[实用新型]一种四轮足仿生机器人

说明书

本实用新型涉及机器人领域。技术方案是：一种四轮足仿生机器人，其特征在于：该机器人包括机体、两两对称安装在机体两侧以带动机体运动的四个腿部执行机构、通过基座安装在机体顶部前侧以采集机体周围环境图像信号的摄像头、安装在机体顶部后侧以采集机体运动姿态信号的六轴陀螺仪、对称安装在机体的两个侧面以采集机体周围障碍物信号的两个红外避障模块、设置在机体前部和后部以采集障碍物与机身之间的距离信号的若干测距模块、用于接收信号并对信号进行处理以便控制四个腿部执行机构协调运动的控制模块以及电源。该仿生机器人能够自动规划运行路径，实现机器人的自主运动，并具有体积小、结构简单、成本低，工作稳定可靠的特点。

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，具体是一种具有图像识别、路径规划、自主运行的适应多环境的四轮足仿生机器人。

背景技术

目前，各个领域对于能够适应复杂环境并具有自主运动能力的机器人的需求日趋提升。四轮足仿生机器人是将轮式机器人与足式机器人相结合，采用机器人腿部安装驱动轮的方式，使机器人同时具备轮式驱动和足式驱动两种驱动形式，在平稳的路面运动时可采用轮式驱动以提高运行速度，而在遇到障碍物时可采用足式驱动以跨越障碍物，是一种集自主视觉感知，自主分析路径自动避障，自主移动至指定位置的机器人，能够适应多种环境，可用于抢险救援等相关任务。四轮足仿生机器人的设计涵盖了多方面学科的知识，包括传感器技术，机构学，电子控制工程，计算机编程技术以及相关的人工智能方面的优秀成果，体现着目前机电一体化技术的前沿发展水平。目前，国内对于四轮足仿生机器人的研究还处于起步阶段，因此，对于四轮足仿生机器人的研究和设计具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种四轮足仿生机器人，该仿生机器人能够对运行环境进行图像采集，并对采集的图像进行识别处理，自动规划运行路径，从而实现机器人的自主运动，并具有体积小、结构简单、成本低，工作稳定可靠的特点。

本实用新型提供的技术方案是：

一种四轮足仿生机器人，其特征在于：该机器人包括机体、两两对称安装在机体两侧以带动机体运动的四个腿部执行机构、通过基座安装在机体顶部前侧以采集机体周围环境图像信号的摄像头、安装在机体顶部后侧以采集机体运动姿态信号的六轴陀螺仪、对称安装在机体的两个侧面以采集机体周围障碍物信号的两个红外避障模块、设置在机体前部和后部以采集障碍物与机身之间的距离信号的若干测距模块、用于接收信号并对信号进行处理以便控制四个腿部执行机构协调运动的控制模块以及电源；所述四个腿部执行机构、摄像头、六轴陀螺仪、两个红外避障模块、若干测距模块和控制模块分别与电源电连接；

所述控制模块包括分别与四个腿部执行机构一一对应的四个分单片机、与四个分单片机电连接的总单片机以及与总单片机电连接的微型电脑；所述摄像头通过无线模块与微型电脑连接；所述六轴陀螺仪、两个红外避障模块和若干测距模块分别通过I/O口与总单片机电连接；

四个腿部执行机构结构相同；每个腿部执行机构均包括由舵机组驱动的连杆组件、安装在连杆组件上的步进电机、由步进电机驱动的麦克纳姆轮以及与步进电机电连接以驱动步进电机转动的驱动模块；所述驱动模块与对应的分单片机电连接。

所述连杆组件包括依次两两铰接并形成闭环的第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆；所述第三连杆与第四连杆的铰接点位于第三连杆的中间位置；所述第三连杆的末端安装有所述步进电机。

所述舵机组包括安装在机体上以带动连杆组件在平行于机体侧面的平面内转动的第一舵机、与第一舵机的转动轴固定连接的中间块、转动轴与中间块固定连接以带动连杆组件在垂直于机体侧面的平面内转动的第二舵机以及与第二舵机固定为一体并驱动第一连杆转动的第三舵机；所述第一舵机的轴线和第三舵机的轴线均垂直机体侧面布置；所述第二舵机的轴线与第一舵机的轴线垂直；所述第一舵机、第二舵机和第三舵机分别与对应的分单片机电连接。