[發(fā)明專利]一種新型輪腿復合式變位越障移動機器人

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• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN107021146A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發(fā)明（設計）人: 張秋菊;陰賀生;寧萌
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B62D57/028
• 分類號: B62D57/028;B62D57/032
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及智能機器人技術領域，尤其涉及一種新型輪腿復合式變位越障移動機器人。

背景技術

眾所周知，隨著智能機器人的發(fā)展，與運送負載(例如殘疾人、工廠物料)有關的問題越來越突出，比如殘疾人通常不能充分移動以離開輪椅并將自身提升到升高的表面(例如車輛地板、臺階)上，工廠物料搬運過程中現(xiàn)有的機器人無法將物料搬運到更高平臺(汽車、傳送帶)。因此，需要一種移動機器人必須經(jīng)常執(zhí)行將負載運輸?shù)缴弑砻娴娜蝿铡?/p>

如上所述，運輸殘疾人的一個常見示例是將人從地面?zhèn)鬏數(shù)杰囕v中。為了將殘疾人運送到車輛中的傳統(tǒng)輪椅上，可能需要對車輛進行特殊修改。這種修改是昂貴的，并且必須要在第三方輔助人員的協(xié)助下才能將殘疾人移動進入車輛。

市面上已經(jīng)出現(xiàn)用于將負載運輸?shù)缴弑砻嫔系目烧{節(jié)設備，然而，該現(xiàn)有技術的設備需要存在第三方輔助人員來調節(jié)并將其移動到升高的表面上，在調整設備時，服務人員需要承擔設備一部分重量，其中也包括一些能跨越臺階的移動機器人，但是其越障能力有限，只能跨越一些尺寸較小的障礙。

因此，需要一種改進的可以運輸負載的移動機器人，機器人通過自身的變位變形不需要輔助即可將負載運送到高度差較大的升高表面上來實現(xiàn)大越障，比如完成跨越臺階，進入車子等一系列動作，并且可以保持機器人負載平面始終與地面平行。

發(fā)明內容

為了克服現(xiàn)有移動機器人中機器人自身越障能力差、負載能力差、結構不合理等問題。本發(fā)明提供了一種通過自身變位變形不需要輔助即可將負載運送到高度差較大的升高表面上來實現(xiàn)大越障的新型輪腿復合式變位越障移動機器人。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種新型輪腿復合式變位越障移動機器人,包括機身部分、機身滑移機構、輪腿復合結構。

優(yōu)選的,所述機身部分分為上半機身和下半機身，兩部分機身分別連接到滑動導軌上實現(xiàn)相互滑動。

優(yōu)選的，所述機身滑移機構包括電動推桿和滑動導軌，電動推桿一端靠螺栓連接在下半機身上，另一端通過鉸鏈連接固定到上半機身的下側,電動推桿提供動力使上半機身在滑動導軌上滑動。

優(yōu)選的，所述輪腿復合結構包括一對中間腿和一對后腿，中間輪分別連接到中間腿的下端，后輪分別連接到后腿的下端。中間腿和后腿可通過自身移動來調整中間輪和后輪的垂直位置，同一時間中間腿或者后腿至少有一個從機身向下懸垂。中間輪和后輪分別限定一條旋轉軸線，中間輪作為主動輪，后輪是常規(guī)的旋轉輪，作為隨動輪。

優(yōu)選的，所述輪腿復合結構同樣包括一對前腿，前腿安裝在前腿支撐件上。前輪連接到前腿的下端。前腿可以旋轉和伸縮實現(xiàn)前輪接觸升高表面，前輪能夠通過合適的裝置(例如防倒轉軸承(未示出))僅沿向前方向滾動(即防止前輪向后滾動)。

優(yōu)選的，腿部絲杠驅動器分別用來延伸(即，下降)和縮回(即，升高)中間腿以及后腿，腿部推桿驅動器分別用來延伸(即，下降)和縮回(即，升高)前腿。

優(yōu)選的，中間腿共用一個腿部絲杠驅動器，后腿共用一個腿部絲杠驅動器，腿部絲杠驅動器安裝到下半機身的側部。驅動前腿的推桿驅動器通過螺栓連接固定安裝到前腿支撐件上。

優(yōu)選的，所述用于驅動后腿運動的腿部絲杠驅動器包括外螺紋絲杠、支撐架、內螺紋絲杠從動件、電動機、傳動齒輪。內螺紋絲杠從動件嚙合外螺紋絲杠，驅動絲杠轉動的常規(guī)電動機安裝在支撐架的一端，電動機旋轉通過傳動齒輪帶動內螺紋絲杠從動件沿外螺紋絲杠向外或向內移動(取決于絲杠的旋轉方向)。

優(yōu)選的，所述后腿通過鉸接懸掛在腿部絲杠驅動器下方，后腿包括長腿、短腿，長腿在其上端通過鉸鏈鉸接到內螺紋絲杠從動件，在其底端，長腿連接到后輪。短腿一端通過鉸鏈鉸接到支撐架遠端，并且另一端通過鉸鏈鉸接到長腿。腿部絲杠驅動器中內螺紋絲杠從動件接近支撐架遠端的運動導致長腿和短腿的鉸接組件遠離腿部絲杠驅動器向下延伸。腿部絲杠驅動器中內螺紋絲杠從動件遠離支撐架遠端的運動導致長腿和短腿的鉸接組件靠近腿部絲杠驅動器向上延伸。后腿中長腿的伸出和縮回又使后輪升高和降低。

優(yōu)選的，所述中間腿與后腿相同，將不再進一步描述。本領域技術人員可以理解，中間腿和后腿可以用使腿延伸和縮回的任何其它合適的方式構造。例如，腿可以由類似于前腿伸縮構件構成。

優(yōu)選的，電動機驅動裝置分別安裝在中間腿上，以便驅動中間輪，中間輪作為主動輪來驅動機器人移動。