[發(fā)明專利]基于輪足式混合移動的協(xié)作交互機器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011593521.4
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112519915A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬保平;王春雷;楊亞;范春輝;金偉祺;芮岳峰;彭長武;張志鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 上海微電機研究所（中國電子科技集團公司第二十一研究所）
• 主分類號: B62D57/028
• 分類號: B62D57/028
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成

本發(fā)明提供一種基于輪足式混合移動的協(xié)作交互機器人。基于輪足式混合移動的協(xié)作交互機器人，包括機身、協(xié)作機械臂、第一腿模塊和第二腿模塊；第一腿模塊包括足部和支撐輪；第二腿模塊包括第一驅(qū)動輪和第二驅(qū)動輪，腿模塊具有兩種工作模式：足模式和輪模式；輪模式時，支撐輪輔助支撐機身，第一驅(qū)動輪和第二驅(qū)動輪一起驅(qū)動協(xié)作交互機器人移動，通過控制第一驅(qū)動輪和第二驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速差實現(xiàn)協(xié)作交互機器人的轉(zhuǎn)向；足模式時，第二腿模塊和支撐輪懸空，各第一腿模塊的足部交替觸地，以驅(qū)動協(xié)作交互機器人移動。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的位置轉(zhuǎn)移效率得到極大的提升。另外，處于足模式時，可以實現(xiàn)協(xié)作交互機器人的快速轉(zhuǎn)向。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于輪足式混合移動的協(xié)作交互機器人。

背景技術(shù)

在協(xié)作交互機器人研究領(lǐng)域，機械臂所在的支撐平臺限制了機器人協(xié)作交互的范圍(即機械臂的工作范圍)，設(shè)計可移動的支撐平臺是研究的難點。

授權(quán)公告號為CN101947777B，授權(quán)公告日為2012.07.04的發(fā)明專利公開了一種輪足組合越障非接觸磁吸附式爬壁機器人系統(tǒng)，包括：機器人車架、五自由度機械臂、三組移動吸附機構(gòu)及其對應(yīng)的直線滑軌、絲杠及驅(qū)動電機，五自由度機械臂位于機器人車架的上方，三組直線滑軌以及絲杠豎直設(shè)置于機器人車架下方且兩端分別與機器人車架及移動吸附機構(gòu)相連，驅(qū)動電機與移動吸附機構(gòu)固定連接。

但是上述輪足組合越障非接觸磁吸附式爬壁機器人系統(tǒng)在水平面工作時，如果遇到障礙，需要三組移動吸附機構(gòu)輪流升降，效率較低。并且在輪式移動模式下，僅能通過驅(qū)動輪的差速實現(xiàn)轉(zhuǎn)向，在小范圍需要大角度轉(zhuǎn)向時，轉(zhuǎn)向不便，影響機械臂的工作。

因此，需要提供一種針對上述現(xiàn)有技術(shù)不足的改進技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于輪足式混合移動的協(xié)作交互機器人，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的協(xié)作交互機器人的位置轉(zhuǎn)移效率低，轉(zhuǎn)向不便從而影響機械臂工作的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：基于輪足式混合移動的協(xié)作交互機器人，包括：

機身；

腿模塊，所述腿模塊設(shè)置在所述機身上，用于驅(qū)動協(xié)作交互機器人移動，所述腿模塊包括第一腿模塊和第二腿模塊；

所述第一腿模塊為輪足式腿模塊，數(shù)量為四，四處所述第一腿模塊分別設(shè)置在機身的左右兩側(cè)，同一側(cè)的所述第一腿模塊沿所述機身的前后方向排布，所述第一腿模塊包括足部和支撐輪；

所述第二腿模塊固定于所述機身上，包括第一驅(qū)動輪和第二驅(qū)動輪，所述第一驅(qū)動輪通過第一電機驅(qū)動，所述第二驅(qū)動輪通過第二電機驅(qū)動，所述第一驅(qū)動輪和所述第二驅(qū)動輪的軸線重合；

所述腿模塊具有兩種工作模式：足模式和輪模式；

所述腿模塊處于輪模式時，所述支撐輪輔助支撐所述機身，所述第一腿模塊的所述足部懸空，所述第一驅(qū)動輪和所述第二驅(qū)動輪一起驅(qū)動所述協(xié)作交互機器人移動，通過控制所述第一驅(qū)動輪和所述第二驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速差實現(xiàn)所述協(xié)作交互機器人的轉(zhuǎn)向；

處于足模式時，所述第二腿模塊和所述支撐輪懸空，各所述第一腿模塊的足部交替觸地，以驅(qū)動所述協(xié)作交互機器人移動；

協(xié)作機械臂，所述協(xié)作機械臂設(shè)置在所述機身上；所述協(xié)作機械臂具有收縮狀態(tài)，當所述腿模塊驅(qū)動所述協(xié)作交互機器人移動，所述協(xié)作機械臂處于所述收縮狀態(tài)，所述協(xié)作機械臂的質(zhì)心與所述機身的質(zhì)心在豎直方向上共線。

進一步的，所述協(xié)作機械臂包括底座，所述協(xié)作機械臂通過所述底座安裝在所述機身上，所述底座的安裝位置位于所述機身的質(zhì)心的正上方。