[发明专利]一种全地形自适应轮步式机器人

说明书

本发明公开了一种全地形自适应轮步式机器人，包括车架、四个轮足切换总成、电池和电机液压总成，两个轮足切换总成布置于车架的前端，另外两个轮足切换总成布置于车架的后端，电池和电机液压总成固设于车架上，电池和电机液压总成与轮足切换总成连接；车架中部设有两个中间腿总成，两个中间腿总成分别设置于车架两侧。本发明实现爬坡、越障和越壕等各种工作需求，提升机器人在全地形的自适应能力和稳定性。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种全地形自适应轮步式机器人。

背景技术

全地形移动机器人定义为：在复杂多变环境中移动的机器人称为全地形移动机器人。全地形移动机器人的研究始于20世纪60年代末，其主要目的是对复杂环境下的移动机器人的自主移动、规划和控制进行研究。

随着人类对生活空间的不断探索和对生活质量要求的不断提高，使得全地形移动机器人技术在工业，农业，医疗，服务等行业中得到了广泛的应用，而且在消防现场，地震、煤矿救援现场，火山口探测，核电站维护以及在人类不易涉足的外太空星球和枪林弹雨的战场环境等极度危险有害环境中，对全地形移动机器人技术的需求也越来越迫切。

为了解决这些问题，本专利提出一种全地形自适应轮步式机器人相比于其他结构的全地形机器人，轮步式机器人既具有轮式机器人的速度特性，也具有足式机器人的稳定特性，大大提升了机器人的工作适应能力，非常具有研究意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种全地形自适应轮步式机器人，实现爬坡、越障和越壕等各种工作需求，提升机器人在全地形的自适应能力和稳定性。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种全地形自适应轮步式机器人，包括车架、四个轮足切换总成、电池和电机液压总成，两个轮足切换总成布置于车架的前端，另外两个轮足切换总成布置于车架的后端，电池和电机液压总成固设于车架上，电池和电机液压总成与轮足切换总成连接；车架中部设有两个中间腿总成，两个中间腿总成分别设置于车架两侧。

按照上述技术方案，车架包括前车架和后车架，前车架的后端与后车架的前端之间连接有转向总成，两个前端轮足切换总成布置于前车架上，两个后端轮足切换总成布置于后车架上；中间足总成通过中间足安装支架与后车架的前端或前车架的后端连接。

按照上述技术方案，转向总成包括转向器和转向轴，前车架的后端和后车架的前端均连接有连接件，转向轴穿过后车架的连接件与前车架的连接件连接，转向轴与后车架的连接件之间设有角接触球轴承。

按照上述技术方案，中间腿总成包括旋转执行器、大腿杆、小腿杆和中间足端机构，旋转执行器设置于车体上，旋转执行器与大腿杆上端连接，大腿杆的下端与小腿杆的上端铰接，足与小腿杆的下端连接，旋转执行器与大腿杆之间连接有第一推拉机构，大腿杆与小腿杆之间连接有第二推拉机构。

按照上述技术方案，中间足端机构包括足身外壳、轮步转换机构和足底脚爪，轮步转换机构设置于足身外壳上；

足底脚爪包括脚爪和轮体，轮体通过主销轴设置于足身外壳的下端连接，轮体与脚爪的一端连接，脚爪的另一端与轮步转换机构连接，轮步转换机构带动脚爪及轮体绕主销轴转动；

轮步转换机构包括推拉组件和转动片，推拉组件设置于足身外壳上，推拉组件与转动片铰接，转动片的端部与脚爪铰接；

转动片与脚爪之间连接有减震器；

脚爪的个数有多个，分为前脚爪和后脚爪，每个脚爪均连接有一个轮体，各轮体通过主销轴与足身外壳连接。