[發明專利]一種輪足復合式輪子

在審

• 申請號: 202210106465.X
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114435022A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 李研彪;戴顯永;王澤勝;陳波;孫鵬
• 申請（專利權）人: 德清縣浙工大莫干山研究院;浙江工業大學
• 主分類號: B60B19/02
• 分類號: B60B19/02;B62D57/032
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳昌榀

本發明公開了一種輪足復合式輪子，其技術方案要點是包括輪身結構與足式結構，輪身結構與足式結構通過連接塊連接。足式結構包含一個及以上的活動腿，活動腿包含第一電機、電機座、第二電機、大腿、膝關節、膝關節傳動裝置以及小腿。本發明能夠在輪式模式與足式模式之間相互轉換。輪式模式下，活動腿、膝關節部分與所述輪身結構相互配合，使外沿輪廓圍成圓形，組成一個輪子；足式模式下，活動腿展開，通過各關節的旋轉控制，實現行走。不論輪式模式還是足式模式，都至少需要兩個輪足復合式輪子。

技術領域

本發明涉及一種路面行走裝置，具體是一種輪足復合式輪子。

背景技術

當下階段，輪式機器人以及足式機器人在生活、生產各個領域得到了廣泛的應用。輪式機器人在生活出行、企業生產、國防安全等方面起著不可或缺的作用，其移動快速、控制簡單，但是在其工作運行的過程中存在容易打滑，越障能力差等缺點。而足式機器人具有運動靈活以及地形適應能力強等優點，能夠在復雜環境下平穩運行，彌補了輪式機器人的不足，但存在移動速度慢、運動控制復雜等限制。輪足復合式機器人同時擁有輪式機器人在平坦路面移動快速及足式機器人在崎嶇路面越障性能強的優點，通過模式的切換，可以更好的適應環境，并且達到更佳的運行效果。由此一種兼具輪-足式機器人優點的機器人結構，在復雜的環境下具有廣泛的應用前景。

發明內容

針對現有技術所存在的不足，本發明提出一種足輪復合式輪子，能夠實現在輪式與足式模式之間的轉換，顯著地提升了機器人或者車輛在不同工作環境下的運動性能。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種輪足復合式輪子，包含輪身結構和足式結構；

所述足式結構包含一個或多個活動腿；

所述活動腿擁有兩個或兩個以上活動關節，其活動關節由電機進行控制；

所述輪足復合式輪子具有兩個工作模式：輪式模式與足式模式，在任意一種工作模式下，都需要兩個或兩個以上的輪足復合式輪子進行配合；所述輪式模式下，所述多足式結構與所述輪身結構相互配合，使外沿輪廓圍成圓形，組合為輪子，在此模式下，所述足式結構的各個活動關節通過各個電機進行鎖死；所述足式模式下，所述活動腿展開，通過控制各個活動關節先后的旋轉角度，來實現行走的功能，當活動腿數量多于一個時，活動腿呈前后分布。

進一步地，所述活動腿通過連接塊安裝在輪身結構上。

進一步地，所述活動腿包含第二電機、大腿、膝關節傳動裝置、膝關節以及小腿；

所述大腿用以與輪身結構轉動連接，所述第二電機用以驅動大腿相對輪身結構轉動；

所述小腿用以通過膝關節與大腿轉動連接，所述膝關節傳動裝置用以驅動小腿相對大腿轉動。

進一步地，所述大腿與輪身結構的轉動軸心和小腿與大腿的轉動軸心平行。

進一步地，所述活動腿還包括第一電機和電機座，所述電機座分別與輪身結構和大腿轉動連接，所述第一電機用以驅動電機座相對輪身結構轉動。

進一步地，所述電機座與輪身結構的轉動軸心和電機座與大腿的轉動軸心相垂直。

進一步地，所述膝關節傳動裝置包含第三電機、繩索轉軸、繩索、穿線板組、滑輪組以及腿部滑輪；

所述膝關節包含膝關節軸以及膝關節滑輪組；

所述膝關節滑輪組含有一個或多個定滑輪；

所述腿部滑輪包含設置于大腿上的大腿滑輪以及設置于小腿上的小腿滑輪；