[发明专利]轮履复合式巡检机器人行走机构及其工作方法

权利要求书

1.一种轮履复合式巡检机器人行走机构，它包括一个主体履带机构，其特征在于，在主体履带机构前部还安装有摆臂履带机构和行走轮机构；其中：

所述的摆臂履带机构由安装在主体履带机构架体上的摆臂轴和摆臂电机以及安装在摆臂轴两端的左、右履带臂组成，摆臂电机通过摆臂减速器驱动摆臂轴转动，摆臂轴带动左、右履带臂上下摆动；履带臂的构造是，在摆臂固定板的一端通过履带驱动轴安装上摆臂履带驱动轮，另一端通过摆臂轴安装上摆臂履带从动轮，摆臂履带从动轮在摆臂轴上可转动，通过摆臂履带驱动轮和摆臂履带从动轮安装上摆臂履带；在摆臂固定板上通过电机座安装有摆臂履带驱动电机，摆臂履带驱动电机与摆臂履带驱动轮实现传动；左、右履带臂通过摆臂固定板与摆臂轴固定联接；

所述的行走轮机构，包括安装在主体履带机构底面中心线上的万向轮和左、右行走轮，构成三轮的行走方式；行走轮的安装结构是，在摆臂轴两端通过键连接上行走轮固定板，行走轮固定板上安装行走轮，行走轮9再与摆臂履带从动轮16实现传动；要求摆臂固定板中心线与行走轮固定板中心线夹角为大于90°小于180°。

2.如权利要求1所述的轮履复合式巡检机器人行走机构，其特征在于，所述的主体履带机构包括一个架体，架体上安装有主体履带驱动轴、主体履带驱动电机、减速装置和主体履带从动轴，在主体履带驱动轴两端安装有主体履带驱动轮；在主体履带从动轴两端安装有主体履带从动轮，通过主体履带驱动轮和主体履带从动轮安装上主体履带；上述部件的传动关系是：主体履带驱动电机和减速装置通过主体履带从动轴带动主体履带驱动轮转动，从而带动主体履带转动。

3.如权利要求1所述的轮履复合式巡检机器人行走机构，其特征在于，所述的左、右履带臂通过摆臂固定板与摆臂轴键联接。

4.如权利要求1所述的轮履复合式巡检机器人行走机构，其特征在于，所述的行走轮与摆臂从动轮的传动方式是，在摆臂履带从动轮上过盈联接上对接轮，行走轮上设有连接轮，对接轮与连接轮通过同步带实现传动。

5.如权利要求1所述的轮履复合式巡检机器人行走机构，其特征在于，所述的摆臂轴由左半轴和右半轴组成，左半轴和右半轴通过联接套筒固定在一起。

6.如权利要求1所述的轮履复合式巡检机器人行走机构，其特征在于，所述的万向轮安装在竖直向下的电动推杆上。

7.如权利要求1-6任一所述的轮履复合式巡检机器人行走机构爬楼越障的方法，其特征在于，包括以下过程：

爬楼准备阶段：遇到台阶障碍时，机器人摆动履带臂搭在第一个台阶上，同时将万向轮收回使主体履带触地，开始使用摆臂履带机构进行爬楼越障；

开始爬楼阶段：机器人开始爬越前几级台阶，随着机器人向上爬行，摆臂履带机构也相应的顺时针慢慢摆动，直至摆臂履带机构完全进入楼梯；

整体爬楼阶段：机器人完全进入楼梯。此过程机器人的摆臂履带机构以不变的姿态向上运动，机器人的重心总是沿着平行于楼梯台阶边沿连线的方向做支线运动，其重心波动较小，爬楼较平稳；

爬楼结束前状态调整阶段：机器人爬上最后一个台阶即将登陆平坦地面，随着履带臂越过最后一个台阶，控制履带臂顺时针摆动触地，继续行驶直至机器人完全进入到平坦路面，以防止机器人出现突然坠地的情况；

平地行走阶段：此时驱动摆臂履带机构逆时针摆动到平地行走状态时的位置，即行走轮完全着地，同时推出万向轮，转换为平地轮式行走或转弯；

上述的顺时针和逆时针以机器人右侧观测为准。