[发明专利]一种变位驱动机构及变姿态移动机器人

说明书

本发明公开了一种变位驱动机构及变姿态移动机器人。变姿态移动机器人包括底座及变位驱动机构。变位驱动机构包括包括两个驱动件、至少三个支脚、及驱动装置，两个驱动件沿一中心轴排布，至少三个支脚环绕驱动件排布，各支脚上远离中心轴的一端设置有全向轮，各支脚均同时转动连接于两个驱动件，且两个驱动件连接至支脚长度方向上相异位置处；驱动装置连接于驱动件，用以驱动两个驱动件沿中心轴相互靠近或远离。通过两个驱动件的相对移动实现支脚的摆动，驱动件较小位移即可实现全向轮的较大幅度移动，使得整体结构紧凑；利用全向轮可以实现多个自由度运动，且全向轮的位置变化可以实现对不同部件的运动控制，采用较少驱动器即可，降低成本。

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种变位驱动机构及变姿态移动机器人。

背景技术

当前流行桌面机器人基本采用云台设计方式，实现头部俯仰及水平旋转，通常结构紧凑但工作区间有限，应用场景固定。这类只依靠云台调节姿态的产品，无法实现机器人整体的平面移动。

对于多自由度机器人系统，通常每个自由度都需要配置一个驱动器。如果桌面机器人需要调节姿态并平面移动，则需要设计移动底盘再叠加云台来实现。然而，采用在移动底盘上装云台这种设计常常存在部分驱动器使用率不高，例如装有底盘的可移动桌面机器人通常被放在桌子上不移动。因此，如何利用少量驱动器实现复杂多自由度系统对机构设计是尚待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种变位驱动机构及变姿态移动机器人，其可以利用少量驱动器实现多自由度运动，结构紧凑，降低成本。

一方面，本发明实施例提供了一种变位驱动机构，包括两个驱动件、至少三个支脚、及驱动装置，两个所述驱动件沿一中心轴排布，所述至少三个支脚环绕所述驱动件排布，各所述支脚上远离所述中心轴的一端设置有全向轮，各所述支脚均同时转动连接于两个所述驱动件，且两个所述驱动件连接至所述支脚长度方向上相异位置处；所述驱动装置连接于所述驱动件，用以驱动两个所述驱动件沿所述中心轴相互靠近或远离。

其中，两个所述驱动件分别为固定件及活动件，所述固定件相对所述底座固定设置，所述活动件连接于所述驱动装置，并在所述驱动装置的带动下沿所述中心轴移动。

其中，所述活动件与所述支脚之间设置有滑动结构，所述滑动结构用于使所述活动件与所述支脚能够同时相对滑动及转动；所述滑动结构包括滑槽及滑动销轴，所述滑槽设置于所述活动件或所述支脚，相应所述滑动销轴设置于所述支脚或所述活动件，所述滑动销轴滑动穿设所述滑槽，以使所述滑动销轴能够靠近及远离所述中心轴移动；或者，

所述活动件上设置有摇杆，所述摇杆的两端分别转动连接于所述支脚与活动件。

其中，所述活动件连接至所述支脚长度方向的中间位置，所述固定件连接至所述支脚上靠近所述中心轴的一端；或者，

所述固定件连接至所述支脚长度方向的中间位置，所述活动件连接至所述支脚上靠近所述中心轴的一端。

其中，所述驱动装置包括丝杆及驱动电机，所述丝杆沿所述中心轴设置，所述丝杆绕自身轴向转动连接于所述固定件，所述活动件上设置有与所述丝杆相配合的螺纹孔，所述丝杆螺纹连接于所述螺纹孔，所述驱动电机传动连接于所述丝杆，以带动所述丝杆绕自身轴向转动，进而带动所述活动件沿所述丝杆移动；或者，

所述驱动装置为气缸，所述气缸固定于所述固定件，所述气缸的活塞与所述活动件固定连接，所述气缸的活塞沿所述中心轴伸缩移动；或者，

所述驱动装置包括驱动电机、齿轮及齿条，所述齿条沿中心轴设置，所述齿条与活动件固定连接，所述齿轮与齿条相啮合，所述驱动电机固定于所述固定件，所述驱动电机传动连接于齿轮，以带动齿条直线移动。

其中，两个所述驱动件均沿所述中心轴移动设置，以同时相互靠近移动或远离移动；