[發明專利]一種便于密封的輪腿步態可調整兩棲機器人

在審

• 申請號: 201610119999.0
• 申請日: 2016-03-03
• 公開（公告）號: CN105667623A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 季洪超;劉吉成;江盼閣;楊金帥
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: B62D57/028
• 分類號: B62D57/028;B62D57/04;B60F3/00
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

技術領域

本發明涉及一種便于密封的輪腿步態可調整兩棲機器人，屬于機器人技術領域。

背景技術

機器人移動通常有輪式和關節式兩種方式。輪腿混合式機器人集輪式步態運動效 率高、穩定性好、易控制的優點和行走步態環境適應性強的優點于一體，是移動機器人技術 研究中的重要分支。兩棲機器人對陸地環境和水下環境具有一定的適應能力，輪腿混合驅 動是兩棲機器人移動的有效方式。兩棲機器人在水下環境運動時，機器人整體要求具有良 好的密封性。針對兩棲機器人的驅動及密封問題，提出一種便于密封的輪腿步態可調整兩 棲機器人。

發明內容

本發明的目的在于提供一種便于密封的輪腿步態可調整兩棲機器人。

本發明解決其技術問題的構思是：

本發明涉及一種基于變胞思想實現輪腿步態間調整的兩棲機器人，且步態調整的動力 源被放置于可封閉的空間內，解決了兩棲人行走機構中驅動系統的密封問題。機器人機體 兩側前后對稱旋轉4套行走子系統單元，行走子系統單元可通過結構的變胞實現輪-腿步態 間的切換及多種腿式步態的調整。機器人機體通過驅動電機與前輪板相連接，前輪板與中 輪板、中輪板與末端輪板分別通過驅動電機相連接，通過調整各驅動電機的動作，實現輪式 步態和腿式步態的切換及腿式步態的多樣性調整。本發明提高了兩棲機器人行走系統步態 調整的緊湊性，增強了兩棲機器人對非結構環境的適應性。

根據上述構思，本發明采用如下技術方案：

一種便于密封的輪腿步態可調整兩棲機器人，主要由機體和4套行走子系統單元組成， 所述的行走子系統單元由前輪板、中輪板及末端輪板組成；所述的機體空腔內前后對稱放 置4個輪腿驅動電機，機體通過輪腿驅動電機與前輪板相連，所述中輪板安裝在前輪板上， 所述末端輪板安裝在中輪板上；機體蓋板蓋住整個機體空腔，機體蓋板與機體之間有O形密 封圈，起到密封的作用。

所述的前輪板、中輪板及末端輪板的輪緣面具有相同的半徑r，且所述前輪板、中 輪板及末端輪板單側弧面長度為周長2πr的1/6。

所述的前輪板由中輪板驅動電機、前輪板體、前輪板蓋、連接螺釘及O形密封圈組 成；所述的前輪板體為中空的實體，前輪板體的空腔中裝有中輪板驅動電機；所述的中輪板 驅動電機通過齒輪減速裝置與中輪板相連，在中輪板驅動電機的驅動下，中輪板相對于前 輪板能夠轉動；前輪板蓋通過連接螺釘蓋住前輪板體的空腔，前輪板蓋與前輪板體之間有O 形密封圈，起到密封的作用。

所述的中輪板由末端輪板驅動電機、中輪板體、中輪板蓋、連接螺釘及O形密封圈 組成；所述的中輪板體為中空的實體，中輪板體的空腔中裝有末端輪板驅動電機；所述的末 端輪板驅動電機通過齒輪減速裝置與末端輪板相連，在末端輪板驅動電機的驅動下，末端 輪板相對于中輪板能夠轉動；中輪板蓋通過連接螺釘蓋住中輪板體的空腔，中輪板蓋與中 輪板體之間有O形密封圈，起到密封的作用。

所述的末端輪板是由末端輪板體、末端輪板蓋、連接螺釘及O形密封圈組成；所述 末端輪板體為中空的實體，末端輪板蓋通過連接螺釘蓋住末端輪板體的空腔，末端輪板蓋 與末端輪板體之間有O形密封圈，起到密封的作用。

所述的齒輪減速裝置由小傳動錐齒輪、大傳動錐齒輪及齒輪傳動軸組成；所述小 傳動錐齒輪與輪板驅動電機相連，小傳動錐齒輪與大傳動錐齒輪嚙合連接，大傳動錐齒輪 與齒輪驅動軸相連。

采用上述結構后，本發明輪腿驅動電機與前輪板相連，驅動整個行走子系統單元 轉動。中輪板驅動電機驅動中輪板使中輪板相對于前輪板可以轉動。末端輪板驅動電機驅 動末端輪板使末端輪板相對于中輪板可以轉動。調整輪腿驅動電機的動作，實現驅動行走 子系統單元輪式轉動或腿式擺動；調整中輪板驅動電機與末端輪板電機的動作，可以使前 輪板，中輪板及末端輪板之間相互轉動，實現輪式步態及腿式步態之間的切換。4套行走子 系統單元之間相互配合，可以實現兩棲機器人直立行走，爬行等多種腿式步態的調整。

本發明與背景技術相比具有的有益效果是：

1．兩棲機器人通過結構變胞實現輪腿步態的切換，具有輪腿驅動方式。

2．兩棲機器人可以調整多種腿式步態，增強對非結構環境的適應性。

3．動力源在封閉的空腔內，兩棲機器人具有良好的密封性。

4．提高了兩棲機器人行走系統步態調整的緊湊性。

附圖說明