轉誤差和可能的打滑。 機器人車(chē)體上安裝左右兩個(gè)驅動(dòng)裝置，通過(guò)對電機轉速的調節來(lái)控制車(chē)輪轉速和 回轉方向的變化，使機器人實(shí)現雙輪差動(dòng)運動(dòng)，走直線(xiàn)、圓弧甚至更復雜的運動(dòng)。 橡膠車(chē)輪與電機安裝套間采用一對推力球軸承作為回轉副，軸承與電機安裝套。 外圈與橡膠車(chē)輪均為緊配合，兩軸承間以止推環(huán)和擋圈保持間距，軸承與電機安裝 套間通過(guò)軸承止推法蘭盤(pán)和電機安裝套的凸臺限位，保證整體機構的穩定和配合的緊密。整套裝置中，電機安裝套、電機驅動(dòng)法蘭盤(pán)、軸承止推法蘭盤(pán)以及相應連 接件推力球軸承、止推環(huán)、擋圈全部嵌入橡膠車(chē)輪中，配合緊密，同時(shí)起到車(chē)輪軸的 作用. 由于該結構短而粗，所以剛度強度相當大，能夠承受很強的沖擊。并且選用 的驅動(dòng)電機嵌入電機安裝套，機器人對抗時(shí)車(chē)輪承受的沖擊由與車(chē)輪緊密配合的 電機安裝套等部件直接承受，避免了電機直接承受沖擊，起到緩沖作用。以上共同 構成雙重嵌入式結構，結構精簡(jiǎn)、體積小，穩定性高和緊密度高。嵌入式直接驅動(dòng) 裝置如圖2-3-1所示，機器人輪系安裝如圖2-3-2所示。

相對傳統驅動(dòng)方案而言，該裝置具有顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn)，包括：

· 電機直接驅動(dòng)，同步輸出，無(wú)中間減少傳動(dòng)環(huán)節或嚙合環(huán)節，避免了皮帶傳 動(dòng)的打滑誤差或者傳統齒輪傳動(dòng)中的累計轉角誤差，定位準確。

· 無(wú)相對摩擦，減少不必要的磨損和功率損失。

· 嵌入式結構使電機和連接結構嵌入車(chē)輪，體積縮小、同樣的體積上可以選 擇功率更大的電機，使用此裝置的機器人速度快、力量大、對抗性強。

· 嵌入輪內的短柱狀結構代替傳統的細長(cháng)輪軸，無(wú)需聯(lián)軸器，同時(shí)保護了電機，抗沖擊性好。

· 輪軸縮短，剛度提高，無(wú)相對摩擦，延長(cháng)了輪軸壽命。

· 該裝置采取模塊化設計，各元件連接好后成d立模塊，接上機器人車(chē)體即 實(shí)現驅動(dòng)功能，移植性很強。