[发明专利]基于轮系特性改变实现轮腿步态切换的混合式机器人

摘要

本发明涉及一种基于轮系特性改变实现轮腿步态切换的混合式机器人，包括机体、腿式驱动机构、轮式驱动机构、转向电机、车轮驱动电机和车轮支架，所述的机体上前后对称安装四个车轮支架，在车轮支架上分别安装转向电机，转向电机与车轮驱动电机相连，所述车轮驱动电机连接轮式驱动机构，所述轮式驱动机构与腿式驱动机构相连。轮式驱动机构可以实现轮式步态，腿式驱动机构由四杆机构成，机体两侧的腿式驱动机构相互配合可以使机器人实现迈步前进腿式步态；调整多种腿式步态，增强对非结构环境的适应性。

主权项

一种基于轮系特性改变实现轮腿步态切换的混合式机器人，其特征在于，包括机体（1）、腿式驱动机构（Ⅰ）、轮式驱动机构（Ⅱ）、转向电机（3）、车轮驱动电机（4）和车轮支架（5），所述的机体（1）上前后对称安装四个车轮支架（5），在车轮支架（5）上分别安装转向电机（3），转向电机（3）与车轮驱动电机（4）相连，所述车轮驱动电机（4）连接轮式驱动机构（Ⅱ），所述轮式驱动机构（Ⅱ）与腿式驱动机构（Ⅰ）相连；所述轮式驱动机构（Ⅱ）包括外车轮（2）、中心齿轮（6）、上行星齿轮（7）、内齿轮（8）、下行星齿轮（9）、齿轮连接架（10）、腿式驱动电机（11）、电磁抱闸（12）、腿连接杆（13），所述的中心齿轮（6）与车轮驱动电机（4）驱动轴相连，所述的上行星齿轮（7）与下行星齿轮（9）关于中心齿轮（6）对称分布，与中心齿轮（6）以及内齿轮（8）分别啮合组成轮系，上行星齿轮（7）与下行星齿轮（9）通过齿轮连接架（10）相连，所述的齿轮连接架（10）与中心齿轮（6）存在一定的距离，上行星齿轮（7）与腿连接杆（13）相连；所述的腿连接杆（13）与腿式驱动机构（Ⅰ）通过球铰接（21）相连；所述的齿轮连接架（10）与腿式驱动电机（11）驱动轴相连，腿式驱动电机（11）通过驱动齿轮连接架（10）同时驱动上行星齿轮（7）及下行星齿轮（9），在腿式驱动电机（11）的驱动轴上安装电磁抱闸（12），所述的电磁抱闸（12）控制腿式驱动电机（11）的驱动轴的转动与停止；当电磁抱闸（12）抱死时，齿轮连接架（10）固定，轮式驱动机构（Ⅱ）为定轴轮系，当电磁抱闸（12）松开时，齿轮连接架（10）能够转动，轮式驱动机构（Ⅱ）为周转轴轮系；所述的内齿轮（8）与外车轮（2）固定，当内齿轮（8）转动时，外车轮（2）也转动；所述的腿式驱动机构（Ⅰ）包括支撑杆架（20）、连接杆（14）、长驱动杆（15）、上腿丝杠杆（18）、步进电机（16）、滑块（17）、下腿杆（19）、球铰接（21）及腿足（22）；所述连接杆（14）一端铰接在长驱动杆（15）上，另一端通过球铰接（21）连接支撑杆架（20），所述支撑杆架（20）的另一端连接机体（1）；所述长驱动杆（15）的一端通过球铰接（21）连接腿连接杆（13），另一端连接步进电机（16），所述步进电机（16）连接上腿丝杠杆（18），滑块（17）与上腿丝杠杆（18）滑动连接，能够调节机器人腿的长度，所述的滑块（17）与下腿杆（19）固定，所述腿足（22）固定在下腿杆（19）的底部。