[發明專利]一種仿生式輪步移動裝置

在審

• 申請號: 202111031119.1
• 申請日: 2021-09-03
• 公開（公告）號: CN113635991A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 張雷;唐源江;蔣越;徐海軍
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: B62D57/028
• 分類號: B62D57/028
• 代理公司: 成都慕川專利代理事務所(普通合伙) 51278
• 代理人: 李小金

本發明屬于移動裝置技術領域，公開了一種仿生式輪步移動裝置，為了解決現有輪步式移動裝置可靠性差不能滿足在復雜路面條件下使用的問題。本發明包括輪式車架本體，輪式車架本體的左右兩側均至少設置有前輪組和后輪組，所述輪式車架本體的左右兩側分別對稱的設置有前支撐腿、中支撐腿和后支撐腿，前支撐腿、中支撐腿和后支撐腿能夠將輪式車架本體抬升離開地面并能夠帶動輪式車架本體進行移動；所述前支撐腿和中支撐腿位于前輪組與后輪組之間，所述后支撐腿位于后輪組之后的輪式車架本體上，所述后支撐腿在輪式車架本體上的放置方向與前支撐腿、中支撐腿的放置方向相反；所述輪式車架本體的前端配設有助鋤機構。

技術領域

本發明屬于移動裝置技術領域，具體涉及一種仿生式輪步移動裝置，用于在復雜路面條件下使用。

背景技術

為了滿足移動裝置在特殊環境下使用（例如偵查、打擊、運輸、后勤保障等），對于車輛的越野、跨越障礙的要求也越來越高。輪式移動裝置具有形勢阻力小、噪聲小、轉向性能好、機動性高等優點，因此，廣泛運用于各種高機動性移動裝置中。

但是，輪式移動裝置在復雜路面上（例如山區）由于其越野性能較差，因此限制了輪式移動裝置的使用場景。針對該問題，現有技術中出現了軸距可變的移動裝置，通過改變軸距來調整輪子的間距，來提高輪式移動裝置的跨越障礙的能力。

例如申請號為201910617299.8的專利公開了一種可變軸距車架及具有可變軸距車架的起重車輛，包括：車架主體、尾端車架；車架主體沿的后端設置有收容腔；尾端車架的前端設置有連接柱；所述收容腔套設在連接柱的外側；收容腔的內壁與連接柱的外壁貼合；連接柱垂直于車架行駛方向的橫截面的重心與邊緣的距離不等。該專利技術能夠應用于不同工作場景，滿足不同工況對車架軸距的要求。

又例如申請號為201410324151.2的專利公開了一種可變軸距客梯車，包括車頭、多個車輪、可伸縮底盤、剪刀架舉升機構、旋轉梯、滑動梯、過渡平臺和對接平臺。本發明提供的可變軸距客梯車通過采用可相對移動的可伸縮底盤來確保客梯車在規定載荷下的穩定性，其可在存放及行駛狀態時，使可伸縮底盤處于收縮狀態，從而能夠減少客梯車的占地空間；而在工作狀態時，使可伸縮底盤處于伸長狀態，以保證客梯車整體重心仍處于安全范圍，從而提高了客梯車的穩定性及安全性。但是由于輪式移動裝置自身結構特性，導致了輪式移動裝置翻越障礙的能力受限。

現有技術中還出現了輪步式移動裝置，如申請號為201721640232.9的專利公開了一種可跨越障礙的工程車輛行走裝置，包括底盤、前腿、后腿、前輪和后輪，底盤包括位于前面兩側的前連接座和后面兩側的后連接座，前腿包括與旋轉腿連接的伸縮腿，前腿由銷軸與前連接座連接，后腿與后連接座連接，前輪和后輪分別與前腿和后腿連接。

例如申請號為201811526170.8的專利公開了一種障礙跨越控制裝置及控制方法，通過設置移動裝置和控制系統；利用固定支架和固定于下端的至少兩排平行設置的移動支撐腿組成移動裝置，在移動支撐腿下端固定移動輪，采用無極伸縮桿作為移動支撐腿，每一條移動支撐腿可以獨立進行無極升降，由伸縮腿驅動電機分別驅動，每排小輪安裝前方位避障傳感器及底部壓力傳感器，可以實現輪子前方障礙檢測以及輪子與地面的接觸情況，控制系統根據距離傳感器檢測數據利用避障算法實時對電機驅動器進行控制，在前進后退過程中自動升降小輪跨越障礙，在遇到障礙物時，利用多個移動支撐腿不同伸縮長度保持整體的水平狀態，以此實現電動輪椅自動跨越障礙以及上下樓梯的功能。

又例如申請號為201710578042.7的專利公開了一種輪腿式快遞機器人，包括輪式底盤、總體支承框架、越障組件、越輪組件等等。

綜上，現有技術中關于輪步式移動裝置主要包括以下兩種：

第一種：輪子設置在支撐腿上，通過支撐腿的來調整輪子的高度或者角度來實現跨越障礙的作用。但是這種方式由于支撐腿支撐了移動裝置的重量，在重載荷、復雜路面上移動時，由于支撐腿承受的載荷不停的變化，因此支撐腿極易損壞，可靠性較差。同時由于支撐腿的設計也降低了移動裝置的機動性。