[发明专利]一种全地形自适应轮足式移动平台

说明书

本发明公开了一种全地形自适应轮足式移动平台，涉及机器人技术领域，包括：轮组模块、底盘模块、传感器模块，所述轮组模块平均安装于所述底盘模块相对两侧，所述轮组模块包括滚转机构、变距机构、转向机构、轮毂，所述滚转机构可带动所述轮毂转动，所述变距机构可调节底盘高度和轴距，所述转向机构可带动变距机构和滚转机构转动，所述转向机构可完成所述轮毂转向。本发明将滚转、变距、转向三个自由度一体化设计，可适应多种地形，并具有高通过性的优点。

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其是涉及一类面向室内外开放场景(台阶、斜坡、窄沟、窄路、电梯)的轮足式智能移动平台。

背景技术

移动平台是移动机器人领域的核心研究内容之一，其相关技术对移动机器人领域的发展具有重要意义。传统轮式平台具有结构简单、载重能力强、可靠性高、效率高、成本低等一系列优点，然而此类平台多适合结构化、铺装路面环境，平台越障能力有限；近年来涌现的仿生多足/腿机器人，很好地克服了传统轮式平台越障能力的不足，适合在山林、雪地等野外非结构化环境，然而多足/腿机器人结构复杂、负载-自重比低、成本高、续航不足、稳定控制难。

因此，如何设计一种可适应多种地形，并具有高通过性的移动平台是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种全地形自适应轮足式移动平台，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种全地形自适应轮足式移动平台，包括：轮组模块、底盘模块以及传感器模块，所述底盘模块包括铝方管，各所述铝方管之间通过碳纤维连接板连接，构成了底盘框架，所述底盘框架上下表面分别由碳纤维板和玻纤板覆盖，所述传感器模块安装于所述碳纤维板和所述玻纤板上，所述轮组模块分别安装于所述底盘模块相对两侧，所述轮组模块包括滚转机构、变距机构、转向机构、轮毂以及轮胎，所述滚转机构设置于所述轮毂上，所述滚转机构用于带动所述轮毂转动，所述变距机构一端固定在转向机构上，另一端与所述滚转机构相连，用于调节底盘的高度与轴距；所述转向机构与变距机构相连，用于实现轮毂转向。

进一步地，所述碳纤维板和所述玻纤板通过螺栓、螺母与所述铝方管固连。

进一步地，所述铝方管、所述碳纤维连接板、所述碳纤维板和所述玻纤板上均采用镂空处理，以减轻底盘重量。

进一步地，所述传感器模块包括摄像头、光敏树脂打印件、IMU、NUC、CAN分析仪和锂电池、所述光敏树脂打印件固定在所述底盘模块的所述碳纤维板上，所述摄像头安装于所述光敏树脂打印件上，所述IMU固定安装在所述底盘模块的所述玻纤板上，所述NUC和所述CAN分析仪分别固定安装在所述IMU前后，所述锂电池设置在所述IMU一侧。

进一步地，所述滚转机构还包括滚转电机，所述滚转电机内嵌于所述轮毂中，所述轮胎安装在所述轮毂上，所述滚转电机转动带动整个轮子旋转。

进一步地，所述变距机构还包括碳纤维变距连杆、变距电机以及铝合金连接件，所述变距电机连接所述碳纤维变距连杆，所述碳纤维变距连杆通过所述铝合金连接件与所述滚转电机连接，所述变距电机转动时，所述碳纤维变距连杆和整个滚转机构会随之转动，所述变距机构调节底盘高度和轴距。

进一步地，所述转向机构还包括碳纤维支撑架、转向电机、交叉滚子轴承、第一铝合金平板、第二铝合金平板、铝合金支承件和尼龙打印件，所述转向电机通过尼龙打印件固定安装在所述第一铝合金平板上，所述交叉滚子轴承内嵌在所述第二铝合金平板内，所述交叉滚子轴承外圈与所述第二铝合金平板抵触连接，所述交叉滚子轴承内圈与所述铝合金支承件抵触连接，所述铝合金支承件和所述碳纤维支撑架通过螺栓连接，所述变距电机固定在所述碳纤维支撑架上，所述转向电机输出轴作用在所述碳纤维支撑架，带动所述铝合金支承件转动时，所述变距机构和所述滚转机构也会随之转动，所述转向机构可实现所述轮毂转向。