[發明專利]一種輪腿復合式機器人

有效

• 申請號: 201811346819.8
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109229228B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 姚燕安;李曄卓;喬安偉;張晨光;張可凡
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: B62D57/028
• 分類號: B62D57/028
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 范盈

一種輪腿復合式機器人，包括兩個輪腿轉換機構，即左輪腿轉換機構(A)和右輪腿轉換機構(B)及它們的連接。每個輪腿轉換機構含有兩個輪腿機構和一個四連桿變形機構，兩個輪腿轉換機構各共用四連桿變形機構的一條邊，相鄰桿件之間通過轉動副連接，輪子通過轉動副與連桿上的電機輸出軸連接。通過步行驅動電機驅動可實現機構的步行前進，并且可以通過變形驅動電機驅動可以調節機器人步行時機器人的高度。通過變形驅動電機驅動可實現機器人由步行狀態到輪式狀態的轉換。通過車輪驅動電機驅動實現機器人以輪式行進。步行狀態具有良好的地面適應能力，輪式狀態具有快速移動的能力，將兩者結合將有效提高機器人的移動能力。

技術領域

本發明涉及一種機器人，具體涉及一種輪腿復合式移動機器人。

背景技術

輪式機器人具有快速移動的能力，但輪式機器人對復雜地形通過性較差。步行機器人具有良好的地面適應能力，中國專利CN 103979034A提出了一種單動力腿機構四足步行機器人，單個腿以多連桿機構聯動代替多關節電機驅動，但腿式移機器人不能達到很快的移動速度，使其工作效率不高，且固定機架機構不能改變機身高度，不易通過低矮移動環境。

發明內容

本發明要解決的技術問題：輪式機器人對復雜地形通過性較差，腿式移機器人不能達到很快的移動速度，使其工作效率不高，且固定機架機構不能改變機身高度，不易通過低矮移動環境。

本發明的技術方案：一種輪腿復合式機器人，包括兩個輪腿轉換機構，即左輪腿轉換機構和右輪腿轉換機構，左輪腿轉換機構和右輪腿轉換機構呈中心對稱形狀，并通過固定副連接。每個輪腿轉換機構含有兩個輪腿機構和一個四連桿變形機構，兩個輪腿轉換機構各共用四連桿變形機構的一條邊，相鄰桿件之間通過轉動副連接，輪子通過轉動副與連桿上的電機輸出軸連接。

后輪腿機構通過轉動副與四連桿變形機構連接；四連桿變形機構通過轉動副與前輪腿機構連接。

后輪腿機構由后小腿桿、后車輪、后車輪驅動電機、后小腿連桿、后三角板、后大腿連桿、后曲柄、后步行驅動電機組成。

后小腿連桿、后曲柄兩端分別開有一個安裝孔；后小腿桿、后大腿連桿在兩端和中部分別開有一個安裝孔；后三角板為三角形桿件；后三角板在三個頂點各開有一個安裝孔；后車輪中心有一個安裝孔。

后小腿桿中部安裝孔與后小腿連桿一端安裝孔連接，后小腿桿端部安裝孔與后大腿連桿一端安裝孔連接，后小腿桿另一端的安裝孔通過固定副與后車輪驅動電機連接，后小腿桿另一端的安裝孔位置在接近另一端端部的位置；

后車輪安裝孔與后車輪驅動電機輸出軸連接；后小腿連桿另一端安裝孔與后三角板一端安裝孔連接；后三角板的第二個安裝孔與后大腿連桿中部安裝孔連接，后三角板的第三個安裝孔與后曲柄一端安裝孔連接；后曲柄另一端安裝孔通過固定副與后步行驅動電機輸出軸連接；后步行驅動電機通過固定副與左車身連接。

前輪腿機構由前小腿桿、前小腿連桿、前車輪驅動電機、前三角板、前大腿連桿、變形輸出桿、前曲柄、前車輪、前步行驅動電機組成。

前小腿連桿、前曲柄兩端分別開有一個安裝孔；前小腿桿、前大腿連桿、變形輸出桿在兩端和中部分別開有一個安裝孔；后三角板為三角形桿件；后三角板在三個頂點各開有一個安裝孔；前車輪中心有一個安裝孔。

前小腿桿中部安裝孔與前小腿連桿一端安裝孔連接，前小腿桿端部安裝孔與前大腿連桿一端安裝孔連接，前小腿桿另一端的安裝孔通過固定副與前車輪驅動電機連接，前小腿桿另一端的安裝孔位置在接近另一端端部的位置；