[發明專利]多模態輪步式自適應可展球形偵察機器人

在審

• 申請號: 202310760176.6
• 申請日: 2023-06-26
• 公開（公告）號: CN116654140A
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 劉興杰;陳浩楠;索旭東;李銳;呂鎧琳;秦建軍
• 申請（專利權）人: 中兵智能創新研究院有限公司;智能移動機器人（中山）研究院
• 主分類號: B62D57/02
• 分類號: B62D57/02;B62D37/00
• 代理公司: 中山市銘洋專利商標事務所(普通合伙) 44286
• 代理人: 唐飚

本發明公開了一種多模態輪步式自適應可展球形偵察機器人，多模態輪步式自適應可展球形偵察機器人，其特征在于：包括機殼體；滾輪機構，相對設置于機殼體兩側，包括滾輪驅動舵機、及若干球片構成的滾輪，所述滾輪驅動舵機通過自收展結構與球片連接，展開組件，與滾輪機構連接能夠使兩滾輪機構分開或是合攏，尾桿，用于支撐平衡機器人且通過尾桿舵機帶動能夠收展，所述尾桿舵機安裝于所述機架殼體上。通過上述結構在遇到障礙時，通過自收展結構使球片能夠依靠與障礙物的摩檫力完成葉片自動展開，從而可以以輪步式行走模式行走，從而提升越障能力。

技術領域

本發明涉及機器人設計領域，特別是一種多模態輪步式自適應可展球形偵察機器人。

背景技術

球形機器人(SR)是一種特殊的具有球形特性的移動機器人，由位于球殼內轉向和驅動機構組成，大多數SR依賴于內部重量分布或質點中心變化向前行進。與傳統移動機器人相比，球形機器人具有良好的密封性，平衡性強且運動靈活，而且可以像倒立擺一樣不存在側翻問題。

另外，球形機器人可以利用球形外殼通過滾動對沖擊力進行有效緩沖，從而使機器人的內部結構得到保護，SR可在具有危險特性的環境中使用，如拋投過程以及兩棲區域中工作。因此，球形機器人在星球探索、危險環境探測、管道內部探測等領域具有顯著優勢和廣泛應用前景。

但是目前的球形機器人存在的主要不足在于：越障能力差，因而在一些崎嶇復雜的地形中無法正常開展工作，從而限制了球形機器人的應用。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種多模態輪步式自適應可展球形偵察機器人。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

多模態輪步式自適應可展球形偵察機器人，其特征在于：包括機殼體；

滾輪機構，相對設置于機殼體兩側，包括滾輪驅動舵機、及若干球片構成的滾輪，所述滾輪驅動舵機通過自收展結構與球片連接，

展開組件，與滾輪機構連接能夠使兩滾輪機構分開或是合攏，尾桿，用于支撐平衡機器人且通過尾桿舵機帶動能夠收展，所述尾桿舵機安裝于所述機架殼體上。

所述自收展結構包括主動轉盤、從動轉盤，所述球片上設有葉片，所述葉片與主動轉盤鉸接，且葉片上設有引導槽，所述從動轉盤上設有位于引導槽中的引導桿，且所述從動轉盤與主動轉盤轉動連接，且所述葉片位于主動轉盤與從動轉盤間，所述滾輪驅動舵機能夠驅動主動轉盤轉動。

還包括舵機安裝座、連接法蘭盤，所述滾輪驅動舵機安裝于舵機安裝座的一側上，所述連接法蘭盤位于舵機安裝座的另一側，所述舵機安裝座上設有通孔，所述滾輪驅動舵機的輸出軸穿過該通孔與連接法蘭盤固定，所述主動轉盤與連接法蘭盤固定。

所述連接法蘭盤與主動轉盤間設有緩沖膠墊。

所述展開組件包括安裝于機殼體內的展開舵機、齒輪、齒條，所述展開舵機的輸出軸與齒輪固定，所述齒條與對應的滾輪機構連接且與齒輪嚙合。

所述機殼體內設有攝像頭或是探測儀。

所述葉片彎曲成圓弧狀，且葉片通過收展結構收縮時構成圓環。

所述球片包括滾動面及與滾動面相接的安裝面，所述滾動面彎曲成圓弧狀，且球片通過收展結構收縮時形成所述滾輪，所述球片通過安裝面與葉片固定。

所述滾動面與安裝面相接的部分為弧形面。

所述尾桿的端部設有輪子。

本發明的有益效果是：本發明通過展開組件能夠實現滾輪機構軸向展開并且尾桿同時展開，通過自收展結構在平地移動時球片能夠收縮從而以輪子形態行走，而在遇到障礙時，通過自收展結構使球片能夠依靠與障礙物的摩檫力完成葉片自動展開，從而可以以輪步式行走模式行走，從而提升越障能力。