[發明專利]輪腿式越障機器人

有效

• 申請號: 201811289103.9
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109176461B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 張軍國;胡春鶴;黃鑫濤;閆浩
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: B25J5/00
• 分類號: B25J5/00;B62D57/032;B62D57/028
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 趙志遠

1.一種輪腿式越障機器人，其特征在于，包括機架和輪腿機構；所述輪腿機構設置在所述機架的周側并與所述機架連接；

所述輪腿機構包括機架關節、機械臂轉向裝置、機械臂、輪體轉向裝置和輪體裝置；

所述機架關節與所述機架連接，所述機械臂轉向裝置與所述機架關節轉動連接，所述機械臂一端與所述機械臂轉向裝置連接，所述機械臂轉向裝置用以驅動機械臂水平轉動，所述機械臂另一端連接所述輪體轉向裝置，所述輪體裝置與所述輪體轉向裝置轉動連接，所述輪體轉向裝置用以驅動所述輪體裝置水平轉動；

所述機械臂包括伸縮驅動裝置以及能夠折疊變形的四邊形機構，所述伸縮驅動裝置的固定端和伸縮端分別連接所述四邊形機構的對角線的兩端，通過控制伸縮驅動裝置的伸縮量以調節四邊形機構的對角線長度，使得機械臂能夠沿高度方向運動；所述四邊形機構為平行四邊形結構，包括關節連桿、輪體連桿、第一連桿和第二連桿；

所述關節連桿與所述機械臂轉向裝置的外殼連接，所述輪體連桿與所述輪體轉向裝置連接；

所述第一連桿和所述第二連桿位于所述關節連桿和所述輪體連桿之間，所述第一連桿位于所述第二連桿上方，所述第一連桿和第二連桿的兩端部分別通過銷軸與所述關節連桿和所述輪體連桿轉動連接，所述伸縮驅動裝置的固定端與所述關節連桿通過銷軸轉動連接，所述伸縮驅動裝置的伸縮端與所述輪體連桿通過銷軸轉動連接；

所述輪體裝置包括車輪架、輪轂電機和車輪，所述車輪架一端與所述輪體轉向裝置連接，所述車輪架另一端通過所述輪轂電機連接車輪；

還包括壓力傳感器和位移傳感器；

所述壓力傳感器安裝在所述輪體轉向裝置的旋轉端，所述位移傳感器安裝在所述輪轂電機的轉軸上；

還包括控制系統和環境感知系統；所述控制系統設置在所述機架內部，所述環境感知系統設置在所述機架上；

所述環境感知系統用以采集外部環境信息并轉換為電信號輸送至控制系統，所述控制系統用以接收處理所述環境感知系統傳輸的電信號并輸送至遠程監控系統，同時，所述控制系統還用以接收處理所述遠程監控系統發送的動作控制指令以控制機械臂轉向裝置、輪體轉向裝置、伸縮驅動裝置和輪體裝置執行動作指令。

2.根據權利要求1所述的輪腿式越障機器人，其特征在于，所述輪腿機構設置四個，四個所述輪腿機構分別均布在所述機架周側。

3.根據權利要求1所述的輪腿式越障機器人，其特征在于，所述機械臂轉向裝置采用外轉子電機，所述外轉子電機的轉軸與所述機架關節連接，所述外轉子電機外殼與所述機械臂一端連接。

4.根據權利要求1所述的輪腿式越障機器人，其特征在于，所述環境感知系統包括紅外攝像頭、可見光攝像頭和激光雷達。

5.根據權利要求1所述的輪腿式越障機器人，其特征在于，所述控制系統包括主控制器、輪腿運動控制器和外部感知控制器；

所述外部感知控制器用于接收并處理所述環境感知系統的檢測數據，并將所述檢測數據傳輸至主控制器，同時，所述外部感知控制器能夠接收主控器的控制指令以控制所述外部感知控制器的開啟或關閉；

所述輪腿運動控制器用于接收并處理輪腿壓力傳感器和位移傳感器的檢測數據，將所述檢測數據傳輸至主控制器，同時，所述輪腿運動控制器能夠接收主控器的控制指令以控制所述輪腿機構動作；

所述主控制器用于接收處理遠程監控系統發送的控制指令，并發送控制指令至所述外部感知控制器和所述輪腿運動控制器。

6.根據權利要求1所述的輪腿式越障機器人，其特征在于，還包括導航系統，所述導航系統設置在所述機架上，所述導航系統用于檢測所述機架位置信息，并能夠將所述位置信息輸送至所述控制系統。