[發(fā)明專利]一種四輪及六足可變形的實訓機器人裝置及控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811301200.5
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109079746A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發(fā)明（設計）人: 許鳳慧;賈永興;關學帥;孫梯全;龔晶
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍工程大學
• 主分類號: B25J5/00
• 分類號: B25J5/00;B62D57/028;B62D57/032;G09B25/02
• 代理公司: 南京創(chuàng)略知識產權代理事務所(普通合伙) 32358
• 代理人: 閆方圓

本發(fā)明公開了一種四輪及六足可變形的實訓機器人裝置及控制方法，包括四輪式底盤，四輪式底盤上安裝有呈前、后分布的兩組輪胎組，各輪胎組包括呈左、右對稱設置的輪胎，位于后方的兩個輪胎之間的四輪式底盤下表面安裝有驅動電機，四輪式底盤的上表面從下到上依次設置有電機驅動線路板、六足安裝下板、六足安裝上板、舵機控制電路板、主控制線路板，且各板層之間存在間距，六足安裝下板、六足安裝上板之間形成六足安裝區(qū)域，六足安裝區(qū)域的周圈等間隔安裝有可折疊抬起的六條足式結構機械腿。本發(fā)明能夠兼顧速度和穩(wěn)定問題，在平地環(huán)境下實訓機器人進行輪式行走，速度快；在非結構環(huán)境下，實訓機器人變形為足式行走，穩(wěn)定性更強。

技術領域

本發(fā)明涉及機器人實訓教學統(tǒng)技術領域，具體涉及一種四輪及六足可變形的實訓機器人裝置。

背景技術

隨著科學技術的快速發(fā)展，機器人能夠減輕人類的勞作，應用在各行各業(yè)中，得到了廣泛的應用。為了培養(yǎng)大量與機器人相關的人才，很多高校和科研單位增加了機器人教學課程。

目前，常見的實訓機器人的運動類型有輪式、足式、履帶式、飛行器等形式，單都是采用單一的運動類型結構，教學范圍受限，較為單一，使用場合有限，存在以下不足，具體如下：

（1）現(xiàn)有的輪式實訓機器人，采用四輪或者兩輪加一個萬向輪的結構，在平坦道路行走順利，但是，遇到凹凸不平或者不平整路面時，穩(wěn)定性不強，容易翻車。

（2）現(xiàn)有的足式實訓機器人，常見的有雙足、四足、六足，由于六足具備足夠冗余的肢體結構，能夠在復雜地形環(huán)境中行走，環(huán)境適應性很強，但是，六足實訓機器人行走速度較慢，在平坦路面行走時，與輪式實訓機器人相比就失去了速度優(yōu)勢。

（3）現(xiàn)有技術中有出現(xiàn)輪足組合的實訓機器人，該類結構輪足組合的實訓機器人是輪子放置在足底，如果足損壞，輪子也無法使用，導致整個機器人癱瘓，實用性差。

因此，通過上述的描述，現(xiàn)有的單一運行方式的實訓機器人（輪式機器人或者足式機器人）無法兼顧速度和穩(wěn)定問題，實用性不強，其中，輪式機器人遇到非結構化環(huán)境穩(wěn)定性不強，容易翻車；六足機器人環(huán)境適應性強，但是遇到平坦路面，行走速度比較慢，工作效率低；簡單將輪式和足式兩種結構疊加，若足式損壞，會導致驅動能力不足，實訓機器人無法正常工作和行走，不便于進行實訓。而且，現(xiàn)有的足式實訓機器人底盤不高，無法跨越較高的障礙，將輪子置于足式機器人足底的輪足式機器人，一旦足壞，輪子也無法使用，整個實訓機器人就損壞了。

因此，如何克服上述實訓機器人所存在的問題，是當前需要解決的問題。

發(fā)明內容

為了克服現(xiàn)有實訓機器人所存在的問題。本發(fā)明的四輪及六足可變形的實訓機器人裝置，在演示行走的時候，能夠兼顧速度和穩(wěn)定問題，在平地環(huán)境下實訓機器人進行輪式行走，速度快；在非結構環(huán)境下（如凹凸不平地面或者樓梯等），實訓機器人變形為足式行走，穩(wěn)定性更強，結構新穎，容易實現(xiàn)，具有良好的應用前景。

為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是：

一種四輪及六足可變形的實訓機器人裝置，包括四輪式底盤，所述四輪式底盤上安裝有呈前、后分布的兩組輪胎組，各輪胎組包括呈左、右對稱設置的輪胎，位于后方的兩個輪胎之間的四輪式底盤下表面安裝有驅動電機，所述驅動電機驅動位于后方的兩個輪胎之間。

所述四輪式底盤的上表面從下到上依次設置有電機驅動線路板、六足安裝下板、六足安裝上板、舵機控制電路板、主控制線路板，且各板層之間存在間距，

所述六足安裝下板、六足安裝上板之間形成六足安裝區(qū)域，所述六足安裝區(qū)域的周圈等間隔安裝有可折疊抬起的六條足式結構機械腿，各條足式結構機械腿的驅動輸入端分別與舵機控制電路板電連接，

所述驅動電機的驅動輸入端與電機驅動線路板電連接，所述電機驅動線路板、舵機控制電路板分別與主控制線路板的對應端口電連接，