[發(fā)明專(zhuān)利]一種新型輪腿式的復(fù)雜地面移動(dòng)機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710206436.X
• 申請(qǐng)日: 2017-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106904225B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋愛(ài)國(guó);魏宏明;宋子墨;張琪;李會(huì)軍;徐寶國(guó)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B62D57/028
• 分類(lèi)號(hào): B62D57/028
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專(zhuān)利代理有限公司 32206
• 代理人: 許小莉

本發(fā)明提供一種新型輪腿式的復(fù)雜地面移動(dòng)機(jī)器人。本發(fā)明包括通過(guò)柔性關(guān)節(jié)連接在一起的機(jī)器人前身和機(jī)器人后身，所述的機(jī)器人前身和所述的機(jī)器人后身上分別連接有一對(duì)五星形輪腿，每個(gè)所述的五星形輪腿上連接一個(gè)電機(jī)，所述的機(jī)器人前身或所述的機(jī)器人后身上設(shè)置有一對(duì)擺動(dòng)腿，所述的機(jī)器人前身或者所述的機(jī)器人后身上固定有機(jī)械臂。本發(fā)明提高了移動(dòng)機(jī)器人的越障能力和攀爬能力，兼具行駛速度快，越障能力強(qiáng)的特點(diǎn)。同時(shí)將移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)與傳感器技術(shù)相融合，使得控制人員更好的掌握機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。解決現(xiàn)階段依賴(lài)攝像頭了解機(jī)器人運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的問(wèn)題，對(duì)于提高操作效率，更準(zhǔn)確的完成應(yīng)急處理任務(wù)具有重要的意義。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種新型輪腿式的復(fù)雜地面移動(dòng)機(jī)器人，屬于移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

移動(dòng)機(jī)器人是一類(lèi)可以在危險(xiǎn)復(fù)雜環(huán)境下進(jìn)行偵察、搜索、應(yīng)急處理的機(jī)器人。由于應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜，因此需要機(jī)器人具有良好的地面適應(yīng)能力和較強(qiáng)的越障能力。隨著城市化的推進(jìn)，越來(lái)越多的建筑物出現(xiàn)，在建筑物內(nèi)偵察、搜索、處置已經(jīng)成為衡量移動(dòng)機(jī)器人的性能的標(biāo)準(zhǔn)。由于這類(lèi)工作環(huán)境比較復(fù)雜，所以移動(dòng)機(jī)器人需要具有快速攀爬樓梯、行駛速度快、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。

目前，移動(dòng)機(jī)器人根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)的不同可分為輪式、腿式、履帶式等，但都存在各自的局限性。輪式移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度快，比較適宜在平地上行駛，但其不具有翻越障礙的能力，不能夠滿(mǎn)足現(xiàn)階段的要求；腿式機(jī)器人越障能力強(qiáng)，可以翻越較高的障礙和攀爬樓梯，但腿式機(jī)器人速度較慢，不能提高作業(yè)效率；履帶式機(jī)器人多用于地面行駛，平穩(wěn)性較好，但在翻越障礙和攀爬樓梯過(guò)程中容易發(fā)生側(cè)移，甚至出現(xiàn)翻車(chē)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)向過(guò)程中常常出現(xiàn)脫帶的情況。

現(xiàn)階段，大多數(shù)移動(dòng)機(jī)器人的操作方式還是以遙操作為主，操作人員通常根據(jù)車(chē)載攝像頭對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行判斷，并不能準(zhǔn)確掌握機(jī)器人的本體情況，這會(huì)影響操作人員的判斷，導(dǎo)致操作任務(wù)的失敗，甚至?xí)霈F(xiàn)危險(xiǎn)等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)階段移動(dòng)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)比較局限，在行駛速度和越障能力不能兼有的問(wèn)題，提供一種新型輪腿式的復(fù)雜地面移動(dòng)機(jī)器人，本發(fā)明采用五星形輪腿結(jié)構(gòu)，提高了移動(dòng)機(jī)器人的越障能力和攀爬能力，兼具行駛速度快，越障能力強(qiáng)的特點(diǎn)。能夠解決現(xiàn)階段機(jī)器人單一速度快、越障能力強(qiáng)的問(wèn)題，這對(duì)于提高偵察、搜索、處理效率、尤其是在城市建筑物內(nèi)解決應(yīng)急事件具有重要的意義。同時(shí)將移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)與傳感器技術(shù)相融合，使得控制人員更好的掌握機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。解決現(xiàn)階段依賴(lài)攝像頭了解機(jī)器人運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的問(wèn)題，對(duì)于提高操作效率，更準(zhǔn)確的完成應(yīng)急處理任務(wù)具有重要的意義。

上述的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種新型輪腿式的復(fù)雜地面移動(dòng)機(jī)器人，包括機(jī)器人前身、機(jī)器人后身、四個(gè)五星形輪腿、兩個(gè)擺動(dòng)腿和機(jī)械臂五部分。所述的機(jī)器人前身和所述的機(jī)器人后身通過(guò)柔性關(guān)節(jié)連接，所述的機(jī)器人前身和所述的機(jī)器人后身上分別連接有一對(duì)五星形輪腿，每個(gè)所述的五星形輪腿輪軸與直流電機(jī)相連接，所述的機(jī)器人前身或所述的機(jī)器人后身上設(shè)置有一對(duì)擺動(dòng)腿，所述的機(jī)器人前身固定有機(jī)械臂。

進(jìn)一步地，每個(gè)所述的五星形輪腿的輪軸上安裝有力矩傳感器，每個(gè)所述的五星形輪腿的末端裝有壓力傳感器。

進(jìn)一步地，所述的五星形輪腿的末端與輪軸連接處呈圓弧形狀，每個(gè)五星形輪腿的末端與地面接觸部分采用橡膠球。

進(jìn)一步地，每個(gè)所述的擺動(dòng)腿通過(guò)固定件與所述的機(jī)器人前身連接。

進(jìn)一步地，每個(gè)所述的擺動(dòng)腿的末端裝有輔助輪。

進(jìn)一步地，所述的機(jī)械臂采用四自由度機(jī)械臂。

進(jìn)一步地，所述的四自由度機(jī)械臂包括依次連接在一起的大臂、小臂、手腕和手爪。

有益效果：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：