[实用新型]自平衡式六轮独立驱动机器人

说明书

技术领域

本实用新型属于机器人工程领域。

背景技术

摇臂式六轮独立驱动机器人在月球探测、火星探测方面得到了应用。该机器人具有机动性能高的优点，非常适合野外探测等场合使用。但是该机器人的俯仰角由左右臂角平分机构来确定。即使该机器人行走在平整的坡面上，其俯仰角也与前向坡面平行，同时侧向姿态完全由地面侧向坡度决定。所以该机器人不能根据坡度调整其俯仰角及横滚角，因而其稳定性及机动性能受到了很大限制，也同时限制了该机器人用于高速越野当中。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自平衡式六轮独立驱动结构机器人，通过前后车轮受力不同检测车体俯仰姿态来调整车体的俯仰角、同时通过左右摇臂主动调节机器人横滚角度达到车体侧向自平衡的目的。

本实用新型的解决方案是：自平衡式六轮独立驱动机器人由电气控制系统单元及与其通信连接的移动机构、平衡探测机构、视觉系统单元、红外测距单元、遥控单元，以及与各机构、单元连接的供电单元和承载以上各机构、单元的车体构成，其特征在于：所述的移动机构由均可独立动作的左右六连杆摇臂和前后柔性六连杆摇臂3组成，具有六个车轮4，左右侧六连杆摇臂各带有两个车轮4，前后侧柔性六连杆摇臂各带有1个车轮4：

1)左右侧六连杆摇臂结构相同，皆由连杆L1-L8、转动副R1-R10、电机M1-M5、侧前车轮和侧后车轮、压簧1和压簧2组成：连杆L1和连杆L3、连杆L2和连杆L4分别通过转动副R2、转动副R3轴连，连杆L1和连杆L2通过转动副R1轴连，且R1固定在车体的B1的位置，连杆L1和连杆L2的另外一头分别通过转动副R4和转动副R5与连杆L5和连杆L6的中部轴连，连杆L5和连杆L6的一头通过转动副R6轴连，且R6固定在车体的B2的位置，连杆L5和连杆L6另外一头分别通过转动副R7和转动副R8轴接连杆L7和连杆L8，连杆L7和连杆L8的另一头分别通过转动副R9和转动副R10接侧前车轮和侧后车轮；在转动副R1处设置可使连杆L1和L3张开或收拢的姿态控制电机M1，在转动副R7和转动副R8处分别设可使侧前车轮和侧后车轮独立转向的转向电极M2和M3，在转动副R9和转动副R10处分别设可使侧前车轮和侧后车轮独立转动的驱动电机M4和M5；在车体的B3和B4的位置分别设置当六连杆摇臂收拢时压紧侧前车轮和侧后车轮的压簧1和压簧2；

2)前后侧柔性六连杆摇臂结构由滑杆L9、连杆L10-L15、转动副R11-R21、电机M6-M10、弹簧SP1和弹簧SP2、棱柱副P1和棱柱副P2、丝杠S1、前车轮和后车轮、压簧3和压簧4组成：滑杆L9的中部通过丝杠S1固定于车体的B5的位置，且通过转动副R17与固定在丝杠S1上的、可使滑杆L9相对丝杠S1上下移动的姿态控制电机M6连接，滑杆L9上对称依次分别套有弹簧SP1和SP2、转动副R11和R12、棱柱副P1和棱柱副P2，转动副R11和R12分别与连杆L10和L11的一头轴连，L10和L11的另一头分别通过转动副R13和R14与连杆L12和L13的一头轴连，连杆L12和L13的中部分别与固定在车体的B5和B6的位置转动副R15和R16轴连，连杆L12和L13的另一头分别通过转动副R20和R21与连杆L15和L16的一头轴接，L15和L16的另一头分别通过转动副R18和R19与前车轮和后车轮轴接，在转动副R18和R19处分别设置有可使前车轮和后车轮独立转动的驱动电机M9和M10，在转动副R20和R21处分别设置有可使前车轮和后车轮独立转向的转向电机M7和M8，在车体的B8和B9的位置分别设有当前车轮和后车轮收拢时可压紧前车轮和后车轮的压簧3和压簧4。

自平衡式六轮独立驱动机器人的车轮4为着地面为弧形的宽厚鼓形车轮。

自平衡式六轮独立驱动机器人的视觉系统单元包括远景立体视觉系统、前侧立体视觉系统、后侧立体视觉系统、太阳测量立体视觉系统；远景立体视觉系统、前侧立体视觉系统、后侧立体视觉系统、太阳测量立体视觉系统各包含两个测量相机8；其中，远景立体视觉系统的两个测量相机8通过桅杆7安装在车体顶部，前侧立体视觉系统的两个测量相机8水平安装在车体前面的中部，后侧立体视觉系统的两个测量相机8水平安装在车体后面的中部，太阳测量立体视觉系统的两个测量相机8安装在车体的顶部。