[实用新型]一种轮腿式并联移动机器人

说明书

本实用新型提供了一种轮腿式并联移动机器人，是以3‑RCPU并联机构为主体。当处于行走模式时，并联机构重构为3‑CPU结构，腿部结构与机体相对位置不变，以并联机构的上平台与下平台的相互交错来实现行走，避免了腿式行走时步态规划问题，能保证每次落地时都能有三条腿接触地面，减小了控制难度。轮式行进时，上平台升高一定的距离，下平台的三条活动腿结构的下连杆转过一定的角度，使其轮子触地，两个驱动轮提供前进动力，从动轮只起从动和支撑本体作用，两驱动轮差速实现转弯，后轮为从动轮。由于兼备了轮式的快速性和腿式的灵活性，所以该移动能更好地适应复杂地面环境。

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及一种轮腿式并联移动机器人。

背景技术

按照机构的结构和实现功能方式的不同，移动机器人主要有轮式、腿式、履带式以及复合式等运动模式。单一运动模式的移动机器人仅能适用于某些特定条件的外部地形环境。例如轮式机器人能够快速通过平坦的地面；腿式机器人相对轮式及履带式移动机器人具有更强大的地面适应能力和越障性能；但其中双足机器人由于足数较少以及四足、六足着地点较多均会造成稳定性欠佳。而三足机器人由于其只有三个着地点因此有相对好的稳定性。

现有的轮腿式机器人大体上有两种结构：1）轮腿不分离。把轮子安装在腿部结构末端，用轮子充当脚或者直接将轮转变成腿使用；2）轮和腿完全分离。轮腿不分离的机器人在以腿式进行行走的时候，轮式部分就变成了冗余结构，会增加控制的难度；第二种结构相对来说，结构更加简单，控制更加简便。

经过检索，中国专利（CN 105774940 A）公开了一种三足多方位移动机器人，该机器人的三足结构相同，在车架上水平间隔120°布置，同时在车架上开有两组足安装孔，使得此三足机器人具有两种安装形态，且在每种安装形态下实现了机器人的多方位移动。但该机器人并没有设置可以在平坦路面上快速前进的轮行模式。

中国专利（CN 106627830 A）公开了一种轮腿复合移动机器人，该机器人的多个机械腿分别相隔60°安装在车架的边缘处，四个轮部分别相隔90°安装在车架底部，每个机械腿上安装至少三个机械爪，每个机械爪的自由端能够独立朝机体的中心线靠近或远离，相互协调完成抓取球状或不规则物体。但其电机较多，增加了机体的重量，而且步态规划较为复杂。

中国专利（CN 103112515 A）公开了一种轮腿复合式机器人，该机器人的基础为一个横断面为矩形的壳体，在该壳体的横断面矩形的四个角处均纵向的设置腿部结构，行走轮则安装在腿部关节处，但同样需要考虑步态规划问题，机体的稳定需要和其腿的摆动先后顺序相协调。

本实用新型提出的一种轮腿式并联移动机器人结合了多种运动模式的优点，具有更强的复杂地形适应性。同时本实用新型是以3-RCPU并联机构为主体的轮腿式机器人，当处于行走模式时，该机构重构为3-CPU并联机构，既能最大的避免干涉问题，又能保证其具有较大的越障能力。腿部结构与机体相对位置不变，而是以并联机构的上平台与下平台的相互交错来实现行走，来避免了腿式行走时步态规划问题，能保证每次落地时都能有三条腿接触地面，减小了控制难度。由于兼备了轮式的快速性和腿式的灵活性，所以本实用新型能更好地适应复杂地面环境，因此具有更广泛的应用前景。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种轮腿式并联移动机器人，能够采用两种方式进行移动。

本实用新型采用如下技术方案：