[發明專利]一種重心可調的并聯仿生移動平臺

有效

• 申請號: 202110833070.5
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113478464B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 馬春生;米文博;李瑞琴;文杰;劉建國;師雅斐
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J5/00;B62D57/032
• 代理公司: 廈門市天富勤知識產權代理事務所(普通合伙) 35244
• 代理人: 唐紹烈

本發明公開一種重心可調的并聯仿生移動平臺，包括前輪、前車身、后輪、后車身、可重構并聯仿生軀干、重心調整裝置和總控面板；可重構并聯仿生軀干包括左SPR支鏈、右SPR支鏈、SPS支鏈和UPva支鏈，左SPR支鏈、右SPR支鏈、SPS支鏈連接在前車身和后車身之間，UPva支鏈位于SPS支鏈的上方；UPva支鏈包括第一萬向副、第一移動副、可重構運動副，可重構運動副包括半圓環、左弧形片、右弧形片、T型鉸鏈，T型鉸鏈的頂部軸線兩側分別鉸接左弧形片的一端和右弧形片的一端，左弧形片和右弧形片反向對稱設置，左右弧形片的另一端分別鉸接半圓環的內側兩端；重心調整裝置由盤形底座、旋轉電機和配重塊組成。本案可以模仿四足生物的步態，更好地適應地形，提高障礙通過能力。

技術領域

本發明屬于機構學與機器人學技術領域，特別涉及一種重心可調的并聯仿生移動平臺。

背景技術

智能型移動機器人在國防、軍事、航空等領域中發揮著越來越重要的作用。目前已知的移動機器人中，輪式移動機器人具有最高的靈活性和機動性，但普通的輪式機器人其存在弊端也顯而易見，受限于輪式機器人的底盤約束和輪徑約束，其非結構化地形通過能力差，目前的解決方法多樣，如增加輪子個數、采用可變形輪、輪腿融合等方法。

例如專利CN110304161B公開的一種可變形的履帶式行走裝置，通過在支撐架兩側安裝四個可變形履帶輪和翻轉機構，可以在遇到有障礙物路段時，履帶輪在變形機構的作用下由初始水平位置偏轉至傾斜位置,接著翻轉機構驅動變形輪發生翻轉,以越過障礙物。采用這種方案犧牲了輪式機器人靈活性強的優勢，同時使得機器人的輪子部分過于復雜，翻越障礙物時依然需要依靠擴大輪徑等方法來實現跨越。

發明內容

本發明的目的在于提供一種重心可調的并聯仿生移動平臺，通過并聯機構驅動及重心模塊的調整，即可實現移動平臺的姿態變化以及重心調整，使其可以模仿出四足機器人的步態，擁有輪式移動和足式移動兩種移動模式，更好地適應地形，提高障礙通過能力。

為達成上述目的，本發明的解決方案為：一種重心可調的并聯仿生移動平臺，包括兩側安裝有前輪的前車身、兩側安裝有后輪的后車身、可重構并聯仿生軀干、重心調整裝置和總控面板；

所述可重構并聯仿生軀干包括左SPR支鏈、右SPR支鏈、SPS支鏈和UPva支鏈，所述左SPR支鏈、右SPR支鏈、SPS支鏈依次從左至右并列連接在所述前車身和后車身之間，所述UPva支鏈位于所述SPS支鏈的上方，并連接在所述前車身和后車身之間；

所述左SPR支鏈、右SPR支鏈、SPS支鏈各設有至少一個獨立驅動電機，所述UPva支鏈包括第一萬向副、第一移動副、可重構運動副和兩個獨立驅動電機，所述可重構運動副安裝一個獨立驅動電機，第一萬向副或第一移動副安裝另一個獨立驅動電機，所有的獨立驅動電機連接所述總控面板；

可重構運動副包括半圓環、左弧形片、右弧形片、T型鉸鏈，所述T型鉸鏈的底部轉動連接所述第一移動副，所述T型鉸鏈的頂部軸線兩側分別鉸接所述左弧形片的一端和右弧形片的一端，左弧形片和右弧形片反向對稱設置，左弧形片的另一端和右弧形片的另一端分別鉸接所述半圓環的內側兩端，所述前車身開設前安置槽，所述半圓環的外側兩端連接在所述前安置槽內；

所述重心調整裝置由盤形底座、旋轉電機和配重塊組成，配重塊固定在盤型底座的邊緣，盤型底座的中心連接所述旋轉電機，旋轉電機安裝在所述UPva支鏈的第一移動副下部。

進一步，所述UPva支鏈的第一萬向副采用十字軸式萬向節。

進一步，還包括輪組單元，輪組單元包括前輪驅動組件和后輪驅動組件，所述前輪驅動組件安裝在所述前車身內，用于連接前輪，所述后輪驅動組件安裝在所述后車身內，用于連接后輪。

進一步，還包括前輪架和后輪架，所述前輪安裝在所述前輪架上，所述前輪架連接在前車身上，所述后輪安裝在所述后輪架上，所述后輪架連接在后車身上。

進一步，所述總控面板安裝在前車身。