[发明专利]一种足履复合式四足机器人

权利要求书

1.一种足履复合式四足机器人，其特征在于，该四足机器人包括背部支撑板、腿部组件、交互传感器、空间定位传感器、环境扫描传感器、执行机构、能源供应系统和控制系统，其中，所述腿部组件包括均能够进行平动动作和跨步动作的左前腿组件、右前腿组件、左后腿组件和右后腿组件；

所述背部支撑板底部分别固定连接所述左前腿组件、右前腿组件、左后腿组件和右后腿组件，所述背部支撑板顶部一侧对称设置两所述交互传感器，所述背部支撑板顶部还设置有所述空间定位传感器和环境扫描传感器，位于两所述交互传感器一侧的所述背部支撑板顶部固定连接所述执行机构，所述背部支撑板顶部另一侧固定连接用于放置所述能源供应系统和控制系统的承重箱；

所述腿部组件、交互传感器、空间定位传感器、环境扫描传感器、执行机构和能源供应系统分别电连接所述控制系统，所述控制系统根据所述交互传感器、空间定位传感器和环境扫描传感器采集的各项数据以及预设的各项数据确定工作目标，选择运动模式，控制所述腿部组件和执行机构执行相应运动动作；

所述左前腿组件、右前腿组件、左后腿组件和右后腿组件均包括上髋部、下髋部、大腿、小腿、脚部组件、第一髋关节转动副驱动装置、第二髋关节转动副驱动装置、膝关节转动副驱动装置和踝关节转动副驱动装置；

每一所述上髋部顶部均固定连接所述背部支撑板，每一所述上髋部底部均通过第一髋关节转动副连接相应所述下髋部顶部，每一所述下髋部均采用倒U形结构，每一所述下髋部底部均通过第二髋关节转动副连接相应所述大腿一端，每一所述大腿另一端均通过膝关节转动副连接相应所述小腿一端，每一所述小腿另一端均通过踝关节转动副连接相应所述脚部组件；每一所述第一髋关节转动副、第二髋关节转动副、膝关节转动副和踝关节转动副均分别通过相应驱动装置电连接所述控制系统。

2.如权利要求1所述的一种足履复合式四足机器人，其特征在于，每一所述脚部组件均包括倒U形叉、侧盖板、履带驱动装置、履带和防滑齿；

每一所述倒U形叉顶部均通过所述踝关节转动副连接相应所述小腿，每一所述倒U形叉底部两侧均分别固定连接一所述侧盖板，相应两所述侧盖板之间均设置所述履带驱动装置，每一所述履带驱动装置外侧均铺设所述履带，每一所述履带上均嵌设固定若干所述防滑齿；每一所述履带驱动装置还分别电连接所述控制系统。

3.如权利要求2所述的一种足履复合式四足机器人，其特征在于，所述交互传感器包括底座和交互机构，其中，每一所述交互机构均包括基板、摄像头、热成像仪、麦克风和喇叭；

所述背部支撑板顶部一侧固定连接所述底座，所述底座顶部通过自转轴连接所述基板，所述基板中部设置用于实时采集周边环境图像数据的所述摄像头，位于所述摄像头两侧的基板上分别设置用于实时采集周边环境声音数据的所述麦克风和用于反馈工作任务完成进度的所述喇叭，所述基板上还设置用于辨识周围环境目标物体的所述热成像仪；所述摄像头、热成像仪、麦克风和喇叭分别电连接所述控制系统。

4.如权利要求3所述的一种足履复合式四足机器人，其特征在于，所述空间定位传感器包括陀螺仪、加速计、高度计和GPS传感器；

所述陀螺仪、加速计、高度计和GPS传感器分别电连接所述控制系统，所述控制系统通过陀螺仪、加速计、高度计和GPS传感器实时检测该四足机器人运动过程中的角速度、加速度、高度和地理位置获取该四足机器人的空间位置数据。

5.如权利要求4所述的一种足履复合式四足机器人，其特征在于，所述环境扫描传感器包括激光传感器和超声波传感器，所述激光雷达传感器和超声波传感器分别电连接所述控制系统，所述控制系统通过所述激光雷达传感器和超声波传感器实时采集该四足机器人与周围环境中目标物体的距离数据。