[实用新型]轮-履复合式移动机器人

说明书

本实用新型为一种新型的轮‑履复合式移动机器人，可用于野外侦查和特种作业，由两个前轮腿系统，机身，后轮腿系统，左右履腿系统四部分组成。三个车轮具有独立的驱动转向结构，使机器人移动更加灵活。两个独立的前轮腿系统中的腿机构使用平行四连杆结构，且装有扭转弹簧的特殊模式转换系统与机身相连，机器人在越障时，前轮腿系统可以随地形起伏在一定范围内被动上下摆动，对地形具有良好适应性，保证车轮在越障时始终与地面间的良好接触，提高越障通过能力；同时，依靠模式转换系统，两个前轮腿系统可以由被动摆动转变为在一定范围内的主动摆动，可以用来辅助翻越障碍及调整车身的重心高低位置，提高其对竖直高台类障碍的翻越能力与移动稳定性。

技术领域：

本实用新型涉及一种机器人，具体涉及一种能够在非结构化地形下机动行驶，具有较高机动性，较高越障性和较高的自适应性的轮-履复合式移动机器人。

背景技术：

随着社会的发展，机器人技术的成熟，机器人已经不只被期望用于工业环境中进行劳动生产，在其他方面如军事、水下探测、空间探测、抢险救灾、核工业等领域都需要能够在非结构化环境下完成作业任务的机器人。因此对能够在非结构化环境下积极适应并灵活移动的“特种机器人”的研究越来越受到各个国家的一致重视。

现有移动机器人的移动机构主要分为四类：轮式、腿式、履带式、复合式(如轮腿式、轮履式等)。任何一种移动机构在特定的环境中都具有其独特的优势，但也存在一些自身无法克服的不足和缺陷。相比较之下，复合式移动机器人较只具有单一类型移动机构的机器人具有更好的环境适应性，但目前各国的复合式移动机器人受本身结构的限制，越障性能并非理想，因此积极开展对复合移动机构的创新及研究工作具有重要意义。

发明内容：

本实用新型提供一种可以在复杂、非结构化环境下作业，具有很好的灵活性、几何通过性、越障性、抗倾覆性、行驶平顺性等特性的轮-履复合式移动机器人。轮-履复合式移动机构，兼有轮式移动结构和履带式移动机构的优点，具有较强环境适应性，在相对平坦且较硬的地面上移动时，具有良好的机动性能与移动灵活性；在通过沼泽、沙地等松软泥泞地面时，保证一定的移动速度的同时具有良好的通过性和牵引性能；在通过崎岖路面时，具有良好通过性能而且具有较强的垂直断面翻越能力，同时保证良好的隐蔽性，要求结构简单，体积小，重量轻。

为了实现上述发明目的，解决已有技术所存在的问题，本实用新型采取的技术方案是：一种轮-履复合式移动机器人，机器人采用对称结构，主要由两个前轮腿系统，机身，后轮腿系统，左右履腿系统，四部分组成。在相对平坦且较硬的地面上移动时，主要考虑其机动性能与移动灵活性，要求机器人移动机构移动速度快，转向灵活，能够实现原地360度旋转且移动控制简单；为提高其移动的隐蔽性与行驶及转向的平稳性，应要求车体重心尽量降低。在通过沼泽、沙地等松软地面时，要求保证一定的移动速度的同时具有良好的通过性，避免因车轮陷入地面所受摩擦阻力过大而不能移动的状况，因此要求机器人移动机构具有较小的接地比压与良好的牵引性能。在通过崎岖路面时，要求良好通过性能，因此机器人结构与地面间应具有较高的离地间隙，同时为了协调上述所提“车体重心尽量降低”设计要求，则移动机器人应具有能够主动调整自身重心高低的优良悬架结构，以满足通过崎岖路面时，每个轮子都能与地面进行良好接触，传递充足动力要求的同时保证移动机器人具有较好的移动平顺性，为搭载的仪器设备提供较平稳的搭载平台，利于保证侦查质量。与相似尺寸类型的机器人相比较，具有较强的垂直台阶的翻越能力，同时为保证良好的隐蔽性，要求结构简单，体积小，重量轻。而翻越竖直台阶的能力往往与机器人本身的结构尺寸密切相关，设计了一套整体协作机动的翻越策略。

附图说明：

图1为本实用新型轮-履复合式移动机器人的整体装配图；

图2为本实用新型轮-履复合式移动机器人的整体装配图；

图3为本实用新型轮-履复合式移动机器人的转向驱动机构的结构示意图；

图4为本实用新型轮-履复合式移动机器人的模式转换机构的结构示意图；