[發明專利]反推力吸附的高速移動機器人

在審

• 申請號: 202110440114.8
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113071576A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 高學山;梁鵬;張清芳;黎銘康;高銳;苗明達;張鵬飛;鄧瑞
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024;B64C27/52;B64C27/08
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 許姣

本發明涉及機器人技術領域，特別涉及一種反推力吸附的高速移動機器人。該移動機器人采用反推力吸附，且具有輪式移動機器人高速及高機動靈活性，且能夠實現在地面/壁面前進、后退、轉彎及跨越障礙物。具體包括：移動機器人輪、支撐架、前輪懸架轉向機構和旋翼；移動機器人輪包括兩個前輪和兩個后輪；前輪懸架轉向機構包括懸架和轉向機構，兩個前輪分別通過懸架安裝在支撐架前端的左右兩側；同時轉向機構分別與兩個前輪相連，用于實現兩個前輪同步轉向；旋翼包括結構相同的前旋翼和后旋翼；旋翼俯仰/偏航機構包括旋翼俯仰機構和旋翼偏航機構，其中旋翼俯仰機構用于調整旋翼的俯仰角度，旋翼偏航機構用于調整旋翼的偏航角度。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，特別涉及一種高速移動機器人，屬于先進制造與自動化領域。

背景技術

針對室外建筑物壁面環境下，大多數爬壁機器人很難適用于軍事偵查、防爆、災害救援和危險品檢測等領域。目前壁面移動機器人大多結構較為復雜、移動速度慢、越障能力差、壁面適應性弱和控制較為復雜等特點。

發明內容

為了解決壁面機器人速度慢，機動性差，無越障等問題，本發明提供一種反推力吸附的高速移動機器人，采用反推力吸附，且具有輪式移動機器人高速及高機動靈活性，且能夠實現在地面/壁面前進、后退、轉彎及跨越障礙物。

本發明的技術方案是：一種反推力吸附的高速移動機器人，包括：移動機器人輪、支撐架、前輪懸架轉向機構和旋翼；

所述移動機器人輪包括兩個前輪和兩個后輪；

所述前輪懸架轉向機構包括懸架和轉向機構，兩個前輪分別通過懸架安裝在支撐架前端的左右兩側；同時轉向機構分別與兩個前輪相連，用于實現兩個前輪同步轉向；

兩個后輪分別通過后輪支架安裝在支撐架后端的左右兩側；

所述旋翼包括結構相同的前旋翼和后旋翼；均包括：電機、槳葉和旋翼俯仰/偏航機構；所述電機用于驅動槳葉旋轉，以產生朝接觸面的作用力；所述旋翼俯仰/偏航機構包括旋翼俯仰機構和旋翼偏航機構，其中所述旋翼俯仰機構用于調整所述旋翼的俯仰角度，所述旋翼偏航機構用于調整所述旋翼的偏航角度。

作為本發明的一種優選方式，所述懸架包括：前轉向懸架固定塊、油壓彈簧、懸架支撐桿和懸架油簧固定支架；

所述前轉向懸架固定塊通過轉軸與移動機器人的前輪相連，前輪能夠相對前轉向懸架固定塊繞該轉軸的軸向轉動；在前轉向懸架固定塊上安裝有四個懸架支撐桿，上下各兩個；所述懸架支撐桿的一端與前轉向懸架固定塊鉸接，另一端鉸接在支撐架上，其中位于上方的兩個懸架支撐桿與支撐架的上表面鉸接，位于下方的兩個懸架支撐桿與支撐架的下表面鉸接；同時前轉向懸架固定塊上端通過斜向上延伸的油壓彈簧連接在懸架油簧固定支架的上端，所述懸架油簧固定支架的下端固定在支撐架上表面。

作為本發明的一種優選方式，所述轉向機構包括：轉向連桿D、轉向連桿B、轉向連桿C、轉向連桿A、轉向舵機和轉向搖桿；

兩個前輪通過前轉向懸架固定塊各連接一個轉向連桿D，兩個轉向連桿D的另一端分別鉸接在轉向連桿C的兩端；轉向連桿C的兩端各鉸接一個轉向連桿B，兩個轉向連桿B鉸接在支撐架上；所述轉向連桿A的一端與轉向連桿C的中部鉸接，另一端與轉動搖桿相連，所述轉向舵機與轉動搖桿相連，用于帶動轉向搖桿擺動。

作為本發明的一種優選方式，所述旋翼俯仰機構包括：旋翼俯仰轉向支架和俯仰驅動機構；

所述旋翼俯仰轉向支架為環形框架，俯仰驅動機構運動帶動所述旋翼俯仰轉向支架翻轉，以調整所述旋翼的俯仰角度；

在旋翼俯仰轉向支架同一徑向兩端各設置一個旋翼俯仰旋轉端軸，旋翼俯仰旋轉端軸通過旋翼俯仰旋轉端軸座支撐在旋翼俯仰轉向支架上，同時旋翼俯仰旋轉端軸通過軸承與支撐架相連；在其中一側旋翼俯仰旋轉端軸上連接俯仰驅動機構；