[發(fā)明專利]具有自適應(yīng)能力的輪腿形態(tài)可重構(gòu)式偵察機器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011295930.6
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112455565A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙永生;張碩;秦詩澤;馬辰昊;高煒驊;王迎賓;姚建濤;劉曉飛;田宇
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號: B62D57/028
• 分類號: B62D57/028
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11474
• 代理人: 孫建

1.一種具有自適應(yīng)能力的輪腿形態(tài)可重構(gòu)式偵察機器人，其特征在于：其包括固定裝置和輪腿裝置，所述輪腿裝置分別設(shè)置在所述固定裝置的兩側(cè)；

所述固定裝置包括頂蓋、模塊支撐架和底殼；所述頂蓋為起到保護(hù)作用的保護(hù)殼；所述模塊支撐架設(shè)有安裝槽位，通過連接件插入所述安裝槽位，實現(xiàn)與檢測裝置的連接；所述底殼的兩側(cè)沿中心面成對稱分布，底殼上設(shè)有用于安裝電池的電池槽；底殼的兩側(cè)開有通孔，用于安裝電磁鐵和電機傳動軸；底殼的中心部位安裝有控制板；

所述輪腿裝置包括傳動組件、變形控制組件以及變形輪；所述傳動組件包括電機、電機支座、聯(lián)軸器、圓螺母、止動墊片、滾動軸承和傳動軸；所述電機通過電機支座固定在底殼上，傳動軸通過聯(lián)軸器傳遞電機動力至第一固定蓋上，所述軸承作用為減輕傳動軸轉(zhuǎn)動帶來的摩擦力，與止動墊片無間隙連接；所述變形控制組件主要包括電磁鐵；所述電磁鐵的左側(cè)固定在底殼的支撐架上，所述電磁鐵的右側(cè)吸附到磁環(huán)上；所述磁環(huán)安裝在第一固定蓋的凹槽內(nèi)；所述變形輪包括第一固定蓋、第二固定蓋、變形連桿組和輪殼，所述第一固定蓋的左側(cè)具有凹槽和第二通孔，通過第五連接件組將磁鐵環(huán)固定在所述凹槽中，所述第一固定蓋的右側(cè)具有第一通孔，為所述變形連桿組提供連接位置；所述第二固定蓋中間位置具有四個通孔，通過第八連接件組與法蘭盤裝配在一起；第二固定蓋設(shè)有呈圓周陣列分布的三個弧形的限位槽以及在最外側(cè)位置設(shè)有三個安裝通孔，為變形連桿組提供安裝位置；

所述每個變形連桿組包括第一變形桿、第二變形桿、第三變形桿和第四變形桿；所述第一變形桿、第二變形桿、第三變形桿和第四變形桿上分別具有三個呈直線分布的連桿孔，通過第六連接件組將不同變形桿上的連桿孔兩兩配合形成轉(zhuǎn)動副連接；所述第一變形桿上的第一中部連桿孔與第三變形桿的第三中部連桿孔形成轉(zhuǎn)動副連接；第二變形桿的第二末端連桿孔通過套有第一支撐環(huán)和第二支撐環(huán)的第七連接件組安裝在第一固定蓋的第二通孔上，使得第二變形桿能繞第二通孔定軸轉(zhuǎn)動；第四變形桿的第四末端連桿孔通過套有第一支撐環(huán)和第二支撐環(huán)的第七連接件組安裝在第二固定蓋的安裝通孔上，使得第四變形桿能繞安裝通孔定軸轉(zhuǎn)動；

當(dāng)遇到障礙時，在摩擦力以及變形控制組件的作用下，第一固定蓋和第二固定蓋相對轉(zhuǎn)動，第二變形桿上的第二末端連桿孔和第四變形桿上的第四末端連桿孔之間的距離變小，從而使變形桿組伸長，進(jìn)而帶動輪殼在徑向平面內(nèi)平動，實現(xiàn)所述偵察機器人由輪態(tài)到腿態(tài)的變換；

當(dāng)翻越障礙物后，位于下方的變形連桿機構(gòu)受到壓縮，由于三個變形連桿機構(gòu)的運動是同步的，從而實現(xiàn)所述輪腿裝置由腿態(tài)向輪態(tài)的變換。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自適應(yīng)能力的輪腿形態(tài)可重構(gòu)式偵察機器人，其特征在于：所述輪殼包括相對于第一固定蓋的中心軸線呈圓周陣列分布的第一殼體、第二殼體和第三殼體；第一殼體、第二殼體和第三殼體組合起來構(gòu)成圓柱殼狀閉合輪殼；第一殼體、第二殼體和第三殼中的每一個均分別包括位于輪殼上的通孔和槽孔，通孔和槽孔能與變形連桿組上的連桿孔形成配合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自適應(yīng)能力的輪腿形態(tài)可重構(gòu)式偵察機器人，其特征在于：第一變形桿的第一端部連桿孔與殼體的通孔形成轉(zhuǎn)動副，第三變形桿的第三端部連桿孔與殼體的槽孔通過一圓柱體形成移動副，圓柱體在槽孔中移動；當(dāng)變形連桿機構(gòu)伸長時，輪殼展開關(guān)于第一固定蓋中心軸線呈圓周陣列分布，從而實現(xiàn)在每個變形連桿機構(gòu)伸長產(chǎn)生的推力下將輪殼展開，第一殼體、第二殼體和第三殼體分別包括位于輪殼上的通孔和槽孔，所述通孔和槽孔能與變形連桿上的連桿孔形成配合，從而當(dāng)變形連桿組伸長時能將輪殼展開。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有自適應(yīng)能力的輪腿形態(tài)可重構(gòu)式偵察機器人，其特征在于：第二變形桿上具有第二端部連桿孔、第二中部連桿孔和第二末端連桿孔，所述第二末端連桿孔通過套有第一支撐環(huán)和第二支撐環(huán)的第七連接件組安裝在第一固定蓋的第二通孔上，使得第二變形桿能繞第二通孔定軸轉(zhuǎn)動；第二中部連桿孔通過第六連接件組與第四變形桿上的第四中部連桿孔形成轉(zhuǎn)動副連接；第二端部連桿孔通過第六連接件組與第一變形桿上的第一末端連桿孔形成轉(zhuǎn)動副連接。