[发明专利]轮足混合式机器人

说明书

本发明提供一种轮足混合式机器人。轮足混合式机器人，包括机身、第一腿模块和第二腿模块；第一腿模块包括足部和支撑轮；第二腿模块包括第一驱动轮和第二驱动轮，腿模块具有两种工作模式：足模式和轮模式；轮模式时，支撑轮辅助支撑机身，第一驱动轮和第二驱动轮一起驱动轮足混合式机器人移动，通过控制第一驱动轮和第二驱动轮的转速差实现轮足混合式机器人的转向；足模式时，第二腿模块和支撑轮悬空，各第一腿模块的足部交替触地，以驱动轮足混合式机器人移动。相对于现有技术，本发明的位置转移效率得到极大的提升。另外，处于足模式时，可以实现轮足混合式机器人的快速转向。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种轮足混合式机器人。

背景技术

在四足机器人的研究领域，轮足混合式机器人是该领域研究的热点。轮足混合式机器人的足式运动模式切换至轮式运动模式时，轮式运动模式的转向与驱动一直是难点所在，常见的是采用髋关节外展内收运动副的转向方式，但是这种转向方式会导致轮足混合式机器人的四条腿存在高度差，导致躯干倾斜，对机器人上其他功能性部件(例如探测装置、机械臂)的功能产生影响。并且该转向方式的转向角度有限，无法适用于小地形、大转向角度的工作要求。

授权公告号为CN105667622B，授权公告日为2016年01月14日的发明专利公开了一种具有三段机体的六轮足式移动机器人，该机器人在轮式运动模式下的转向方式有三种，一、差速转向，通过分别控制六条腿的车轮转速可实现差速转向，所述的左前腿、左中腿和左后腿的车轮转速慢，所述的右前腿、右中腿、右后腿的车轮转速快，可实现机器人的左转运动；所述的左前腿、左中腿和左后腿的车轮转速快，所述的右前腿、右中腿、右后腿的车轮转速慢，可实现机器人的右转运动。

二、前轮转向，通过协调控制左前腿和右前腿的方向可实现前轮转向，左前腿和右前腿的关节同时向左转动可实现机器人的左转运动，左前腿和右前腿的关节同时向右转动可实现机器人的右转运动。

三、原地转向，通过协调控制六条腿的方向，使六条腿下端的车轮分布在同一个圆的圆周上，且车轮方向与上述圆相切，可实现原地转向。

虽然也能实现小地形、大转向角度下的转向，但是，零部件多，机构间存在冗余约束，可解算性差，存在耦合，活动范围有局限性。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种轮足混合式机器人，以克服上述现有技术中的轮足混合式机器人，零部件多，机构间存在冗余约束，可解算性差，存在耦合，活动范围有局限性的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：轮足混合式机器人，包括：

机身；

腿模块，所述腿模块设置在所述机身上，用于驱动轮足混合式机器人移动，所述腿模块包括第一腿模块和第二腿模块；

所述第一腿模块为轮足式腿模块，数量为四，四处所述第一腿模块分别设置在机身的左右两侧，同一侧的所述第一腿模块沿所述机身的前后方向排布，所述第一腿模块包括足部和支撑轮；

所述第二腿模块固定安装于所述机身上，包括第一驱动轮和第二驱动轮，所述第一驱动轮通过第一电机驱动，所述第二驱动轮通过第二电机驱动，所述第一驱动轮和所述第二驱动轮的轴线重合；

所述腿模块具有两种工作模式：足模式和轮模式；

所述腿模块处于轮模式时，所述支撑轮辅助支撑所述机身，所述第一腿模块的所述足部悬空，所述第一驱动轮和所述第二驱动轮一起驱动所述轮足混合式机器人移动，通过控制所述第一驱动轮和所述第二驱动轮的转速差实现所述轮足混合式机器人转向；

处于足模式时，所述第二腿模块和所述支撑轮悬空，各所述第一腿模块的足部交替触地，以驱动所述轮足混合式机器人移动。