[发明专利]一种全地形双向越障机器人及其动态变形履带底盘

说明书

本发明公开一种动态变形履带底盘，包括底板、设置于所述底板两侧的履带架、可双向翻转地设置于各所述履带架上的支撑臂，所述履带架的两端均设置有用于驱动履带运转的驱动轮，所述支撑臂的顶端设置有用于套接所述履带的过渡轮，所述支撑臂与所述履带架的连接位置位于所述履带架的长度中心位置，且所述支撑臂的总长大于所述履带架的半长。如此，当支撑臂翻转到行进方向前方时，即可对履带提供前向越障能力，当支撑臂翻转到行进方向后方时，即可对履带提供后向越障能力。因此，本发明所提供的动态变形履带底盘，能够实现越障机器人的双向行进越障操作，提高越障性能和行进效率。本发明还公开一种全地形双向越障机器人，其有益效果如上所述。

技术领域

本发明涉及智能机器人技术领域，特别涉及一种动态变形履带底盘。本发明还涉及一种全地形双向越障机器人。

背景技术

随着农业、军事、商业等多领域的发展，国家、社会对多地形机器人的发展均十分重视。

目前，多地形机器人主要分为蛇形机器人、履带机器人、四足机器人三种。其中，蛇形机器人的成本较高，对复杂地形适应较差。四足机器人的姿态控制程序十分复杂，造价成本也较高。履带机器人由于采用三角形履带，且履带具有变形功能，具有良好的地形适应能力，同时造价成本相对较低，因此成为当前的主流机器人。

传统的履带式越障机器人通常采用前置驱动轮与变形机构相结合，可以通过履带的前端变形进行较复杂的越障操作，但是受限于变形机构在前轮，越障能力仅局限于前向障碍，无法进行前后双向越障操作。而在实际地形中进行越障行进时，往往需要履带机器人在一定区域内进行多个方向上的前后往复运动，若采用现有技术中的履带机器人，则只能在前进方向上进行越障操作，而在需要后退到之前行进过的区域时，只能采用迂回环绕的方式绕开底盘后方的障碍物，无法直接进行后退行进并越障，导致越障性能较弱，双向行进效率较低。

因此，如何实现越障机器人的双向行进越障操作，提高越障性能和行进效率，是本领域技术人员面临的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种动态变形履带底盘，能够实现越障机器人的双向行进越障操作，提高越障性能和行进效率。本发明的另一目的是提供一种全地形双向越障机器人。

为解决上述技术问题，本发明提供一种动态变形履带底盘，包括底板、设置于所述底板两侧的履带架、可双向翻转地设置于各所述履带架上的支撑臂，所述履带架的两端均设置有用于驱动履带运转的驱动轮，所述支撑臂的顶端设置有用于套接所述履带的过渡轮，所述支撑臂与所述履带架的连接位置位于所述履带架的长度中心位置，且所述支撑臂的总长大于所述履带架的半长。

优选地，所述支撑臂的长度与所述履带架的长度相等。

优选地，所述支撑臂的长度为所述履带架的半长的倍。

优选地，所述支撑臂的顶端还设置有伸缩机构，所述过渡轮连接于所述伸缩机构的伸缩端，且所述伸缩机构的伸缩方向为所述支撑臂的长度方向。

优选地，所述伸缩机构为驱动电机，且所述过渡轮连接于所述驱动电机的推杆末端。

优选地，两侧所述履带架之间横向连接有驱动轴，且各所述支撑臂的底端均可旋转地套设于所述驱动轴的两端。

优选地，各所述履带架的长度方向前后两端均设置有用于检测行进方向上的障碍物的爬坡角度的传感器模组，且所述传感器模组与所述驱动轴的驱动部件的控制端信号连接。

优选地，所述传感器模组包括至少两个在所述履带架上沿垂向分布的、用于检测其与障碍物表面的水平距离的距离传感器。

优选地，各所述履带架的长度方向前后两端还均设置有用于检测当前地面的地形情况的图像传感器，且所述图像传感器与所述驱动轴的驱动部件的控制端信号连接。