[发明专利]一种可重构多模式并联移动机器人

说明书

本发明公开了一种可重构多模式并联移动机器人，包括第一、第二平台和安装在这两个平台之间的运动链，第一平台由第一、第二、第三、第四、第五和第六连杆依次连接的封闭多边形，第二平台由第七、第八、第九、第十、第十一和第十二连杆依次连接的封闭多边形，第一和第二平台之间平行布置，第一、第二平台的连杆之间设有运动链，包括上杆、下杆以及上、下杆之间链接的转动副；上杆一端通过转动副与第一平台连杆连接，下杆一端通过转动副与第二平台连杆连接；第一、第二连杆之间的第一转动副由第一舵机驱动，第三、第四连杆之间的第二转动副由第二舵机驱动，第五、第六连杆之间的第三转动副由第三舵机驱动，任一运动链上的转动副由第四舵机驱动。

技术领域：

本发明涉及机械制造和机器人的技术领域，尤其涉及一种可重构多模式并联移动机器人。

背景技术：

随着科学技术发展，机器人对人们的生活和工作产生了巨大影响，它们可以代替人们完成高风险、难度大的工作，同时也节省了大量的人力和物力。

随着机器人的广泛使用，人们关于机器人的研究也更加深入，逐步提出了可重构、多操作模式等概念。相对于传统的移动机器人，可重构机器人具有很多优点，能够应用到很多复杂和危险的环境中，并将可重构机构应用于移动机器人，可使移动机器人的承载能力、刚度和精度都得到了提高。

虽然目前可重构机器人的研究尚处在实验阶段，但可重构机器人有广泛的应用前景。

多模式移动机器人定义是有至少两种运动模式或两种操作模式。多模式移动机器人可以具有不同的运动速度，可适应多种地形环境，拥有多种运动模式或多种操作模式。

并联机器人机构具有结构简单、刚度重量比大、运动惯性较小、承载能力强等特点，因此已广泛应用在模拟设备、数控机床、传感器等技术领域。然而移动并联机器人是一种新型机器人，它将并联机器人技术与移动机器人技术相结合，而且可以实现少杆多自由度。

发明内容：

本发明的目的在于克服非结构化地形环境下机器人无法改变模式而继续运动的缺陷，提供了一种可重构多模式并联移动机器人，可适应非结构化地形环境。本发明避免了单一运动方式的局限性，且具有承载能力高，刚度、精度高，提高结构利用率等特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种可重构多模式移动并联机器人，包括第一、第二平台和安装在这两个平台之间的运动链，其特征在于：第一平台由第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆和第六连杆依次连接的封闭多边形，第二平台由第七连杆、第八连杆、第九连杆、第十连杆、第十一连杆和第十二连杆依次连接的封闭多边形，第一和第二平台之间平行间隔布置，在第一和第二平台对应的连杆之间设有运动链，运动链包括上杆、下杆以及上、下杆之间链接的转动副；其中，上杆的一端通过转动副与第一平台的连杆连接，下杆的一端通过转动副与第二平台的连杆连接；其中第一连杆和第二连杆之间的第一转动副由第一舵机驱动，第三连杆和第四连杆之间的第二转动副有第二舵机驱动，第五连杆和第六连杆之间的第三转动副由第三舵机驱动，任一运动链上的转动副由第四舵机驱动。

在一个实施例中，多模式包括折展模式、六边形滚动模式和类履滚动模式。

在一个实施例中，在所述折展模式下，所述第一、第二平台呈六边形且竖直布置，驱动所述第一、第二、第三舵机和第四舵机，所述运动链的所述上杆和所述下杆同时向内折叠或向外展开。

在一个实施例中，在所述六边形滚动模式下，所述第一、第二平台呈六边形且水平布置，所述运动链与所述第一、第二平台之间垂直设置，驱动所述第一、第二和第三舵机，锁死所述第四舵机。

在一个实施例中，在所述类履滚动模式下，所述第一、第二平台呈四边形且水平布置，所述运动链与所述第一、第二平台之间垂直设置，驱动所述第一舵机，锁死所述第二舵机、所述第三舵机和所述第四舵机。