[实用新型]一种轮腿式多模式巡检搜救机器人

说明书

本实用新型公开了一种轮腿式多模式巡检搜救机器人，包括多稳态机架、运动腿、带有驱动电机的全向轮、舵机线轮组件和外置传感器，所述多稳态机架包括四个基础单元，该四个基础单元构成一个多边形结构，且两两相邻的两个基础单元之间通过蓄能铰链相连接，每个基础单元由两个连接块及中间的弹簧铰链组成；所述运动腿有四个并分别彼此对称的安装在四个基础单元上；所述全向轮有四个，该四个全向轮分别安装在四个基础单元上；所述舵机线轮组件包括相互连接的线轮和驱动舵机，所述线轮上的钢丝绳将八个连接块串联，所述驱动舵机与任一连接块连接；所述外置传感器安装在多稳态机架上。本实用新型具有轻量化、灵活性强和可靠度高等特点。

技术领域

本实用新型涉及机器人的技术领域，尤其是指一种轮腿式多模式巡检搜救机器人。

背景技术

可移动机器人是机器人领域研究热点，由于其具有自主感知环境，决策以及完成相应任务的特性，被广泛应用到各种复杂环境中。现对其研究主要针对机器人结构设计，状态感知等以使其能在最小成本之下既高效又准确地完成任务。

近些年来移动机器人的传感技术以及机构结构的优化技术不断发展，特别是同时地位与建图技术的成熟，让自主移动机器人在探索恶劣环境的任务中担任主力军，现已有利用自主移动机器人进行火星上环境探索并将火星形貌进行建图的相应成果。

近年来，我国各类灾难频发家。高危地区的巡检工作以及灾后地区的高效搜救工作具有相当重要的意义。高危地区(如化工厂、核电站等)本身就极具危险性并不适合人类监控巡检，其他灾后地区(如地震、泥石流、山地滑坡后的地区)也是环境恶劣，随时都有可能会发生二次伤害，所以也不适合人类盲目进入搜索，否则可能会产生更多的牺牲。其次，很多高危地区并没有为机器人预先建巡检通道普通巡检机器人难以自由穿越，灾后地区的地形相当复杂并且可能实时变化，仅凭人类的记忆能力永远无法对灾区进行全方位认识，从而人类的搜救并不利于全局的搜救。在这种情况下，最理想的办法便是巧妙将人与机器人相互结合，让巡检以及搜索工作由移动机器人来完成。使用移动机器人的成本相对要低很多：

1)一方面作为检机器人相比于重新规划建设适合普通巡检机器人工作的通道更加经济。由于其高效的兼顾了越障、攀爬和移动能力，可以较高频率的对高危环境进行巡检和监视。

2)另一方面即使在灾区搜救中受损也无伤大碍。大量的低成本机器人的引入并将其数据进行共享处理，更有利于我们对灾区的实时状况有更全面的把握(比如说能把灾区的大部分三维地图进行在线建立，将各地方的受困灾民情况进行汇总处理)，是我们对于救灾任务的取舍，大局的把控以及实时采取相对应的策略，根据机器人提供的信息，我们便可以安排救援人员高效地，有目的性地进行救援任务。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种轮腿式多模式巡检搜救机器人，具有轻量化、灵活性强和可靠度高等特点，轮腿模式的切换由多稳态机架完成，该机器人具备在平坦地面快速滑行、在复杂地形避障越障的能力，且轮腿模式之间的切换灵活快速，再加上多稳态机架上搭载的各类传感器，使得机器人能够在复杂的工况下完成各种复杂的任务，且机器人的多稳态机架具有势能极低的稳定平衡特性，不仅增加了多稳态机架的稳定性，还减少了由于多稳态机架的驱动不精确所带来的误差，保证了其上各种传感器的正常工作，有效解决了恶劣环境下灾区的搜救问题。