[发明专利]一种新型可变形机器人

说明书

本发明公开了一种新型可变形机器人，包括底盘和设置于所述底盘的多个变形轮腿部；所述变形轮腿部包括变形轮机构和变形控制机构；所述变形轮机构包括外轮辐和内轮辐、围绕所述外轮辐和内轮辐均匀分布的三个轮构件和依次铰接于相邻轮构件之间的三个连接构件；所述变形控制机构包括驱动电机、传动轴、同步离合器和变形离合器；所述传动轴连接于驱动电机输出轴与外轮辐之间；所述同步离合器用于控制驱动电机输出轴与内轮辐接合或分离；所述变形离合器用于控制内轮辐与机器人机架接合或分离；本机器人的变形轮腿可主动变形，且能够保持任意变形状态的变形轮结构，提高移动机器人的越障效率和对于非结构化地形的适应能力。

技术领域

本发明涉及移动机器人结构设计领域，尤其涉及一种新型可变形机器人。

背景技术

目前的移动机器人采用的变形轮，大都通过固定的机械结构实现轮的变形，因此，其在变形过程中难以实现对非预设变形状态的维持，基本只能实现圆轮状态和全腿状态的切换，且变形时间和程度固定，限制了具备变形轮的移动机器人在越障时的响应速度，对非结构化环境的适应性较弱。公开号为CN105774394A的发明专利公开了一种具有变形轮的移动机器人，该机器人能够适应不同地形并具有较强越障能力，该发明的变形轮的变形驱动机构的结构较为复杂，大大增加了机身重量和系统复杂程度，另外该机器人仅仅能够使变形轮在轮型和腿型之间实现两级切换，并且其在腿型模式下，整体形态不容易保持，且机器人整体机身长度固定，影响机器人在非结构化环境中适应能力。

发明内容

有鉴于此，需要一种新型可变形机器人，其搭载有一款可主动变形，且具备可控变形程度，能够保持任意变形状态的变形轮结构，提高移动机器人的越障效率，提升移动机器人对于非结构化地形的适应能力。

如图1所示，本发明的新型可变形机器人，包括底盘和设置于所述底盘的多个变形轮腿部；

所述变形轮腿部包括变形轮机构和变形控制机构；所述变形轮机构包括正三角形结构且同轴设置的外轮辐和内轮辐、围绕所述外轮辐和内轮辐均匀分布的三个轮构件和依次铰接于相邻轮构件之间的三个连接构件；三个所述轮构件一一对应铰接于所述外轮辐的三个顶点处；三个连接构件中部一一对应铰接于所述内轮辐的三个顶点处；

所述变形控制机构包括驱动电机、传动轴、同步离合器和变形离合器；所述传动轴连接于驱动电机输出轴与外轮辐之间；所述同步离合器用于控制驱动电机输出轴与内轮辐接合或分离；所述变形离合器用于控制内轮辐与机器人机架接合或分离；

进一步，所述同步离合器和变形离合器均为电磁离合器；

进一步，所述内轮辐内端同轴固定有变形传动齿轮；所述同步离合器的从动盘与所述变形传动齿轮固定；所述变形离合器的从动盘通过变形轴固定连接于与所述变形传动齿轮啮合的中间齿轮；

进一步，所述底盘的后端还设有可伸缩尾部；所述可伸缩尾部包括固定于机器人机体的步进电机和导轨，传动连接于所述步进电机输出轴的丝杠，滑动配合于所述导轨内并与所述丝杠螺纹配合的螺母，以及固定于所述螺母碳纤维管。

进一步，所述底盘设有双目摄像头和用于控制所述变形轮腿部和可伸缩尾部动作的控制板。

本发明的有益效果：

本发明创新设计了采用双电磁离合器的变形轮的变形控制机构，可仅通过对电磁离合器的通断电实现变形轮轮的变形，简化了变形机构，并利用双电磁离合器的组合使用，实现对任意变形状态的自锁保持，是变形轮具备无级变形能力。另一方面，本发明创新设计了采用丝杠连杆机构的可伸缩尾部，实现机身长度的可控调整，以更好适应不同的运动需求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的机器人的整体结构示意图；

图2为本发明的变形轮腿部的结构示意图；