[發明專利]一種野外探測用輪腿式機器人

有效

• 申請號: 202011441706.3
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112519914B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 張映桃;孫福琦;胡鍇;呂光明;李沛霖
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: B62D57/028
• 分類號: B62D57/028
• 代理公司: 北京清大紫荊知識產權代理有限公司 11718
• 代理人: 彭一波

本發明提供了一種野外探測用輪腿式機器人，涉及機器人技術領域包括機械腿，轉向機構，越障機構，機身前端，連接機構，機身后端；所述機械腿數量不少于4個，所述機械腿分別位于所述機身前端以及所述機身后端兩側；所述越障機構包括支撐腿油缸、支撐腿和輔助輪；所述越障機構與所述機身后端連接。本發明中野外探測用輪腿式機器人效率高、移動方式靈活、環境適應能力強和整體靈活性高。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，具體涉及一種野外探測用輪腿式機器人。

背景技術

隨著科學技術的發展，人們越來越需要機器人在許多惡劣環境下進行工作，如：星球表面探索、消防、火場探測、有毒、易燃、易爆場所探測以及無人戰場等。復雜、未知、多變的非結構環境對機器人的越障能力提出了很高的要求，越障機器人應具備良好的適應性、穩定性和靈活性，所以針對越障機器人的控制研發具有廣泛的應用前景。

目前的越障機器人結構主要以足式、履帶式及輪式為主，現有越障機器人各具優勢也各有不足。其中，足式越障機器人運動靈活，地形適應能力強，足式機器人是所有運動機構中較靈活的，地形適應能力強，可以解決大多數環境下的行走問題，但是足式機器人的結構和控制系統復雜。履帶式機器人在爬樓梯作業中應用比較廣泛，履帶式機構支撐面積大，下陷度小，地形適應能力強，運動平穩，但是履帶式機構的體積較大，比較笨重，能量效率低，在階梯越障過程中履帶式機器人容易對臺階面造成磨損；輪式越障機器人結構較大，負重比高，在平坦路面負載行進時能夠實現既平衡又快捷的移動，但輪式機器人的越障高度受限于輪徑，當遇到障礙或者溝壑等特殊路面時，輪子會陷入地面出現打滑。

而足式移動機器人較輪式移動機器人和履帶式移動機器人，在面對復雜的環境有更好的適應能力。但其在越障過程中容易出現重心偏移導致側翻，故對自身結構及負載配置有較高的要求。

因此，研究設計一種高效率、移動方式靈活、環境適應能力強和整體靈活性高的越障機器人成為亟待解決的重要問題。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種野外探測用輪腿式機器人，提高了機器人在野外復雜地區進行探測、運送物資的運行效率、增強工作穩定性，也可以在較平坦的地面高速移動，遇到障礙使可快速穩定越過，具有控制操作簡單，轉向精度高等優點。

為了達到上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

一種野外探測用輪腿式機器人，包括機械腿、轉向機構、越障機構、機身前端、連接機構和機身后端；

所述機身前端與所述機身后端通過所述連接機構連接；

所述轉向機構用于調整所述機身前端與所述機身后端之間的夾角；

所述機械腿數量不少于4個，分別位于所述機身前端以及所述機身后端兩側，用于為機身前端和機身后端的連接體提供行走運動，各所述機械腿的末端均設置有主動輪；

所述越障機構設置在所述機身后端上，包括支撐腿、輔助輪和支撐腿動力機構，用于為所述機身后端提供支撐行為和越障行為。

進一步的，所述機械腿包括主動輪、小腿、大腿、大腿油缸和小腿油缸；

所述大腿的一端可轉動連接在所述機身前端或所述機身后端上，另一端通過轉軸連接所述小腿；所述大腿油缸的缸體可轉動連接在所述機身前端或所述機身后端上，大腿油缸的伸縮推桿的末端可轉動連接在所述大腿上；

所述小腿的一端可轉動連接在所述大腿上，另一端設置主動輪；所述小腿油缸的缸體可轉動連接在所述大腿上，小腿油缸的伸縮推桿的末端可轉動連接在所述小腿上；

所述小腿上設置有主動輪電機；所述主動輪電機用于帶動所述主動輪。

進一步的，所述支撐腿的一端可轉動連接在所述機身后端未與所述機身前端連接的末端中心部位；