[发明专利]一种可实现位姿稳定作业的双模式移动机器人

说明书

本发明公开了一种可实现位姿稳定作业的双模式移动机器人，包括工作部分、搭载平台、并联机械腿组、升降机构以及锁止装置，其中所述的工作部分为3‑RRCR并联机构，其静平台与搭载平台之间为固定连接，3‑RRCR并联机构另一端可安装机械抓取装置；所述并联机械腿组固定安装在搭载平台中间，所述升降机构与并联机械腿组固定连接且悬浮在搭载平台下方并与其非固定连接，所述锁止装置固定安装在升降机构两侧且与并联机械腿组形成非固定连接。该新型并联式四足地面移动作业机器人具有结构新颖、自动化程度高、稳定性强、操作方便、适应性强等特点，通过本发明的并联式四足地面移动作业机器人能够适用于不同环境下的野外救灾救援、果园采摘、勘测测绘等方面。

技术领域

本发明涉及一种四足移动装置领域，更具体的说，尤其涉及一种可实现位姿稳定作业的双模式移动机器人。

背景技术

近年来,各式机器人在工业、农业、医疗、教育等领域得到长足的应用，其中，移动式作业机器人由于其工作范围广，行动灵活可靠等特点而越来越受到市场的认可。该种机器人一般由工作部分和移动部分组成。

工作部分一般有两种结构：“串联机构”和“并联机构”。串联机构的机械手工作范围广，结构简单方便控制，但其运动精度低且由于末端惯性质量大，在进行高速移动时更难以保证精度；并联机构移动范围较串联机构小但由于末端惯性质量小、机构刚度好，能够进行更加快速和高精度的动作。同时能够承受较大的载荷，因此本发明采用3-RRCR并联机构作为移动式作业机器人的工作部分。

移动式机器人的移动方式主要分为“机械运动式”和“仿生运动式”两大类。“机械运动式”大体可以分为“轮式”和“履带式”，“轮式”机器人设计简单，成本较低，选择多样且在平地工作速度快，但是其越障能力不足；“履带式”机器人的履带可以增大摩擦减小滑移，同时还能将机器人的重量分散在接触面上，使得它们可以在滩涂、沙地等松软的地面上移动，大大提高越野能力，但其移动速度慢、机械效率较低。“仿生运动试”机器人主要是设计用于在凹凸崎岖的路面行走，其模仿的对象大多是动物的“腿”。在自然界中的生物有多种足式移动方式，其中又以四足爬行最为普遍，其优点为行走效率高、转向灵活、步态算法成熟、速度较六足、八足更快，基于此优点，本发明采用四足作为移动的基础。

在机械腿的结构方面，目前的足式移动装置大多数采用串联机构，其特点是每一转动关节的自由度都由一个独立的电机驱动，电机通常直接安装在关节的转动轴上，优点是结构较简单且具有很大的运动空间，缺点是运动精度较低且在腿部的各个关节处刚度低、无法承受大载荷；并联机构刚度较大且具有很高的运动精度，非常适合作移动作业平台对于动作高精度的需求，同时，本发明还设计有锁止装置，能够使机械腿在站立式被锁住而不易晃动，稳定性得到进一步提升，因此本发明采用并联机构作为机械腿结构。

发明内容

本发明旨在于解决当前市场地面移动作业机器人对于复杂的地势环境的适应性、越野能力、保持精度、结构尺寸大、承载能力小，机械手在移动过程中抓取力度小、抓取精度低等缺点，因此提出了一种可实现位姿稳定作业的双模式移动机器人，采用四条并联机械腿、锁止装置及3-RRCR并联机构，能够使机器人移动的状态下，其工作部分的末端在执行抓取动作时，也能保持高稳定性、高精度、大载荷以及小尺寸等优点

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种可实现位姿稳定作业的双模式移动机器人，其特征在于：工作部分、搭载平台、并联机械腿组、升降机构以及锁止装置；