[发明专利]多运动模态轮腿分离式四足机器人

说明书

本发明属于机器人领域，具体涉及多运动模态轮腿分离式四足机器人，包括机身、支腿、轮升降机构、前轮模块、后轮模块、控制系统、电池蓄能模块和视觉传感器；所述机身包括车架，所述车架有两个，在两个所述车架之间设置有多根连接轴，以实现前后两个车架之间的连接；所述支腿有四个，分别位于两个车架的左右两侧；本发明中车轮与腿部独立安装在车身上，既具有轮式机器人的速度特性，也具有腿式机器人的稳定特性，结构简单，加工制造容易，轮腿切换简单，且具有较大的承载能力，机器人的跨障能力得到有效增强，能量的利用率相对较高，大大提升了机器人的工作适应能力。

技术领域

本发明属于机器人领域，具体涉及多运动模态轮腿分离式四足机器人。

背景技术

在当今世界，机器人的研发水平和设计水平已经成为衡量一个国家科技水平的又一重要指标。移动机器人作为机器人的一种，经过多年的发展，已逐渐参与到工、农业生产以及服务业中。

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。轮式机器人具有在平坦的地面上可以快速运动的优点，但缺点是越障能力较差，不适合在复杂地形工作。腿式机器人有动物步态运动模式，具备真正意义上的跨障能力，可以在山地，沙坑等复杂地形工作，但是缺点是能量利用率低，运动速度较低；所以，结合腿式和轮式的优点研究腿轮混合机器人就显得极为重要。轮腿式机器人在结构上主要分为：轮腿串联式、轮腿变形式。轮腿串联式：车轮固定在腿部末端，充当足端。这种机器人：越障性能较为突出；轮腿切换过程,相对灵活；但是驱动数目较多，控制难度相对较大，对轮的磨损较大。而且在用腿工作时，一直带着车轮作为负载，降低了腿的灵活性。轮腿变形式：通过结构变形改变机器人的运动模式，这种机器人环境适应性强；运动速度快；结构紧凑；大幅度的减轻了机器人自身的重量，轮腿切换灵活。但是承载能力方面较差，机器人整体机械结构相对复杂。因此亟待研究一种轮腿分离式机器人，有效发挥轮式机器人和腿式机器人的优点。

发明内容

本发明针对上述问题提供了一种多运动模态轮腿分离式四足机器人。

为达到上述目的本发明采用了以下技术方案：

多运动模态轮腿分离式四足机器人，包括机身、支腿、轮升降机构、前轮模块、后轮模块、控制系统、电池蓄能模块和视觉传感器；

所述机身包括车架，所述车架有两个，在两个所述车架之间设置有多根连接轴，以实现前后两个车架之间的连接；

所述支腿有四个，分别位于两个车架的左右两侧，所述支腿包括弧形电机架、大腿杆、小腿杆、辅助转动长杆、辅助转动短杆、一号驱动电机、二号驱动电机和三号驱动电机，所述一号驱动电机安装在车架上，所述弧形电机架安装在一号驱动电机的输出轴上，所述二号驱动电机和三号驱动电机沿同一轴线安装在弧形电机架上，所述大腿杆、小腿杆、辅助转动长杆和辅助转动短杆构成平面平行四边形连杆结构，所述大腿杆的一端固定连接在二号驱动电机的输出轴上，所述大腿杆的另一端与小腿杆上的预留孔转动连接，所述小腿杆的尾部与辅助转动长杆的一端转动连接，所述辅助转动长杆的另一端与辅助转动短杆的一端转动连接，所述辅助转动短杆的另一端与三号驱动电机的输出轴固定连接；