[發明專利]輪履腿復合式移動機器人

無效

• 申請號: 201210126986.8
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN103373404A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 葉長龍;回麗;馬書根;呂光明
• 申請（專利權）人: 沈陽航空航天大學
• 主分類號: B62D57/02
• 分類號: B62D57/02
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所(普通合伙) 21229
• 代理人: 孫麗珠

技術領域：

本發明涉及一種移動機器人，尤其涉及一種可變形的輪履腿復合式移動機器人。主要用于災難救援、反恐排爆、軍事以及與其類似的應用領域。

背景技術：

目前，典型的履帶式移動機器人可分為固定式履帶機器人(單節雙履帶)和可變形履帶機器人?？勺冃温膸C器人根據擺臂的數量可分為四履帶雙擺臂機器人和六履帶四擺臂機器人。美國的URBOT、NUGV、Talon機器人是比較典型的單節雙履帶機器人，這類單節雙履帶移動機器人的結構簡單，較其他雙節或多節多履帶式移動機器人而言，控制簡單，機動靈活性比較好，但其越障能力差。iRobot公司的Packbot機器人最大的亮點是兩只主動履帶外側附配有兩只可拆卸的前置擺臂履帶，它對提高地盤的越障能力，增大主履帶的拖曳能力有很大的幫助。沈陽自動化研究所的“靈晰-B”型排爆機器人采用了六履帶四擺臂的三段式履帶設計。可變形履帶移動機器人由于自由度多，結構和控制復雜，能效轉化率低。

發明內容：

本發明為了解決現有的履帶機器人不同程度的存在結構比較復雜，越障能力差，承載能力低，靈活性和穩定性較差等技術問題，提出了一種輪履腿復合式移動機器人，其基本結構由兩條主履帶、兩條前擺臂履帶、兩條后擺臂履帶和車體組成；所述前擺臂履帶和后擺臂履帶的兩端分別通過履帶軸與車體及主履帶活動連接形成平行四邊形傳動機構并置于車體的兩側；所述后擺臂履帶的履帶軸與驅動裝置傳動連接；并通過動力傳遞實現前、后擺臂履帶架的轉動。

本發明的有益效果：機器人的主體基于平行四邊形連桿機構，結構簡單，運動靈活。通過履帶驅動電機提供動力和擺臂電機擺動擺臂?；谠摍C器人的結構特點，在運動過程中該履帶機器人能根據地理環境的特點來選擇運動模式，可以實現輪式運動、履帶式運動和腿式運動。具有較強的爬坡、過溝、越障和上下樓梯能力以及運動穩定性。承載能力強，易于控制，可以廣泛的應用于復雜地形、反恐防爆、空間探測。

附圖說明：

圖1本發明的結構示意圖

圖2本發明的俯視結構示意圖

圖3本發明的側面(履帶式)結構示意圖

圖4本發明的輪式運動示意圖

圖5本發明的腿式運動示意圖

具體實施方式：

參看圖1-圖5，輪履腿復合式移動機器人，基本結構由兩條主履帶1、前擺臂履帶3、后擺臂履帶4和車體2組成；所述前擺臂履帶3和后擺臂履帶4的兩端分別通過履帶軸與所述車體2及所述主履帶1活動連接形成平行四邊形傳動機構并置于車體2的兩側；所述后擺臂履帶4的履帶軸與驅動裝置傳動連接；并通過動力傳遞實現前、后擺臂履帶架的轉動。

所述平行四邊形傳動機構，通過控制前、后擺臂履帶的位置構成機器人的輪式運動模式。

所述平行四邊形傳動機構，通過控制前、后擺臂履帶的位置構成機器人的履帶式運動模式。

所述平行四邊形傳動機構，通過控制前、后擺臂履帶的位置構成機器人的腿式運動模式。

工作原理：兩個履帶驅動電機置于車體后端通過齒輪與履帶軸傳動連接驅動前、后擺臂履帶和主履帶，兩個擺臂驅動電機與履帶驅動電機交錯布置在車體中部，并分別通過齒輪和同步帶將動力傳遞給前擺臂履帶架和后擺臂履帶架實現擺臂履帶的轉動，實現輪式、履帶式及腿式三種運動模式。

實施例

參看圖1-圖2，輪履腿復合式移動機器人，采用六條履帶雙邊布置，前擺臂履帶3、后擺臂履帶4及主履帶1與車體2兩側分別組合成平行四邊形連桿機構。兩個履帶驅動電機11置于車體2后端通過齒輪12與履帶軸傳動連接驅動前擺臂履帶3、后擺臂履帶4和主履帶1，兩個擺臂驅動電機9與履帶驅動電機11交錯布置在車體2中部，并分別通過齒輪10和同步帶8將動力傳遞給前擺臂履帶架6和后擺臂履帶架5實現擺臂履帶的轉動，使主履帶架7隨著前擺臂履帶架6和后擺臂履帶架5產生運動。由于本發明具有輪式(參看圖4)、履式(參看圖3)、腿式(參看圖5(a)(b))復合式移動的運動模式，具有較強的爬坡、過溝、越障和上下樓梯能力以及運動穩定性。而具有良好的越障性能可以廣泛的應用于復雜地形；同時具有運動穩定性以及機動性能，其承載能力強，易于控制，特別適于災難救援、反恐排爆、反恐防爆、空間探測、軍事等領域，可根據實際情況進行選擇、變換。