[發明專利]一種基于輪履切換機構的多臂協同運載機器人

在審

• 申請號: 201911180265.3
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN110815163A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 盛士強;楊軍;何光洪;徐小潔;吳天豪;李永琪;魏子童;李昕鳴
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: B25J5/00
• 分類號: B25J5/00;B25J9/16;B25J18/00;B62D55/065;B65G47/90
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 劉林峰

本發明公開了一種基于輪履切換機構的多臂協同運載機器人，包括支撐架、第一旋轉電機、旋轉主齒輪、旋轉從齒輪、第一旋轉軸、驅動機構、輪履切換機構、墊板和機械臂機構；在支撐架的內底面對稱設有第一旋轉軸，第一旋轉軸水平縱向設置，且與支撐架轉動連接；在第一旋轉軸上套接設有旋轉從齒輪，且在第一旋轉電機的輸出端套接設有旋轉主齒輪，旋轉主齒輪與旋轉從齒輪嚙合連接；在第一旋轉軸的兩端設有輪履切換機構，且在輪履切換機構的內側設有驅動機構，驅動機構的輸出端與輪履切換機構聯動連接；在支撐架的上表面設有墊板，且在墊板的上表面兩側對稱設有機械臂機構。本發明通過設置輪履切換機構，實現了輪式移動與履帶式移動的轉換。

技術領域

本發明涉及一種移動運載機器人，具體涉及一種基于輪履切換機構的多臂協同運載機器人。

背景技術

在機器人的運載方面，傳統機器人的貨物裝運主要采取機械臂抓取搬運的形式，通過伸縮、旋轉和升降來夾取物體；其中，實現旋轉、升降運動是由橫臂和產柱去完成。機械臂的基本作用是將手爪移動到所需位置，并承受抓取工件的最大重量、以及機械臂本身的重量等。然而，傳統的單機械臂結構在遇到較重和形狀特殊的物體時，單機械臂無法做到良好的抓取與放置，容易出現超重、無法穩定抓取搬運等問題。

在機器人的運動機構方面，主要分為腿式、履帶式和輪式。其中，腿式機構最靈活，適于在平整路面工作，但其穩定性比較差且控制系統非常復雜。履帶式機構具有良好的自復位和越障能力，適合在野外山區工作，但是其體積大、整體機構笨重且能量損耗較大。輪式機構的結構簡單、速度快、行動靈活、外形小、容易控制且工作效率高、耗能低，但越障能力較差。然而，傳統單一行走機構的機器人由于自身條件的局限性已經不能完成某些特殊作業的任務；以上問題亟需解決。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種基于輪履切換機構的多臂協同運載機器人，通過設置輪履切換機構，實現了輪式移動與履帶式移動的相互轉換，便于適應各種復雜的路況，同時采用多臂協同抓取，提高了工作效率，且適用范圍更廣。

為解決上述技術問題，本發明采取如下技術方案：本發明的一種基于輪履切換機構的多臂協同運載機器人，其創新點在于：包括支撐架、第一旋轉電機、旋轉主齒輪、旋轉從齒輪、第一旋轉軸、驅動機構、輪履切換機構、墊板和機械臂機構；所述支撐架為水平設置的梯形框架結構，且在其內底面還左右對稱設有第一旋轉軸，每一所述第一旋轉軸均水平縱向設置，且其兩端分別垂直延伸出所述支撐架，并分別與所述支撐架轉動連接；在每一所述第一旋轉軸的中間位置還套接固定設有旋轉從齒輪，且在每一所述旋轉從齒輪的一側還水平設有第一旋轉電機，每一所述第一旋轉電機均固定設置在所述支撐架的內底面上，且在其輸出端還套接固定設有旋轉主齒輪，每一所述旋轉主齒輪均與對應所述旋轉從齒輪嚙合連接，且每一所述第一旋轉電機均與對應所述第一旋轉軸聯動連接；在每一所述第一旋轉軸的兩端還分別豎直固定設有輪履切換機構，且在每一所述輪履切換機構的內側還水平設有驅動機構，每一所述驅動機構的固定端均與所述支撐架的下表面固定連接，且其輸出端的設置方向均與對應所述第一旋轉軸的設置方向相一致，并分別與對應所述輪履切換機構聯動連接；在所述支撐架的上表面還水平固定設有墊板，且在所述墊板的上表面兩側還對稱設有機械臂機構，兩個所述機械臂機構分別設于所述支撐架的運動方向兩側，且其固定端分別與所述墊板的上表面固定連接。

優選的，在每一所述第一旋轉軸與所述支撐架的接合處還豎直設有立式軸承，且每一所述立式軸承均固定設置在所述支撐架的內底面上；每一所述第一旋轉軸均與對應所述立式軸承套接，且其兩端分別延伸出對應所述立式軸承，并分別通過立式軸承與所述支撐架轉動連接。