[發(fā)明專(zhuān)利]一種便攜二輪二腿組合式可變形機(jī)器人

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010279424.8
• 申請(qǐng)日: 2010-09-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102050167A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫明磊;吳鈧;宗光華;申文杰;張融;文聞;劉威龍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B62D57/028
• 分類(lèi)號(hào): B62D57/028
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專(zhuān)利事務(wù)所 11121
• 代理人: 周長(zhǎng)琪

1.一種便攜二輪二腿組合式可變形機(jī)器人，其特征在于：主要包括機(jī)架、左驅(qū)動(dòng)輪、右驅(qū)動(dòng)輪、控制系統(tǒng)、伸縮機(jī)構(gòu)和多自由度腿；所述的機(jī)架為直筒狀結(jié)構(gòu)，機(jī)架兩端固連左驅(qū)動(dòng)輪和右驅(qū)動(dòng)輪；機(jī)架的中部固定安裝有控制系統(tǒng)、多自由度腿和伸縮機(jī)構(gòu)；

其中，左驅(qū)動(dòng)輪和右驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)相同，分別包括驅(qū)動(dòng)輪殼、萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)、伸縮導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減震彈簧；所述的驅(qū)動(dòng)輪殼內(nèi)部空心，驅(qū)動(dòng)輪殼內(nèi)壁上設(shè)置有圓環(huán)狀懸掛平臺(tái)，懸掛平臺(tái)上開(kāi)有通孔A；在所述驅(qū)動(dòng)輪殼內(nèi)部還固定安裝有連接頭；所述伸縮導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括前端座、固定座、后端座和至少兩根移動(dòng)導(dǎo)桿；其中，后端座為圓環(huán)狀，移動(dòng)導(dǎo)桿的一端固定在前端座上，另一端穿過(guò)固定座與后端座固定連接；所述前端座上連接有萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)，萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)與驅(qū)動(dòng)輪殼內(nèi)部的連接頭固連；后端座上設(shè)置有懸掛架，懸掛架上開(kāi)有通孔B，通孔A與通孔B間通過(guò)減震彈簧相連；所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置在機(jī)架內(nèi)部，并固定連接在電機(jī)座上，電機(jī)座與固定座軸承連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)軸穿過(guò)電機(jī)座和固定座，與固定座固定；機(jī)架兩端分別與左驅(qū)動(dòng)輪與右驅(qū)動(dòng)輪中的電機(jī)座固連；

所述的伸縮機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)絲桿、左絲桿支座、右絲桿支座、伸縮電機(jī)、伸縮電機(jī)座、齒輪A與齒輪B；其中，驅(qū)動(dòng)絲桿兩端分別通過(guò)絲杠螺母連接的方式連接在左驅(qū)動(dòng)輪與右驅(qū)動(dòng)輪的后端座上；左絲桿支座與右絲桿支座連接在驅(qū)動(dòng)絲桿上，并與驅(qū)動(dòng)絲桿活動(dòng)連接；伸縮電機(jī)固定在伸縮電機(jī)座上，伸縮電機(jī)座固定套接在機(jī)架上；伸縮電機(jī)的輸出軸與驅(qū)動(dòng)絲桿上分別固定連接有齒輪A與齒輪B，齒輪A與齒輪B相互嚙合；

所述的多自由度腿包含左多自由度腿和右多自由度腿，分別對(duì)稱(chēng)設(shè)置在控制系統(tǒng)兩側(cè)的機(jī)架上，左多自由度腿和右多自由度腿結(jié)構(gòu)相同，分別包括腿固定架、n個(gè)關(guān)節(jié)電機(jī)、n個(gè)關(guān)節(jié)機(jī)架和滾輪，其中n為正整數(shù)，且n≥2；腿固定架與機(jī)架固定套接，腿固定架與第1個(gè)關(guān)節(jié)電機(jī)固定連接，第1個(gè)關(guān)節(jié)電機(jī)的電機(jī)軸與第1個(gè)關(guān)節(jié)機(jī)架軸接，第1個(gè)關(guān)節(jié)機(jī)架與第2個(gè)關(guān)節(jié)電機(jī)固定連接，第2個(gè)關(guān)節(jié)電機(jī)的電機(jī)軸與第2個(gè)關(guān)節(jié)機(jī)架軸接，以此類(lèi)推，第n個(gè)關(guān)節(jié)電機(jī)與第n-1個(gè)關(guān)節(jié)機(jī)架固定連接，第n個(gè)關(guān)節(jié)電機(jī)的電機(jī)軸與第n個(gè)關(guān)節(jié)機(jī)架軸接，在第n個(gè)關(guān)節(jié)機(jī)自由端軸接連接有滾輪；

