[發明專利]一種輪腿式多模式巡檢搜救機器人

在審

• 申請號: 201910202269.0
• 申請日: 2019-03-18
• 公開（公告）號: CN109911052A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 張憲民;杜俊杰;黃沿江;張洪川;賴智立;劉昊豐;陳俊彤
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B62D57/028
• 分類號: B62D57/028
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

1.一種輪腿式多模式巡檢搜救機器人，其特征在于：包括多穩態機架、運動腿、帶有驅動電機的全向輪、舵機線輪組件和外置傳感器，所述多穩態機架包括四個基礎單元，該四個基礎單元構成一個多邊形結構，兩兩相鄰的兩個基礎單元之間通過蓄能鉸鏈相連接，每個基礎單元由兩個連接塊及中間的彈簧鉸鏈組成；所述運動腿有四個并分別對稱的安裝在四個基礎單元上，在機器人呈腿模式下展開分布于多穩態機架的四周，用于實現機器人的行走功能，在機器人呈輪模式下向上翻轉并折疊至多穩態機架的中心處；所述全向輪有四個，該四個全向輪分別安裝在四個基礎單元上，每個全向輪配套有一個驅動電機，四個全向輪及其驅動電機在機器人呈腿模式時分別設于四個基礎單元的內部，且與地面分離，并在機器人呈輪模式時往外翻轉至多穩態機架的外側，用于支撐機器人實現滾動功能；所述舵機線輪組件包括相互連接的線輪和驅動舵機，所述線輪上的鋼絲繩將八個連接塊串聯，所述驅動舵機與任一連接塊連接，所述驅動舵機驅動鋼絲繩將連接塊收緊使四個基礎單元整體翻轉90°，從而實現腿模式和輪模式的切換過程；所述外置傳感器安裝在多穩態機架上，用于為機器人的救援與搜索任務提供基礎的感知功能。

2.根據權利要求1所述的一種輪腿式多模式巡檢搜救機器人，其特征在于：所述運動腿包括關節舵機、中間連桿和足末端，所述關節舵機有兩節，分別為水平擺動舵機和豎直擺動舵機，所述水平擺動舵機與連接塊相鉸接，所述豎直擺動舵機與水平擺動舵機相鉸接，所述豎直擺動舵機與足末端通過中間連桿相鉸接，所述中間連桿由主連桿和輔助連桿組成，且所述主連桿和輔助連桿相互平行，所述主連桿、輔助連桿和足末端構成一個平行四邊形結構，實現機器人末端的姿態穩定及行走功能。

3.根據權利要求2所述的一種輪腿式多模式巡檢搜救機器人，其特征在于：所述足末端的底部設有橡膠腳墊。

4.根據權利要求1所述的一種輪腿式多模式巡檢搜救機器人，其特征在于：所述線輪上形成有雙向的線槽，所述鋼絲繩為封閉環形并纏繞于雙向線槽上，雙向線槽其中一個方向引出的鋼絲繩將八個連接塊的頂部串聯形成頂部線路，其另一個方向引出的鋼絲繩將八個連接塊的底部串聯形成底部線路；所述驅動舵機順時針轉動，帶動頂部線路收緊使多穩態機架整體翻轉90°，使位于多穩態機架內部的全向輪及其驅動電機翻轉至多穩態機架的外側，實現機器人的腿模式切換至輪模式；所述驅動舵機逆時針轉動，帶動底部線路收緊使多穩態機架整體翻轉90°，折疊于多穩態機架中心處的運動腿翻轉至多穩態機架的四周，實現機器人的輪模式切換至腿模式。

5.根據權利要求1所述的一種輪腿式多模式巡檢搜救機器人，其特征在于：所述連接塊上設有走線孔，在多穩態機架的穩態切換過程中為鋼絲繩的驅動起導向作用。

6.根據權利要求1所述的一種輪腿式多模式巡檢搜救機器人，其特征在于：所述外置傳感器通過可調節云臺安裝在多穩態機架上，使外置傳感器的朝向在機器人的腿模式和輪模式相互轉換后始終保持不變，所述可調節云臺由伺服電機驅動。

7.根據權利要求1所述的一種輪腿式多模式巡檢搜救機器人，其特征在于：所述外置傳感器包括視覺傳感器和熱像儀。