[发明专利]轮腿驱动结合、多运动模态复合操作臂的四足机器人

说明书

本发明提供一种轮腿驱动结合、多运动模态复合操作臂的四足机器人，该机器人包括机身本体、车轮模块和四个腿部机构，四个腿部机构对称分布在机身本体的左右两侧，腿部机构的髋关节与机身本体连接；车轮模块包括基座、旋转电机和至少三组车轮机构，基座与机身本体固定，旋转电机固定在基座上；车轮机构包括连杆、支撑臂、车轮和驱动部件，连杆的一端与旋转电机的输出端铰接，连杆的另一端在第一节点与支撑臂铰接，支撑臂在第二节点与基座铰接，车轮固定在支撑臂的远离第二节点的一端，支撑臂能够在水平方向上相对于基座转动，以收回或展开车轮；当车轮处于展开状态下，机器人为轮运动模式。该仿生机器人能够适应多种地形，并且在平坦路面上能快速移动。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种轮腿驱动结合、多运动模态复合操作臂的四足机器人。

背景技术

随着仿生学和机器人技术的飞速发展，仿生机器人已日益成为机器人领域的研究热点。仿生学将有关生物学原理应用到工程系统的研究和设计中，尤其对当今日益发展的机器人科学起到了巨大的推动作用。当代机器人研究的领域已经从结构环境下的定点作业逐渐向航空航天、星际探索、海洋探索、抢险救灾等非结构环境下的自主作业方面发展。因此，这就要求机器人应具有适应于不同的工作环境的能力。

目前国内外现有的四足机器人的运动模式比较单一，其在灾害或恶劣等环境下的自适应能力弱。例如对于抢险救灾的四足机器人，其对于搬运货物、开启阀门等多功能作业能力及迅速奔赴或脱离现场的能力难以兼顾，其虽然具备了在崎岖路面稳定行走的功能，但在平坦路面上无法快速奔赴或脱离现场，进而无法实现快速救援。

因此，如何使仿生机器人适应于多种地形，并且在平坦路面实现快速移动，是目前有待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种轮腿驱动结合、多运动模态复合操作臂的四足机器人，以解决现有技术中存在的一个或多个问题。

根据本发明的一个方面，本发明公开了一种具有多运动模式的仿生机器人，所述机器人包括机身本体、车轮模块和四个腿部机构，

所述四个腿部机构对称分布在所述机身本体的左右两侧，且所述腿部机构的髋关节与所述机身本体连接，

所述车轮模块与所述机身本体的腹部连接，所述车轮模块包括基座、旋转电机和至少三组车轮机构，

所述基座固定在所述机身本体上，所述旋转电机固定在所述基座上；

所述车轮机构包括连杆、支撑臂、车轮和用于驱动所述车轮的驱动部件，所述连杆的一端与所述旋转电机的输出端铰接，所述连杆的另一端在第一节点与所述支撑臂铰接，所述支撑臂在第二节点与所述基座铰接，所述第一节点与第二节点为不同点，所述车轮固定在所述支撑臂的远离所述第二节点的一端，所述支撑臂能够在水平方向上相对于所述基座转动，以收回或展开所述车轮；

当车轮处于展开状态下，所述机器人为轮运动模式。

在本发明的一些实施例中，所述车轮机构的数量为四个，所述车轮模块还包括转臂，所述转臂与所述旋转电机的输出端固定，所述连杆的第一端与所述转臂铰接。

在本发明的一些实施例中，所述基座上设有用于限制所述支撑臂的转动行程的限位块。

在本发明的一些实施例中，所述驱动部件为轮毂电机，所述机身本体为一体成型的铝合金框架。

在本发明的一些实施例中，所述腿部机构在竖直平面内可转动。

在本发明的一些实施例中，所述腿部机构为并联腿结构。