[发明专利]一种自主式轮爪可重构越障机器人

权利要求书

1.一种自主式轮爪可重构越障机器人，其特征在于，包括机体(1)、设置在机体(1)上的自主式可重构轮爪轮(2)以及电子器件(3)，所述电子器件(3)用于给出控制信号并控制机器人运动，所述自主式可重构轮爪轮(2)包括电机(21)、轮轴(12)、曲柄(15)、拉伸弹簧(16)、外侧轮毂(17)、内侧轮毂(18)、爪(20)、电机(21)以及平面涡卷弹簧(22)，所述电机(21)的输出轴与轮轴(12)的一端连接，外侧轮毂(17)、内侧轮毂(18)均设置在轮轴(12)上，爪(20)设置在外侧轮毂(17)与内侧轮毂(18)之间，曲柄(15)固定在轮轴(12)上，拉伸弹簧(16)的两端分别与曲柄(15)和爪(20)相连，平面涡卷弹簧(22)的一端固定在轮轴上，另一端固定在外侧轮毂(17)上，当电机(21)的驱动力矩小于平面涡卷弹簧(22)的预紧力矩且大于地面给轮子的摩擦力矩时，曲柄(15)与外侧轮毂(17)、内侧轮毂(18)无相对运动，自主式可重构轮爪轮(2)以轮模式行进；当电机(21)的驱动力矩大于平面涡卷弹簧(22)的预紧力矩且大于地面的摩擦力矩时，曲柄(15)与外侧轮毂(17)、内侧轮毂(18)发生相对运动，曲柄(15)带动拉伸弹簧(16)转动，拉伸弹簧(16)带动爪(20)转动，自主式可重构轮爪轮(2)轮以爪模式行进。

2.根据权利要求1所述的自主式轮爪可重构越障机器人，其特征在于，所述机体(1)包括机体碳纤维板(4)、轮部支撑碳管(5)、粗碳纤维管(6)、轮部支撑板(7)、碳纤维管夹(8)以及细碳纤维管管夹(9)。机体碳纤维板(4)共有两层，两层间设置有管夹，管夹粗碳纤维管(6)通过管夹固定在机体碳纤维板(4)上，粗碳纤维管(6)上设置有碳纤维管夹(8)，轮部支撑板(7)通过碳纤维管夹(8)与粗碳纤维管(6)固定，细碳纤维管管夹(9)设置于轮部支撑板(7)上，细碳纤维管(10)通过细碳纤维管管夹(9)固定于轮部支撑板(7)。所述自主式可重构轮爪轮(2)通过细碳纤维管(10)设置在机体(1)上，所述电机(21)通过电机座(12)设置于细碳纤维管(10)上。

3.根据权利要求2所述的自主式轮爪可重构越障机器人，其特征在于，所述轮轴(12)上设置有轴承，并放置于轴承座(13)内，所述轴承座(13)设置于细碳纤维管(10)上。

4.根据权利要求1所述的自主式轮爪可重构越障机器人，其特征在于，所述曲柄(15)末端设置有沟槽，所述拉伸弹簧(16)的一端设置在曲柄(15)末端的沟槽内。

5.根据权利要求1所述的自主式轮爪可重构越障机器人，其特征在于，所述外侧轮毂(17)、内侧轮毂(18)上开有凹槽，爪(20)设置于凹槽内。

6.根据权利要求1所述的自主式轮爪可重构越障机器人，其特征在于，所述平面涡卷弹簧(22)设置于涡卷弹簧盒(19)内，涡卷弹簧盒(19)设置于外侧轮毂(17)上。

7.根据权利要求1所述的自主式轮爪可重构越障机器人，其特征在于，所述外侧轮毂(17)与内侧轮毂(18)上均设置有轮上轴承座(14)，轮上轴承座(14)通过轴承与轮轴(19)相连。

8.根据权利要求1所述的自主式轮爪可重构越障机器人，其特征在于，所述轮轴(12)与曲柄(15)之间通过平键进行周向定位，并与轮上轴承座(14)内的轴承之间设置套筒进行轴向定位。