[發明專利]一種可重構空間閉鏈腿機構六足平臺

有效

• 申請號: 202110865234.2
• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113428257B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 武建昫;徐成君;姚燕安;姬佳璐;李曄卓
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 楊帥峰;岳東升

一種可重構空間閉鏈腿機構六足平臺，該裝置包括：一種可重構空間閉鏈腿機構六足平臺由完全相同的a、b、c、d、e、f組腿機構(A、B、C、D、E、F)和車架(G)組成。單個腿機構安裝兩個驅動電機于與機架相連的兩個轉動關節處，通過單電機驅動行走或滾動，在切換位置處利用控制兩電機轉向相同或相反的方式實現行走與滾動模式間的切換，可通過調節腿組間的相位差實現滾動與異形輪模式的切換。該平臺可實現步行模式、滾動模式與異形輪模式之間的切換，三種模式的豐富運動增強了平臺的地形適應性。

技術領域

本發明涉及一種可重構空間閉鏈腿機構六足平臺，共由六組腿機構組合而成；每個腿機構由兩個電機獨立驅動，單電機驅動實現平臺的步行和滾動，而在切換位置處利用兩個電機相互配合實現步行模式與滾動模式的相互切換，滾動模式下利用單電機調節不同腿組曲柄轉角之間的相位差實現滾動模式與異形輪模式的切換，以此來應對復雜多變的山區道路環境。

背景技術

將空間閉式運動鏈應用于步行運載平臺的腿機構，每個腿機構由兩個獨立的電機驅動。較開鏈腿機構而言，在相同的材質、外載和速度級別的條件下，閉鏈桿系理論上只承受拉、壓載荷，多為典型的二力桿件，使得閉鏈腿機構總體具有良好的剛度和穩定性。

現有的山地運輸以履帶式和輪式為主，如中國專利CN205087046U“多功能履帶式山地運輸車”。與履帶和輪式運輸相比，腿式移動機構在自身結構和移動方式方面有一些獨特的優勢，包括：與地面以離散點接觸，從而可以選擇合適的落腳點來適應不同的路面；可以抬起膝部關節來跨越臺階、墻壁等豎直障礙；腿部的空間占用體積小，從而在通過灌木叢或瓦礫堆時不易被絆住或卡住。這些特點使得腿式移動機構更適合在各種惡劣的地面環境中工作，作為探測、運輸或作戰等的移動平臺。

本專利采用的腿機構自身重構設計方案提高了步行平臺的機動性，同時在結構化地形上，腿機構可以利用自身的重構能力切換成輪式滾動，這樣不僅降低了平臺的重心提高了平臺的穩定性，同時提高了其移動速度，兩種模式的切換大大提高了步行平臺的地形適應性。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種可重構空間閉鏈腿機構六足平臺，相較于已有的腿式步行平臺，不僅具有良好的抬腿高度同時能在步行和滾動模式之間切換，而在滾動模式下可以通過調節不同腿組之間的相位差切換成異形輪模式，在地形適應性，通過性以及越障能力上實現良好的提高。

本發明的技術方案：

一種可重構空間閉鏈腿機構六足平臺由六個完全相同的a、b、c、d、e、f組腿機構和車架組成；所述的a至f組腿機構和車架實現固定連接。

所述的一種可重構空間閉鏈腿機構六足平臺的a至f組腿機構分別安裝兩個驅動電機于兩個與機架相連的轉動關節出，并通過單電機驅動行走或滾動。

a組腿機構由a行走部，a驅動部，機架組成。

b、c、d、e、f組腿機構與a組腿機構在桿件形狀、機械結構以及裝配方式上完全相同。

d、e、f組腿機構分別和a、b、c組腿機構陣列對稱布置于平臺兩側。

所述的a組腿機構的a行走部包括：a第一桿至a第五桿和a足端。

本發明和已有技術相比具有的有益效果：

本發明利用空間閉式運動鏈應用于步行平臺腿機構，在閉鏈腿第一和第二驅動中，驅動單個電機，調節腿部機構處于切換位置處，此時同時驅動兩個電機，通過控制兩個電機的轉動方向相反或相同來實現腿機構在步行和滾動模式之間的轉換；在滾動模式下可鎖死呈三角布置的一組腿，調節另外三組腿的曲柄轉角至與其相位差為零，即可實現滾動模式與異形輪模式之間的切換，由此產生多樣化的運動模式，在地形適應性方面相較于一般的單自由度單電機驅動腿機構有更好的表現，不僅容易通過臺階、墻壁、灌木叢或瓦礫堆等障礙，還可以在平坦路面上實現高速移動和具有一定的越障能力，此平臺可用于探測偵查、運載等領域。

附圖說明