[发明专利]轮腿复合式轮系系统、行走装置及行走方法

说明书

本发明公开了一种轮腿复合式轮系系统、行走装置及行走方法，属于运动装置技术领域，所述轮系系统包括支腿，所述支腿包括可伸缩的连杆机构，所述连杆机构包括设置在连杆机构底侧、在连杆机构变形时为摇臂的第三连杆，还包括安装在第三连杆上的行走轮；所述行走轮包括第一滚轮及第二滚轮，所述第一滚轮安装在第三连杆的低端，第一滚轮及第二滚轮各自的支撑轮面均位于第三连杆的下方，在第三连杆摆动时，第一滚轮与第二滚轮的相对位置可转换为：第二滚轮的支撑轮面位于第一滚轮支撑轮面的上方。所述行走装置及行走方法均基于所述轮系系统。采用本方案提供的技术方案，不仅可实现轮腿复合型行走，同时结构简单，且通行能力强。

技术领域

本发明涉及运动装置技术领域，特别是涉及一种轮腿复合式轮系系统、行走装置及行走方法。

背景技术

拆弹排雷、地震救援、矿难搜救、丛林作战等任务中，地形环境复杂，作业条件艰苦，传统的作业方式通常是由人员直接作业，经常会造成人员伤亡、损失巨大，同时，野外作业需要携带大量的仪器设备，任务负载较重，而人员负载能力有限，故传统作业方式极大地限制了单次的任务效益。

以现有行走机器人为例，现有技术中，可自主运行的移动设备被广泛运用于执行各种任务，且随着与之配套的运动系统多样化和控制技术的发展，在军用、民用领域，这些移动设备均以具有人员直接作业无法比拟的优势在逐渐替代传统人工作业。

现有轮腿复合式运动平台结构多样，较为有代表性的包括芬兰PAW、北航NOROS、日本Work’n Roll，中科院HyTro，这些运动平台结构简单，稳定性高。除此之外，如专利申请申请号为：CN201210219117.X、CN202011524973.7、CN202011007980.X、CN201810597168.3、CN202010806731.0等技术方案，也提供了多种不同的可执行相应任务的运动平台。

为适应不同地形要求或运动要求，当前的运动平台发展方向为多模态方向。如申请号为CN202010806731.0提供的技术方案，为使得轮系与地面接触的方式能够根据运用工况灵活设置，其机架通过辅助腿安装辅助轮、通过伸缩件安装车轮，且通过对伸缩件进行状态调整，实现三腿支撑状态、两腿支撑状态可切换。

目前运用于如行走机器人的行走装置上，为实现多种状态运动模式，相应行走驱动系统普遍采用多套运动模组累加，且自身结构相对复杂。

进一步优化行走装置的结构设计，实现结构简单化的同时强化通行能力，对行走装置的运用和发展具有积极的促进意义。

发明内容

针对上述提出的进一步优化行走装置的结构设计，实现结构简单化同时强化通行能力，对行走装置的运用和发展具有积极的促进意义的技术问题，本发明提供了一种轮腿复合式轮系系统、行走装置及行走方法。采用本方案提供的技术方案，不仅可实现轮腿复合型行走，同时结构简单，且通行能力强。

针对上述问题，本发明提供的轮腿复合式轮系系统、行走装置及行走方法通过以下技术要点来解决问题：轮腿复合式轮系系统，包括支腿，所述支腿包括可伸缩的连杆机构，所述连杆机构包括设置在连杆机构底侧、在连杆机构变形时为摇臂的第三连杆，还包括安装在第三连杆上的行走轮；

所述行走轮包括第一滚轮及第二滚轮，所述第一滚轮安装在第三连杆的低端，第一滚轮及第二滚轮各自的支撑轮面均位于第三连杆的下方，在第三连杆摆动时，第一滚轮与第二滚轮的相对位置可转换为：第二滚轮的支撑轮面位于第一滚轮支撑轮面的上方。

现有技术中，如申请号为CN202010806731.0提供的技术方案，其通过了一种辅助轮位于两个伸缩件之间、伸缩件上安装有车轮的技术方案，以在实际运用过程中，实现：在平坦的地面上，机械腿的行走驱动件可以驱动车轮在地面上移动，遇到障碍物时，伸缩驱动件可以快速向伸缩件施加作用力，通过跳跃的方式跨越障碍物，最终达到提高机械腿通行能力的目的。