[发明专利]一种适用于非结构化地形的多运动模式移动并联机构及其步态控制方法

权利要求书

1.一种适用于非结构化地形的多运动模式移动并联机构，其特征在于：包括上平台、下平台、虎克铰组件和连杆，上平台和下平台都为十字型部件；其中，

在上、下平台之间平行设置，在上、下平台的端部向外延伸安装一虎克铰组件，虎克铰组件的一端和上、下平台的端部活动连接；在上、下平台相同一端的两个虎克铰组件之间安装连杆，连杆与两个虎克铰组件的另一端活动连接，其上、下平台与虎克铰组件之间及虎克铰组件与连杆之间的每个活动连接的驱动分别由一组舵机完成；

虎克铰组件包括第一虎克铰和第二虎克铰；第一虎克铰包括本体，本体的第一端面开设沿长度方向的第一转向孔，在本体的第二端面为内凹的圆弧槽，在圆弧槽的一侧布置与圆弧槽弧度匹配的圆柱板，在圆柱板的顶面布置第一转轴；

第二虎克链包括一门型本体，在门型本体的顶部向外延伸布置第二转轴，在门型本体的两侧开设同轴度的第二转向孔；所述十字型部件的两端沿长度方向各开设一凹槽，在凹槽的侧壁上开设同轴度的凹槽孔；

圆柱板设在凹槽内，且第一转轴转动连接在凹槽孔内；第二转轴连接在第一转向孔内；

所述连杆的两端设置第三转轴，第三转轴与所述第二转向孔之间活动连接。

2.一种如权利要求1所述的适用于非结构化地形的多运动模式移动并联机构的步态控制方法，其特征在于：当遇到平坦路面时，所述多运动模式切换为全姿态滚动模式；机器人首先处于下平台着地的垂直站立状态，接着舵机驱动，连杆开始倾斜、翻倒，达到平躺姿态，然后舵机驱动，经两平台绕其支撑线转动，而后机器人继续倾斜、翻倒，继续驱动舵机，达到了上平台着地的垂直站立姿态，从而完成了一个周期的滚动；

当遇到狭窄空间时，所述多运动模式切换为变宽度滚动模式；机器人首先处于下平台着地的垂直站立姿态，舵机驱动虎克铰所在的四根转轴转动45°，接着舵机驱动连杆转动，经过倾斜、翻倒过程后，达到两条连杆触地的平躺姿态，接着舵机带动上、下平台转动，经过倾斜、翻倒过程，达到了下平台着地的垂直状态，接着舵机驱动连杆转动，达到上平台着地的垂直站立姿态，从而完成了一个周期的滚动。

3.如权利要求2所述的步态控制方法，其特征在于：当遇到不平坦地面时，进行从全姿态滚动模式向变宽度滚动的切换模式；机构在滚动过程中，可自变形进行侧滚，首先机器人首先处于下平台触地的站立姿态，舵机驱动虎克铰所在的四根转轴转动45°，接着舵机驱动连杆转动，经过倾斜、翻倒过程后，达到两条连杆的触地姿态，接着驱动舵机带动两平台绕其支撑线转动达到平躺姿态，从而完成了模式切换。

4.如权利要求2所述的步态控制方法，其特征在于：当遇到不平坦地面时，所述多运动模式切换为侧滚模式；机器人首先处于两个连杆水平触地的姿态，接着驱动舵机带动虎克铰所在的转动轴转动45°，使机器人倾斜，接着驱动舵机带动虎克铰所在的转动轴继续转动使机器人翻倒，达到另外两个连杆水平触地的状态，接着驱动舵机带动虎克铰所在的转轴转动使机器人达到两个连杆触地的姿态，从而完成了一个周期的滚动。