[发明专利]一种新型轮腿式的复杂地面移动机器人

说明书

本发明提供一种新型轮腿式的复杂地面移动机器人。本发明包括通过柔性关节连接在一起的机器人前身和机器人后身，所述的机器人前身和所述的机器人后身上分别连接有一对五星形轮腿，每个所述的五星形轮腿上连接一个电机，所述的机器人前身或所述的机器人后身上设置有一对摆动腿，所述的机器人前身或者所述的机器人后身上固定有机械臂。本发明提高了移动机器人的越障能力和攀爬能力，兼具行驶速度快，越障能力强的特点。同时将移动机器人技术与传感器技术相融合，使得控制人员更好的掌握机器人的运动状态。解决现阶段依赖摄像头了解机器人运动状态的问题，对于提高操作效率，更准确的完成应急处理任务具有重要的意义。

技术领域：

本发明涉及一种新型轮腿式的复杂地面移动机器人，属于移动机器人技术领域。

背景技术：

移动机器人是一类可以在危险复杂环境下进行侦察、搜索、应急处理的机器人。由于应用环境复杂，因此需要机器人具有良好的地面适应能力和较强的越障能力。随着城市化的推进，越来越多的建筑物出现，在建筑物内侦察、搜索、处置已经成为衡量移动机器人的性能的标准。由于这类工作环境比较复杂，所以移动机器人需要具有快速攀爬楼梯、行驶速度快、操作简便等特点。

目前，移动机器人根据机械结构的不同可分为轮式、腿式、履带式等，但都存在各自的局限性。轮式移动机器人运动速度快，比较适宜在平地上行驶，但其不具有翻越障碍的能力，不能够满足现阶段的要求；腿式机器人越障能力强，可以翻越较高的障碍和攀爬楼梯，但腿式机器人速度较慢，不能提高作业效率；履带式机器人多用于地面行驶，平稳性较好，但在翻越障碍和攀爬楼梯过程中容易发生侧移，甚至出现翻车现象，转向过程中常常出现脱带的情况。

现阶段，大多数移动机器人的操作方式还是以遥操作为主，操作人员通常根据车载摄像头对机器人的运动状态进行判断，并不能准确掌握机器人的本体情况，这会影响操作人员的判断，导致操作任务的失败，甚至会出现危险等。

发明内容

本发明的目的是针对现阶段移动机器人的机械结构比较局限，在行驶速度和越障能力不能兼有的问题，提供一种新型轮腿式的复杂地面移动机器人，本发明采用五星形轮腿结构，提高了移动机器人的越障能力和攀爬能力，兼具行驶速度快，越障能力强的特点。能够解决现阶段机器人单一速度快、越障能力强的问题，这对于提高侦察、搜索、处理效率、尤其是在城市建筑物内解决应急事件具有重要的意义。同时将移动机器人技术与传感器技术相融合，使得控制人员更好的掌握机器人的运动状态。解决现阶段依赖摄像头了解机器人运动状态的问题，对于提高操作效率，更准确的完成应急处理任务具有重要的意义。

上述的目的通过以下技术方案实现：

一种新型轮腿式的复杂地面移动机器人，包括机器人前身、机器人后身、四个五星形轮腿、两个摆动腿和机械臂五部分。所述的机器人前身和所述的机器人后身通过柔性关节连接，所述的机器人前身和所述的机器人后身上分别连接有一对五星形轮腿，每个所述的五星形轮腿轮轴与直流电机相连接，所述的机器人前身或所述的机器人后身上设置有一对摆动腿，所述的机器人前身固定有机械臂。

进一步地，每个所述的五星形轮腿的轮轴上安装有力矩传感器，每个所述的五星形轮腿的末端装有压力传感器。

进一步地，所述的五星形轮腿的末端与轮轴连接处呈圆弧形状，每个五星形轮腿的末端与地面接触部分采用橡胶球。

进一步地，每个所述的摆动腿通过固定件与所述的机器人前身连接。

进一步地，每个所述的摆动腿的末端装有辅助轮。

进一步地，所述的机械臂采用四自由度机械臂。

进一步地，所述的四自由度机械臂包括依次连接在一起的大臂、小臂、手腕和手爪。

有益效果：

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：