[发明专利]一种六足轮腿变换式自主机器人

说明书

本发明属于多足移动机器人技术领域，公开了一种六足轮腿变换式自主机器人，采用串并混联的轮腿一体结构构型，每一条串联支腿安装有摆臂，大臂，减震装置，带自锁功能的轮毂电机模块，滚动轮装置，六条相同的支腿并联形成所述新型六足轮腿变换式自主机器人。每一条支腿的实现形式为小臂通过旋转电机控制与机身相连接，带动大臂的旋转，实现腿的前后摆动；小臂与大臂相连接通过旋转电机控制实现机器人转向；大臂的运动为电缸伸出缩回，通过减震器与轮毂电机模块相连接来调节整条支腿的长度；轮毂电机模块与车轮相连接，通过电机和自锁模块实现车轮的转动和锁死。本发明以机身为载体可以搭载雷达天线，摄像头，夜视仪，无人机抓捕系统等装备；结构简单，易于实现。

技术领域

本发明属于多足移动机器人技术领域，尤其涉及一种六足轮腿变换式自主机器人。

背景技术

目前，业内常用的技术描述如下：随着社会的发展进步，越来越多的机器人被用于危险，复杂的工作环境工作中。目前移动机器人主要分为腿式机器人和轮式机器人。腿式机器人的优点在于地形适应能力强，能够越过障碍物或者攀爬大角度斜坡；缺点是行走效率比较低。轮式机器人的优点在于行走速度快，能量利用率高，应用范围广；缺点是轮式结构在复杂环境下的适应能力较差，在沙地等凹凸不平松软的环境下会受到限制。轮腿复合式机器人则应运而生，它是通过腿和轮的不同组合形式而形成的一种新型移动机器人。轮腿式机器人融合了这两种机器人的优点，具有很强的地形适应能力和越障能力，具有比较高的能量利用率和很大的稳定性，在很大程度上弥补了可各自的不足。现有轮腿式机器人大多是通过腿的变形来实现轮腿的切换，例如通过采用腿折叠的方式，在爬坡时要先将腿伸展开来，再用采用腿的行走形式，这在实际操作过程中无形的增加了一步操作，不利于紧急情况下的轮腿变换和在大角度爬坡过程中腿和轮的联合行动，会使轮腿式机器人轮腿的配合效率变低。目前对于轮腿式机器人是对轮腿式一体结构的研究，所以现在并没有什么可直接应用的方案。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有轮腿式机器人通过腿的变形来实现轮腿的切换，实际操作过程中无形地增加了操作，不利于紧急情况下的轮腿变换和在大角度爬坡过程中腿和轮的联合行动；使轮腿式机器人轮腿的配合效率变低。

解决上述技术问题的难度和意义：

(1)多足机器人在行走过程中为防止整体失去平衡，高效率向前移动的步态控制方式，以及利用依靠重力行走的控制算法。

(2)实现通过无构型改变实现轮腿变换的轮腿一体结构的设计。以达到在路况紧急变化的情形时车轮向前驱动的形式瞬间切换到驱动腿向前迈步的形式，在大角度爬坡时不用改变构型就可以实现轮腿切换，达到高效率联合行动的目的。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种六足轮腿变换式自主机器人。

本发明是这样实现的，一种六足轮腿变换式自主机器人系统，所述六足轮腿变换式自主机器人系统采用串并混联的轮腿一体结构构型，每一条串联支腿安装有摆臂、大臂、减震装置，带自锁功能的轮毂电机模块，滚动轮装置，六条相同的支腿并联形成所述新型六足轮腿变换式自主机器人。

进一步，每一条支腿的实现形式为小臂通过旋转电机控制与机身相连接，带动大臂的旋转，实现腿的前后摆动；

小臂与大臂相连接通过旋转电机控制实现机器人转向；大臂的运动为电缸伸出缩回，通过减震器与轮毂电机模块相连接来调节整条支腿的长度；

轮毂电机模块与车轮相连接，通过电机和自锁实现车轮的转动和锁死。

进一步，串联支腿的轴向转动驱动安装在靠近机身的一端。

本发明的另一目的在于提供一种实现所述六足轮腿变换式自主机器人系统的六足轮腿变换式自主机器人，所述六足轮腿变换式自主机器人设置有：

机身；