所述控制系統(tǒng)用來(lái)監(jiān)測(cè)左驅(qū)動(dòng)輪與右驅(qū)動(dòng)輪的收合展開(kāi)狀態(tài)，以及驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)電機(jī)、伸縮電機(jī)及驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作。

2.如權(quán)利要求1所述一種便攜二輪二腿組合式可變形機(jī)器人，其特征在于：所述機(jī)架中部開(kāi)有走線(xiàn)孔。

3.如權(quán)利要求1所述一種便攜二輪二腿組合式可變形機(jī)器人，其特征在于：所述控制系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)殼體、無(wú)線(xiàn)視覺(jué)攝像頭、主控電路、電源、傳感器A、傳感器B與編碼器讀數(shù)單元；其中，主控電路、電源、傳感器A和傳感器B、編碼器讀數(shù)單元設(shè)置在控制系統(tǒng)殼體內(nèi)部；控制系統(tǒng)殼體固定在機(jī)架上，控制系統(tǒng)殼體上安裝有無(wú)線(xiàn)視覺(jué)攝像頭；

無(wú)線(xiàn)視覺(jué)攝像頭主要用于采集機(jī)器人行進(jìn)前方的實(shí)時(shí)視覺(jué)圖像信息；編碼器讀數(shù)單元用來(lái)讀取驅(qū)動(dòng)電機(jī)和伸縮電機(jī)上編碼器發(fā)送的轉(zhuǎn)動(dòng)角度信息，并將此轉(zhuǎn)動(dòng)角度信息反饋給主控電路；傳感器A用于監(jiān)測(cè)左驅(qū)動(dòng)輪與右驅(qū)動(dòng)輪的收合狀態(tài)，當(dāng)左驅(qū)動(dòng)輪與右驅(qū)動(dòng)輪完全收合時(shí)將提供給主控電路收合信號(hào)；傳感器B用于檢測(cè)左驅(qū)動(dòng)輪與右驅(qū)動(dòng)輪的展開(kāi)狀態(tài)，當(dāng)左驅(qū)動(dòng)輪與右驅(qū)動(dòng)輪完全展開(kāi)時(shí)將提供給主控電路展開(kāi)信號(hào)；主控電路用于處理傳感器A與傳感器B發(fā)送的收合與展開(kāi)的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)電機(jī)、伸縮電機(jī)及驅(qū)動(dòng)電機(jī)按控制信號(hào)的要求運(yùn)動(dòng)；電源用于分別給傳感器A、傳感器B、編碼器讀數(shù)單元、無(wú)線(xiàn)視覺(jué)攝像頭、主控電路及n個(gè)關(guān)節(jié)電機(jī)、伸縮電機(jī)及驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)電源。

4.如權(quán)利要求3所述一種便攜二輪二腿組合式可變形機(jī)器人，其特征在于：所述無(wú)線(xiàn)視覺(jué)攝像頭內(nèi)嵌在控制系統(tǒng)殼體豎直截面與機(jī)架垂直的位置上。

5.如權(quán)利要求3所述一種便攜二輪二腿組合式可變形機(jī)器人，其特征在于：所述控制系統(tǒng)殼體為圓柱形殼體，在控制系統(tǒng)殼體中軸線(xiàn)上開(kāi)有通孔C，通過(guò)通孔C使控制系統(tǒng)殼體固定套接在機(jī)架上的走線(xiàn)孔處。

6.如權(quán)利要求1所述一種便攜二輪二腿組合式可變形機(jī)器人，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)輪殼為一體加工而成具有圓弧頂部的錐形結(jié)構(gòu)。

7.如權(quán)利要求1所述一種便攜二輪二腿組合式可變形機(jī)器人，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)輪殼外表面周向設(shè)置有突起結(jié)構(gòu)。

8.如權(quán)利要求1所述一種便攜二輪二腿組合式可變形機(jī)器人，其特征在于：所述齒輪A的直徑大于齒輪B的直徑。