[發(fā)明專利]一種變構(gòu)型球臂一體化球形機(jī)器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210412485.X
• 申請日: 2022-04-19
• 公開（公告）號: CN114889718A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫漢旭;王展彤;李明剛;馬龍;孫萍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué);北京師范大學(xué);煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: B62D57/02
• 分類號: B62D57/02;B62D57/032
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種變構(gòu)型球臂一體化球形機(jī)器人，其特征在于：包括核心臂(1)、可展開球殼(2)、攀附機(jī)構(gòu)(3)、球殼連接臂(4)、末端執(zhí)行手爪(5)、以及十字科學(xué)載荷控制平臺(6)。

所述可展開球殼(2)包括左右兩個半球，每個半有6個瓣?duì)钋驓?200)組成，通過球殼連接臂(4)與十字科學(xué)載荷控制平臺(6)相連接，球殼內(nèi)部加裝了太陽能膜片(203)可以為整球的運(yùn)行提供能源支持。

所述球殼連接臂(4)為4自由度機(jī)械臂，其首關(guān)節(jié)與核心臂(1)相連接，用于控制球殼的打開、關(guān)閉和球殼相對十字科學(xué)載荷控制平臺(6)的位置與姿態(tài)。

所述核心臂(1)是兩條分別由7個球形可對接關(guān)節(jié)(100)所組成的多自由度機(jī)械臂，其球形可對接關(guān)節(jié)(100)包括對接機(jī)構(gòu)(101)、編碼器(102)、驅(qū)控一體裝置(103)、電機(jī)(104)、減速器(105)及力矩傳感器(106)等。其每個球形關(guān)節(jié)對接機(jī)構(gòu)均可連接其他球形關(guān)節(jié)、攀附機(jī)構(gòu)(3)、末端執(zhí)行手爪(5)等。

2.如權(quán)利要求1所述，變構(gòu)型球臂一體化機(jī)器人的可展開球殼，其特征在于：球殼可通過展開機(jī)構(gòu)中的驅(qū)動電機(jī)(205)帶動驅(qū)動齒輪(206)和從動齒輪(207)，實(shí)現(xiàn)對球殼的瓣?duì)钫归_。

3.如權(quán)利要求1所述，變構(gòu)型球臂一體化球形機(jī)器人，其特征在于：球形構(gòu)態(tài)下球殼處于密閉狀態(tài)，通過調(diào)整十字科學(xué)載荷平臺(6)及核心臂(1)的位姿實(shí)現(xiàn)機(jī)器人質(zhì)心偏移，從而使球體進(jìn)行運(yùn)動。雙輪模式下可展開球殼(2)可左右相對開啟和并通過球殼連接臂(4)實(shí)現(xiàn)位姿變換，按照雙輪自主平衡和差速驅(qū)動原理實(shí)現(xiàn)移動，并根據(jù)需求和地形約束決定球殼開合大小和相對位姿。

4.如權(quán)利要求1所述，變構(gòu)型球臂一體化球形機(jī)器人，其特征在于：通過球殼連接臂(4)對球殼位姿的控制，以左右兩球殼與兩條核心臂(1)共同構(gòu)成四足形態(tài)下的4只足，以足臂混合協(xié)調(diào)機(jī)制模仿四足機(jī)器人步態(tài)，通過足臂的協(xié)調(diào)抬升和支撐，實(shí)現(xiàn)移動與越障。

5.如權(quán)利要求4所述，變構(gòu)型球臂一體化球形機(jī)器人，其特征在于：以四足構(gòu)態(tài)為基本單元，按照三角穩(wěn)定原理和仿生攀附機(jī)制，通過核心臂(1)上的對接機(jī)構(gòu)(101)實(shí)現(xiàn)多機(jī)連接構(gòu)建多足臂協(xié)作模式，實(shí)現(xiàn)大斜面凹凸地形攀爬和更大范圍環(huán)境感知。