[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于無(wú)人變胞車(chē)足部機(jī)構(gòu)的折疊輪機(jī)構(gòu)以及足部機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111416940.5
• 申請(qǐng)日: 2021-11-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113911230B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉俊;宋健
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B62D57/028
• 分類(lèi)號(hào): B62D57/028
• 代理公司: 安徽省合肥新安專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 孫琴

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于無(wú)人變胞車(chē)足部機(jī)構(gòu)的折疊輪機(jī)構(gòu)以及足部機(jī)構(gòu)，無(wú)人變胞車(chē)的足部機(jī)構(gòu)包括腳底板，折疊輪機(jī)構(gòu)設(shè)在腳底板上，折疊輪機(jī)構(gòu)包括左右兩個(gè)折疊輪單元，每個(gè)折疊輪單元包括至少兩個(gè)折疊輪，每個(gè)折疊輪轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在折疊輪支架上，折疊輪支架頂端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在腳底板上，通過(guò)折疊輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)其中一個(gè)折疊輪支架轉(zhuǎn)動(dòng)，在連桿機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下單個(gè)折疊輪單元的若干折疊輪支架同步轉(zhuǎn)動(dòng)，折疊輪向下伸出腳底板之下的狀態(tài)為展開(kāi)狀態(tài)，折疊輪向上擺動(dòng)至不超出腳底板底端的狀態(tài)為收攏狀態(tài)；通過(guò)折疊輪自鎖機(jī)構(gòu)對(duì)處于展開(kāi)狀態(tài)的折疊輪支架進(jìn)行鎖定。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：可根據(jù)實(shí)際需求選擇將折疊輪呈展開(kāi)狀態(tài)或收攏狀態(tài)，使用方便靈活。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地面交通工具及可變形機(jī)器人領(lǐng)域，尤其涉及的是一種用于無(wú)人變胞車(chē)足部機(jī)構(gòu)的折疊輪機(jī)構(gòu)以及足部機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

地面移動(dòng)機(jī)器人按結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)主要有輪式、履帶式、腿式以及復(fù)合式(輪-履復(fù)合式、輪-腿復(fù)合式、腿-履復(fù)合式以及輪-履-腿復(fù)合式)四類(lèi)。其中輪式結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)路面環(huán)境下行駛速度比較快，控制方便，但越障能力較弱；履帶式結(jié)構(gòu)雖然無(wú)論是在結(jié)構(gòu)化路面還是非結(jié)構(gòu)化路面環(huán)境都可有著較強(qiáng)越障能力但耗能較大；腿式結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)靈活，在地形適應(yīng)性方面也展現(xiàn)出無(wú)比的優(yōu)越性，然而其結(jié)構(gòu)組成通常較為復(fù)雜，步行速度也較為緩慢，最大速度僅可達(dá)11Km/h,且其落地為平板足支撐，摩擦非常大，會(huì)對(duì)機(jī)械造成損傷?？芍獑我坏男旭?行走)結(jié)構(gòu)的地面移動(dòng)機(jī)器人難以滿足在某些特定場(chǎng)景或任務(wù)中機(jī)動(dòng)靈活、快速高效的要求，因此復(fù)合式移動(dòng)機(jī)器人，尤其是同時(shí)具有高速高效的移動(dòng)性能以及良好的越障性能的輪腿復(fù)合式地面移動(dòng)機(jī)器人成為當(dāng)下機(jī)器人研究領(lǐng)域的熱門(mén)主題。

無(wú)人變胞車(chē)是一種可變形的輪腿式機(jī)器人，屬于處在前沿研究領(lǐng)域且技術(shù)先進(jìn)的移動(dòng)載具，其結(jié)構(gòu)可變形重構(gòu)以適應(yīng)于不同的行駛路面。無(wú)人變胞車(chē)具有汽車(chē)態(tài)與類(lèi)人態(tài)兩種狀態(tài)，當(dāng)在易于通行的平坦路面時(shí)，該變胞車(chē)可變胞為汽車(chē)態(tài)快速行駛，當(dāng)在道路難于通行的非平坦路面(譬如野外、臺(tái)階、溝壑等)時(shí)，該變胞車(chē)可由汽車(chē)態(tài)變胞為類(lèi)人態(tài)進(jìn)行跨步行走，從而提高了道路的通過(guò)性。

現(xiàn)有的無(wú)人變胞車(chē)，其足部機(jī)構(gòu)的腳底板為單純的平板結(jié)構(gòu)，其存在如下缺陷：無(wú)人變胞車(chē)在實(shí)現(xiàn)從汽車(chē)態(tài)到類(lèi)人態(tài)的重構(gòu)過(guò)程中，平板結(jié)構(gòu)的腳底板直接與地面進(jìn)行硬性接觸，在此過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很大的摩擦和沖擊，極易造成足部機(jī)構(gòu)甚至是整體機(jī)器人的損壞。所以現(xiàn)有的無(wú)人變胞車(chē)不能實(shí)現(xiàn)在汽車(chē)態(tài)行駛過(guò)程中的重構(gòu)變形，只能在駐車(chē)停止情況下進(jìn)行重構(gòu)變形，影響了重構(gòu)的效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用于無(wú)人變胞車(chē)足部機(jī)構(gòu)的折疊輪機(jī)構(gòu)以及足部機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于無(wú)人變胞車(chē)足部機(jī)構(gòu)的折疊輪機(jī)構(gòu)，所述無(wú)人變胞車(chē)的足部機(jī)構(gòu)包括腳底板，所述折疊輪機(jī)構(gòu)設(shè)置在腳底板上，所述折疊輪機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在腳底板左右兩側(cè)的左右兩個(gè)折疊輪單元，每個(gè)折疊輪單元包括前后排列的至少兩個(gè)折疊輪，每個(gè)折疊輪轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在折疊輪支架上，折疊輪支架頂端通過(guò)第一鉸接軸轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在腳底板上，第一鉸接軸沿左右方向延伸，每個(gè)折疊輪單元的若干折疊輪支架通過(guò)一組連桿機(jī)構(gòu)連接在一起，通過(guò)折疊輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)其中一個(gè)折疊輪支架繞第一鉸接軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在連桿機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下單個(gè)折疊輪單元的若干折疊輪支架同步轉(zhuǎn)動(dòng)，折疊輪向下伸出腳底板之下的狀態(tài)為折疊輪展開(kāi)狀態(tài)，折疊輪向上擺動(dòng)至不超出腳底板底端的狀態(tài)為折疊輪收攏狀態(tài)；通過(guò)折疊輪自鎖機(jī)構(gòu)對(duì)處于折疊輪展開(kāi)狀態(tài)的折疊輪支架進(jìn)行鎖定。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種用于無(wú)人變胞車(chē)的帶折疊輪自鎖功能的足部機(jī)構(gòu)，包括腳底板、踝關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)和折疊輪機(jī)構(gòu)；

所述腳底板通過(guò)踝關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)與無(wú)人變胞車(chē)的小腿構(gòu)件相連接，通過(guò)踝關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)腳底板相對(duì)于小腿構(gòu)件前后擺動(dòng)和左右擺動(dòng)；

所述折疊輪機(jī)構(gòu)采用權(quán)利要求1所述的折疊輪機(jī)構(gòu)。