[發明專利]一種可變形重構的球形救援機器人

有效

• 申請號: 201610842050.3
• 申請日: 2016-09-22
• 公開（公告）號: CN106393128B
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 李艷生;楊美美;張毅
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B62D57/02
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

1.一種可變形重構的球形救援機器人，包括左半球殼(17)和右半球殼(1)，所述左半球殼(17)和右半球殼(1)可分離的對接在一起，其特征在于，還包括球輪互變機構、對接重構機構和重心調整機構；所述球形救援機器人通過球輪互變機構、對接重構機構和重心調整機構的協調配合形成三種可變形態，即球形態、雙輪形態和多輪形態，其中所述球輪互變機構用于球形態和雙輪形態之前的切換，所述對接重構機構用于雙輪形態和多輪形態之間的切換，重心調整機構可通過調整球形態的重心來改變機器人姿態。

2.根據權利要求1所述的可變形重構的球形救援機器人，其特征在于，所述球輪互變機構包括變形電機(11)、左變形齒條(9)和右變形齒條(12)，左變形齒條(9)的左端作為左半球殼(17)的轉動軸，右變形齒條(12)的右端作為右半球殼(1)的轉動軸，右半球殼電機(2)固定在右變形齒條(12)上驅動右半球殼(1)轉動，左半球殼電機(8)固定在左變形齒條(9)上驅動左半球殼(17)轉動；左變形齒條(9)和右變形齒條(12)安裝在橫向支架(3)內，在變形電機(11)的驅動下可以沿相反方向左右同步伸出和收回，實現機器人的球形態和雙輪形態之間的互相變換。

3.根據權利要求2所述的可變形重構的球形救援機器人，其特征在于，所述對接重構機構包括對接電機(15)、前對接齒條(13)、后對接齒條(14)、縱向支架(5)、復位彈簧(16)、滑桿(18)、對接手環(10)和對接手爪(4)；其中前對接齒條(13)和后對接齒條(14)安裝在縱向支架(5)內，前對接齒條(13)和后對接齒條(14)在對接電機(15)驅動下沿相反方向前/后同步伸出和收回，對接手環(10)固定在后對接齒條(14)上，對接手爪(4)固定在前對接齒條(13)中；復位彈簧(16)一端與前對接齒條(13)連接，另一端與滑桿(18)連接，在對接電機(15)驅動下，滑桿(18)和復位彈簧(16)隨同前對接齒條(13)一同伸出，當滑桿(18)行程到達受限位置時便不再滑動，前對接齒條(13)繼續伸出，開始壓縮復位彈簧(16)，這時對接手爪(4)與前對接齒條(13)存在相對滑動而迫使對接手爪(4)閉合；當對接電機(15)反轉收回前對接齒條(13)時，對接手爪(4)先張開，然后隨同前對接齒條(13)一起收回。

4.根據權利要求3所述的可變形重構的球形救援機器人，其特征在于，所述橫向支架(3)和縱向支架(5)相互垂直布置。

5.根據權利要求3所述的可變形重構的球形救援機器人，其特征在于，所述重心調整機構包括重擺(6)和重擺電機(7)，其中重擺(6)套在縱向支架(5)外部，重擺電機(7)固定在縱向支架(5)下面，重擺電機(7)驅動重擺(6)繞縱向支架(5)轉動。

6.根據權利要求5所述的可變形重構的球形救援機器人，其特征在于，所述重擺(6)和重擺電機(7)均為兩個，對稱的分布在左半球殼(17)和右半球殼(1)內。

7.根據權利要求6所述的可變形重構的球形救援機器人，其特征在于，所述重擺(6)的剖面形狀為下部扇形，上部長方形。

8.根據權利要求2所述的可變形重構的球形救援機器人，其特征在于，所述左變形齒條(9)和右變形齒條(12)中心對稱布置，并且可以相對滑動，所述左變形齒條(9)和右變形齒條(12)的下部均有一個長方形凹槽。

9.根據權利要求5所述的可變形重構的球形救援機器人，其特征在于，當右半球殼電機(2)和左半球殼電機(8)同速轉動時，機器人可在球形態、雙輪形態和多輪形態下實現向前和向后直線運動；當右半球殼電機(2)和左半球殼電機(8)差速轉動時，機器人可在雙輪形態和多輪形態下實現向左和向右轉彎運動；機器人的重擺電機(7)驅動重擺(6)繞縱向支架(5)轉動時，機器人可以在球形態下實現向左和向右直線運動。