[发明专利]四腿链轮式移动机器人载体

说明书

技术领域：

本发明涉及一种四腿链轮式移动机器人载体，属于机器人技术领域。

背景技术：

为了能在一定高度的楼梯、垂直障碍和不规则地形等复杂地形上行驶，机器人需要一个灵活高效的移动载体。目前最有代表性的是美国REMOTEC公司ANDROS产品，它以六条非金属履带为基础形成了一个左右同步的变形结构移动载体。我国杨汝清等人为了克服ANDROS转弯困难、平地行驶效率低等缺点，提出了四轮四履带结构(中国专利：93228507.4)，形成了PXJ排险机器人产品。这两种结构有两个主要问题：1、由于左右两摆臂只能同步上下运动，因此与运动方向垂直的横向地形变化就不能太大，这对许多抢险、排爆、侦检等场合就有很大的局限性。2、非金属履带能较好的适应地形和不破坏地形，但它需要开模和采用特种材料，制造成本较高，不能适合这种批量很少、品种很多机器人的市场需要，限制了它的应用，

针对这种更复杂的地形，人们广泛地开展了二足、四足、六足等步行机器人的研究，但是，这种研究，不管从可行性、可靠性或是其价格、行驶效率等方面来说离市场还比较遥远。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种新型四腿链轮式移动机器人载体，使之具有结构简单，活动灵巧的特点，能适应各种复杂地形，适合小批量、多品种生产以满足市场需求。

为实现这样的目的，本发明的技术方案中，采用了通过链条、链轮带动四个摆臂转动的四腿链轮式结构，四个摆臂两两一组，两个前摆臂为一组，两个后摆臂为另一组，两组摆臂之间通过主链条相连。每一前摆臂上安有一个前轮、一个前摆轮，前轮通过链轮与链条与摆臂前端的前摆轮连接。每一后摆臂上安有一个后轮、一个后摆轮，后轮通过链轮与链条与摆臂后端的后摆轮连接。每个摆臂上安有摆电机减速器组，对角两个前后摆臂上安有主电机减速器组，两个主电机分别与所在摆臂上的前轮或后轮同轴。

本发明采用六台电机，其中两台主电机用于主驱动，实现机器人的前进、后退、转向等功能，四台摆驱动电机分别驱动四个摆臂，实现对垂直障碍的爬越。

主驱动：前摆臂上的主电机减速器组带动前轮，并通过链条、链轮使前摆轮与前轮同步转动，同时通过链条、链轮使后轮和后摆轮也一起同步转动。同样，另一边后摆臂上的的主电机按同样方式也可带动同一边四个轮子同步转动。

摆驱动：摆电机减速器组齿轮带动摆臂上下运动，四套摆驱动就可使四个摆臂都可上下独立运动，活动灵巧，具有了一定的四腿功能。

本发明的机器人由于四个摆臂都可上下独立运动，因此对于与运动方向垂直的横向地形变化就有较大的适应性，具有了一定的四腿功能，扩大了应用场合。由于使用的是通用的链条、链轮，减小制造成本和周期，能适合小批量、多品种市场的需要，造价很低。

附图说明及具体实施方式：

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步描述。

图1为本发明的结构示意图。

如图所示，本发明采用了四腿链轮式结构，四个摆臂11两两一组，两个前摆臂为一组，两个后摆臂为另一组，两组摆臂之间通过主链条7相连。每一前摆臂上安有一个前轮4、一个前摆轮1，前轮4通过链轮2与链条3与前摆轮1连接。每一后摆臂上安有一个后轮9、一个后摆轮10，后轮9通过链轮2与链条3与后摆轮10连接。每个摆臂上安有摆电机减速器组13，摆电机减速器组13通过小齿轮12、大齿轮14与摆臂11相连。对角两个前后摆臂上安有主电机减速器组6，两个主电机减速器组6分别与所在摆臂上的前轮4或后轮9同轴，并通过主链轮5带动前轮4或通过后主链轮8带动后轮9转动。主链轮5同时通过主链条7与后主链轮8相连。

本发明采用两台主电机6用于主驱动，实现机器人的前进、后退、转向等功能，采用四台摆驱动电机13分别驱动四个摆臂，实现对垂直障碍的爬越。四个摆臂11都可上下独立运动，因此对于与运动方向垂直的横向地形变化就有较大的适应性，具有了四腿功能，扩大了应用场合。