[发明专利]一种轮足混合行走机器人结构及控制系统有效
申请号: | 202011276655.3 | 申请日: | 2020-11-16 |
公开(公告)号: | CN112572634B | 公开(公告)日: | 2023-03-31 |
发明(设计)人: | 唐新星;韩方元;张德勇;王瑞 | 申请(专利权)人: | 长春工业大学 |
主分类号: | B62D57/028 | 分类号: | B62D57/028 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 130012 吉林*** | 国省代码: | 吉林;22 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 混合 行走 机器人 结构 控制系统 | ||
1.一种轮足混合行走机器人控制方法,包括髋关节、腿机构I、II、轮机构、测距传感器、加速度传感器、力传感器、控制系统;所述的腿机构I、II均包括上平台、下平台及连接上平台、下平台的6个主支链I、II、III、IV、V、VI,所述的腿机构I、II的2个上平台固连在一起形成髋关节,所述的腿机构I、II的下平台相互独立且无相互干扰,均包括1个足弓连接架、3个踝关节固定座、3个脚趾,且每个踝关节固定座连接2个主支链,主支链I、II、III、IV、V、VI与髋关节(1)和各自的下平台连接在一起;所述的腿机构I、II互相交叉、互相包含;所述的腿机构I、II各踝关节固定座上安装有1个辅助支链I、II、III、IV、V、VI,所述的腿机构I、II中至少有一个腿机构的下方安装有轮机构;所述的辅助支链是RP构成的串联机构,R副的轴线方向与P副的方向垂直,且与髋关节的平面平行;所述的控制系统以单片机或PLC为核心,用于控制主支链I、II、III、IV、V、VI、辅助支链I、II、III、IV、V、VI、轮机构动作,单片机或PLC间采用串口通信;所述的加速度传感器用于测量腿机构I、II的运动速度;所述的控制系统供电采用太阳能电池板、蓄电池任选一种或两种共用;所述的轮机构中至少有一个轮机构是方向轮,方向轮外其它轮的轴向相互平行,方向由电机控制;所述的轮机构中有2个是方向轮形成倒三轮;轮滑与步行方式有功能转换装置控制,实现自由切换;所述的控制系统上电、开始按钮被按下后,腿机构I、II交替变换向前迈步,带动辅助支链I、II、III与轮机构交替触地,轮机构电机处于刹车控制状态,实现轮足式迈步前进;所述的功能转换装置切换到单腿轮滑状态,所述的腿机构I、II中主支链I、II、III、IV、V、VI均处于中位状态,辅助支链IV、V、VI伸出,轮机构触地,所述的轮机构中电机处于滑行态,所述的辅助支链I、II、III收回脱离地面;所述的腿机构I向前迈步,辅助支链I、II、III伸出触地向后滑动,摩擦力驱动腿机构II向前滑动,进一步,辅助支链I、II、III收回离开地面,实现单腿轮滑;所述的测距传感器检测到机器人周边障碍物,所述的轮机构中电机变为刹车状态,辅助支链I、II、III触地,防止倾翻;所述的轮机构中的电机同步正转或反转旋转相同角度改变运动方向,腿机构I的辅助支链I、II、III触地向后滑动,轮机构处于滑行态,腿机构II转向后向前滑动;所述的腿机构I、II下方均安装有轮机构,所述的腿机构I、II交替迈步带动轮机构交替触地、施力,施力的腿机构上的轮机构处于刹车状态,另一个腿机构上的轮机构处于滑行状态,实现双腿轮滑;所述的脚趾底部安装有力传感器,用于检测腿机构I 、II着地状态以及感知地面的软硬程度;所述的辅助支链I、II、III、IV、V、VI均安装有阻尼器吸能减震;所述的轮机构均有制动装置。
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