[發明專利]一種全地形自適應輪步式機器人

有效

• 申請號: 202011411029.0
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112519913B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 徐琳;張弘韜;賈克;韓承冷;李路航;張任旭
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B62D57/028
• 分類號: B62D57/028
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 樂綜勝

本發明公開了一種全地形自適應輪步式機器人，包括車架、四個輪足切換總成、電池和電機液壓總成，兩個輪足切換總成布置于車架的前端，另外兩個輪足切換總成布置于車架的后端，電池和電機液壓總成固設于車架上，電池和電機液壓總成與輪足切換總成連接；車架中部設有兩個中間腿總成，兩個中間腿總成分別設置于車架兩側。本發明實現爬坡、越障和越壕等各種工作需求，提升機器人在全地形的自適應能力和穩定性。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，具體涉及一種全地形自適應輪步式機器人。

背景技術

全地形移動機器人定義為：在復雜多變環境中移動的機器人稱為全地形移動機器人。全地形移動機器人的研究始于20世紀60年代末，其主要目的是對復雜環境下的移動機器人的自主移動、規劃和控制進行研究。

隨著人類對生活空間的不斷探索和對生活質量要求的不斷提高，使得全地形移動機器人技術在工業，農業，醫療，服務等行業中得到了廣泛的應用，而且在消防現場，地震、煤礦救援現場，火山口探測，核電站維護以及在人類不易涉足的外太空星球和槍林彈雨的戰場環境等極度危險有害環境中，對全地形移動機器人技術的需求也越來越迫切。

為了解決這些問題，本專利提出一種全地形自適應輪步式機器人相比于其他結構的全地形機器人，輪步式機器人既具有輪式機器人的速度特性，也具有足式機器人的穩定特性，大大提升了機器人的工作適應能力，非常具有研究意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，針對現有技術存在的上述缺陷，提供了一種全地形自適應輪步式機器人，實現爬坡、越障和越壕等各種工作需求，提升機器人在全地形的自適應能力和穩定性。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種全地形自適應輪步式機器人，包括車架、四個輪足切換總成、電池和電機液壓總成，兩個輪足切換總成布置于車架的前端，另外兩個輪足切換總成布置于車架的后端，電池和電機液壓總成固設于車架上，電池和電機液壓總成與輪足切換總成連接；車架中部設有兩個中間腿總成，兩個中間腿總成分別設置于車架兩側。

按照上述技術方案，車架包括前車架和后車架，前車架的后端與后車架的前端之間連接有轉向總成，兩個前端輪足切換總成布置于前車架上，兩個后端輪足切換總成布置于后車架上；中間足總成通過中間足安裝支架與后車架的前端或前車架的后端連接。

按照上述技術方案，轉向總成包括轉向器和轉向軸，前車架的后端和后車架的前端均連接有連接件，轉向軸穿過后車架的連接件與前車架的連接件連接，轉向軸與后車架的連接件之間設有角接觸球軸承。

按照上述技術方案，中間腿總成包括旋轉執行器、大腿桿、小腿桿和中間足端機構，旋轉執行器設置于車體上，旋轉執行器與大腿桿上端連接，大腿桿的下端與小腿桿的上端鉸接，足與小腿桿的下端連接，旋轉執行器與大腿桿之間連接有第一推拉機構，大腿桿與小腿桿之間連接有第二推拉機構。

按照上述技術方案，中間足端機構包括足身外殼、輪步轉換機構和足底腳爪，輪步轉換機構設置于足身外殼上；

足底腳爪包括腳爪和輪體，輪體通過主銷軸設置于足身外殼的下端連接，輪體與腳爪的一端連接，腳爪的另一端與輪步轉換機構連接，輪步轉換機構帶動腳爪及輪體繞主銷軸轉動；

輪步轉換機構包括推拉組件和轉動片，推拉組件設置于足身外殼上，推拉組件與轉動片鉸接，轉動片的端部與腳爪鉸接；

轉動片與腳爪之間連接有減震器；

腳爪的個數有多個，分為前腳爪和后腳爪，每個腳爪均連接有一個輪體，各輪體通過主銷軸與足身外殼連接。