[发明专利]仿生式全地形机器人有效
申请号: | 201911038987.5 | 申请日: | 2019-10-29 |
公开(公告)号: | CN110667723B | 公开(公告)日: | 2022-09-02 |
发明(设计)人: | 赵建伟;迟志康;张海超;刘超屹;于鹏;马啸飞 | 申请(专利权)人: | 中国矿业大学(北京);内蒙古苏蒙科技电力设备有限公司 |
主分类号: | B62D57/028 | 分类号: | B62D57/028 |
代理公司: | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人: | 李岩 |
地址: | 100083 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 仿生 地形 机器人 | ||
1.一种仿生式全地形机器人,其特征在于,包括:
车身本体;
多组在前后方向上间隔开排布的轮腿装置,每组所述轮腿装置包括左右方向上对称布置的两个,所述两个轮腿装置分别设在所述车身本体的左右两侧,每个所述轮腿装置均包括:
腿部组件和行走轮,所述腿部组件的动力输出轴和所述行走轮相连以带动所述行走轮运转;
悬挂装置,所述悬挂装置设在所述车身本体内,所述悬挂装置与所述多组轮腿装置中至少分别位于最前端和最后端的两组相连,所述悬挂装置包括多个驱动组件,每个所述驱动组件和对应的所述腿部组件相连以驱动所述腿部组件抬起或下压,每个所述驱动组件包括:
电动缸和伸缩杆,所述伸缩杆设在所述电动缸上,所述电动缸可驱动所述伸缩杆伸长或者缩短;
阻尼器,所述阻尼器连接在所述车身本体和所述腿部组件之间;
弹性件,所述弹性件套设在所述阻尼器上;
所述腿部组件包括:
电机,在所述电机上设有动力输入轴,所述阻尼器连接在所述动力输入轴和所述车身本体的上盖板之间;
传动轴,所述传动轴和所述动力输入轴相连以驱动所述传动轴转动;
动力输出轴,所述动力输出轴和所述行走轮上设置的联轴器连接以带动所述行走轮转动;
腿部传动组件,所述腿部传动组件连接在所述传动轴和所述动力输出轴之间,所述腿部传动组件包括:
配合相连的第一连接壳体和第二连接壳体,所述第一连接壳体和所述第二连接壳体限定出安装腔,所述第一连接壳体朝向所述动力输入轴设置,所述第二连接壳体朝向所述动力输出轴设置,所述动力输入轴和所述传动轴通过第一固定座和所述腿部传动组件相连,所述动力输出轴通过第二固定座和所述腿部传动组件相连;
传动轮组,所述传动轮组设在所述安装腔内以带动所述动力输出轴转动,所述传动轮组包括:第一带轮、第二带轮和传动带,所述第一带轮的径向尺寸小于所述第二带轮的径向尺寸,所述传动带连接在所述第一带轮和所述第二带轮之间,所述第一带轮和所述传动轴相连,所述第二带轮和所述动力输出轴相连;
多组所述轮腿装置在由前至后的方向上依次为第一轮腿装置、第二轮腿装置和第三轮腿装置,所述第一轮腿装置的腿部组件向前倾斜且与竖直方向呈第一夹角布置,所述第二轮腿装置的腿部组件、第三轮腿装置的腿部组件均向后倾斜且分别与竖直方向呈第二夹角布置,所述第一夹角为a1,所述第二夹角为a2,其中30°≤a1≤90°,90°≤a2≤150°;
所述车身本体包括:
外壳,所述外壳内限定出容纳腔;
主控制器模块,所述主控制器模块设在所述容纳腔内;
图像采集器和图像处理模块,所述图像采集器和所述图像处理模块相连,所述图像处理模块和所述主控制器模块相连,所述图像采集器采集环境信息并传输至所述图像处理模块进行分析处理以将所述环境信息转化成相应指令,并将所述指令发送至所述主控制器模块;
无线通信模块,所述主控制器模块通过所述无线通信模块接收所述指令;
防水声呐模块,所述外壳上设有多个通孔以用于安装所述防水声呐模块,所述主控制器模块通过所述防水声呐模块采集所述外壳与周围障碍物之间的距离;
姿态传感器,所述主控制器模块通过所述姿态传感器采集姿态信息,所述主控制器模块通过对所述姿态信息进行分析和判断以完成主动越障;
电机驱动模块和执行电机模块,所述主控制器模块通过计算所接收的指令给所述电机驱动模块发送驱动指令,以驱动所述执行电机模块进行相应动作;
所述电机驱动模块包括轮式电机驱动模块和腿部电机驱动模块,执行电机模块包括执行轮式电机模块和执行腿部电机模块,所述执行轮式电机模块控制所述行走轮的转动,所述执行腿部电机模块控制所述腿部组件的动作;
所述伸缩杆伸长可驱动所述腿部组件抬起,所述伸缩杆缩短可驱动所述腿部组件下压;
所述车身本体内设有悬挂装置,通过所述电动缸进行驱动,为每个所述轮腿装置提供独立的活动自由度。
2.根据权利要求1所述的仿生式全地形机器人,其特征在于,所述外壳的前侧和后侧均设有倾斜延伸的斜挡板。
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