[發(fā)明專利]一種全地形自適應輪足式移動平臺

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211297503.0
• 申請日: 2022-10-22
• 公開（公告）號: CN115626232A
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發(fā)明（設計）人: 袁晗;徐文福;邱喆;李熙然
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學（深圳）
• 主分類號: B62D63/02
• 分類號: B62D63/02;B62D63/04;B62D5/04;B60K7/00
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 王臨水

本發(fā)明公開了一種全地形自適應輪足式移動平臺，涉及機器人技術領域，包括：輪組模塊、底盤模塊、傳感器模塊，所述輪組模塊平均安裝于所述底盤模塊相對兩側，所述輪組模塊包括滾轉機構、變距機構、轉向機構、輪轂，所述滾轉機構可帶動所述輪轂轉動，所述變距機構可調節(jié)底盤高度和軸距，所述轉向機構可帶動變距機構和滾轉機構轉動，所述轉向機構可完成所述輪轂轉向。本發(fā)明將滾轉、變距、轉向三個自由度一體化設計，可適應多種地形，并具有高通過性的優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及機器人領域，尤其是涉及一類面向室內外開放場景(臺階、斜坡、窄溝、窄路、電梯)的輪足式智能移動平臺。

背景技術

移動平臺是移動機器人領域的核心研究內容之一，其相關技術對移動機器人領域的發(fā)展具有重要意義。傳統(tǒng)輪式平臺具有結構簡單、載重能力強、可靠性高、效率高、成本低等一系列優(yōu)點，然而此類平臺多適合結構化、鋪裝路面環(huán)境，平臺越障能力有限；近年來涌現(xiàn)的仿生多足/腿機器人，很好地克服了傳統(tǒng)輪式平臺越障能力的不足，適合在山林、雪地等野外非結構化環(huán)境，然而多足/腿機器人結構復雜、負載-自重比低、成本高、續(xù)航不足、穩(wěn)定控制難。

因此，如何設計一種可適應多種地形，并具有高通過性的移動平臺是本領域技術人員亟需解決的問題。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種全地形自適應輪足式移動平臺，以解決上述背景技術中提出的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種全地形自適應輪足式移動平臺，包括：輪組模塊、底盤模塊以及傳感器模塊，所述底盤模塊包括鋁方管，各所述鋁方管之間通過碳纖維連接板連接，構成了底盤框架，所述底盤框架上下表面分別由碳纖維板和玻纖板覆蓋，所述傳感器模塊安裝于所述碳纖維板和所述玻纖板上，所述輪組模塊分別安裝于所述底盤模塊相對兩側，所述輪組模塊包括滾轉機構、變距機構、轉向機構、輪轂以及輪胎，所述滾轉機構設置于所述輪轂上，所述滾轉機構用于帶動所述輪轂轉動，所述變距機構一端固定在轉向機構上，另一端與所述滾轉機構相連，用于調節(jié)底盤的高度與軸距；所述轉向機構與變距機構相連，用于實現(xiàn)輪轂轉向。

進一步地，所述碳纖維板和所述玻纖板通過螺栓、螺母與所述鋁方管固連。

進一步地，所述鋁方管、所述碳纖維連接板、所述碳纖維板和所述玻纖板上均采用鏤空處理，以減輕底盤重量。

進一步地，所述傳感器模塊包括攝像頭、光敏樹脂打印件、IMU、NUC、CAN分析儀和鋰電池、所述光敏樹脂打印件固定在所述底盤模塊的所述碳纖維板上，所述攝像頭安裝于所述光敏樹脂打印件上，所述IMU固定安裝在所述底盤模塊的所述玻纖板上，所述NUC和所述CAN分析儀分別固定安裝在所述IMU前后，所述鋰電池設置在所述IMU一側。

進一步地，所述滾轉機構還包括滾轉電機，所述滾轉電機內嵌于所述輪轂中，所述輪胎安裝在所述輪轂上，所述滾轉電機轉動帶動整個輪子旋轉。

進一步地，所述變距機構還包括碳纖維變距連桿、變距電機以及鋁合金連接件，所述變距電機連接所述碳纖維變距連桿，所述碳纖維變距連桿通過所述鋁合金連接件與所述滾轉電機連接，所述變距電機轉動時，所述碳纖維變距連桿和整個滾轉機構會隨之轉動，所述變距機構調節(jié)底盤高度和軸距。

進一步地，所述轉向機構還包括碳纖維支撐架、轉向電機、交叉滾子軸承、第一鋁合金平板、第二鋁合金平板、鋁合金支承件和尼龍打印件，所述轉向電機通過尼龍打印件固定安裝在所述第一鋁合金平板上，所述交叉滾子軸承內嵌在所述第二鋁合金平板內，所述交叉滾子軸承外圈與所述第二鋁合金平板抵觸連接，所述交叉滾子軸承內圈與所述鋁合金支承件抵觸連接，所述鋁合金支承件和所述碳纖維支撐架通過螺栓連接，所述變距電機固定在所述碳纖維支撐架上，所述轉向電機輸出軸作用在所述碳纖維支撐架，帶動所述鋁合金支承件轉動時，所述變距機構和所述滾轉機構也會隨之轉動，所述轉向機構可實現(xiàn)所述輪轂轉向。