[發明專利]一種全地形輪腿式機器人

在審

• 申請號: 202110654667.3
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113200099A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 楊子昭;何雷波;張志浩;劉常峰;謝永強;段學超;婁志強;高林
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: B62D57/028
• 分類號: B62D57/028
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 陳宏社;王品華

本發明提出了一種全地形輪腿式機器人，用于現有技術中存在的適用范圍較窄的技術問題，包括安裝在機器人上的有固定支架和兩個腿部機構組成的輪腿機構，固定支架包括兩個三角支架和兩個擋板，所述三角支架底邊的兩端各設置有一個轉動副分別安裝于兩個擋板的側面上設置的兩個安裝孔內，其中一個擋板外固定的兩個第一關節電機用于驅動三角支架繞其底邊軸心轉動；所述三角支架兩個斜邊的交匯位置的以及一條斜邊與底邊的交匯位置各設置一個安裝孔，分別與腿部的第一連桿和第二連桿連接，其中兩個斜邊的交匯位置固定有第二關節電機用于驅動第二連桿，第一連桿和第二連桿的另一端與腿部的支撐桿連接，支撐桿低端固定有輪轂電機。

技術領域

本發明屬于機器人技術領域，涉及一種全地形輪腿式機器人，可用于復雜地形的貨物運送。

背景技術

常見的機器人腿部結構主要有輪式的和足式兩種，足式機器人腿腳靈活，在規劃落腳位置后可在離散的支撐點上落足，擁有優秀的避障能力，適用于較為復雜的地表行進，但在平整的路面因其落腳規劃和運動方式所消耗的時間遠遠大于輪式機器人，運行效率遠低于輪式機器人，難以適用高速場景。輪式的機器人的速度快、效率高、易控制，但其對通過的地面有較高的平整度和連續性要求，適用于人工修建的道路，為了提高輪式機器人對復雜地表場景的適應能力，一種具有一定越障能力又可快速行進的機器人應運而生，例如申請公布號為CN110525535A，名稱為“一種雙輪足混合自平衡機器人”的專利申請，公開了一種結構緊湊的一種雙輪足混合自平衡機器人，該發明在機器人的底部安裝有兩個輪轂電機并以連桿與機身相連使得機器人可上下運動，可快速移動并可以實現自平衡與跳躍，但其存在的不足在于承載重量較大時，將難以跳躍跨越障礙，不能橫跨，適用范圍較窄。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術存在的缺陷，提出了一種全地形輪腿式機器人，用于現有技術中存在的因為不能實現橫跨特性導致的適用范圍較窄的技術問題。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案包括安裝在機器人上的輪腿機構，所述輪腿機構包括固定支架1和兩個腿部機構2，其中：

所述固定支架1包括兩個三角支架11和兩個擋板12，所述三角支架11底邊的兩端各安裝一個旋轉副，所述擋板12的側面上設置有兩個安裝孔，所述兩個三角支架11一端的旋轉副安裝在一個擋板12上的兩個安裝孔內，另一端的旋轉副安裝在另一個擋板12上的兩個安裝孔內，該兩個三角支架11的底邊與兩個擋板12形成矩形結構，其中一個擋板12外側兩個安裝孔的位置各固定有第一關節電機13，該第一關節電機13的驅動軸穿過設置在擋板12的安裝孔與三角支架11底邊上安裝的旋轉副連接，用于驅動三角支架11繞其底邊軸心轉動；所述三角支架11兩個斜邊的交匯位置，以及一條斜邊與底邊的交匯位置各設置一個與擋板12平行的安裝孔，其中兩個斜邊的交匯位置固定有第二關節電機14；

所述腿部機構2包括第一連接桿21、第二連接桿22和支撐桿23；所述第一連接桿21和第二連接桿22靠近兩端的位置各設置一個安裝孔；

所述支撐桿23的底端固定有輪轂電機24，靠近頂端以及頂端與底端之間的位置各設置有安裝孔；所述第一連接桿21一端的安裝孔與支撐桿23頂端的安裝孔通過旋轉副連接，所述第二連接桿22一端的安裝孔與支撐桿23頂端與底端之間的安裝孔通過旋轉副連接；

所述第一連接桿21的自由端的安裝孔與三角支架11斜邊與底邊交匯位置的安裝孔通過旋轉副連接，所述第二連接桿22的自由端的安裝孔與三角支架11兩個斜邊交匯位置的安裝孔通過旋轉副連接，并通過第二關節電機14驅動。

上述一種全地形輪腿式機器人，所述三角支架11采用等腰鈍角三角形結構。

上述一種全地形輪腿式機器人，所述支撐桿23，其頂端安裝孔與輪轂電機24之間的距離大于第一連接桿21兩個安裝孔之間的距離，所述第一連接桿21兩個安裝孔之間的距離大于第二連接桿22兩個安裝孔之間的距離。

上述一種全地形輪腿式機器人，所述支撐桿23，其頂端與底端之間位置設置的安裝孔偏向頂端一側。