一种跨越障碍机器人及其越障方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110497981A(43)申请公布日2019.11.26(21)申请号201910838798.X(22)申请日2019.09.05(71)申请人樊晓东地址710081陕西省西安市莲湖区群贤路6号西安锦都2号楼1002室(72)发明人樊晓东(74)专利代理机构南京北辰联和知识产权代理有限公司32350代理人陆中丹(51)Int.Cl.B62D61/12(2006.01)B62D57/024(2006.01)B25J5/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图7页(54)发明名称一种跨越障碍机器人及其越障方法(57)摘要本发明属于机器人领域，尤其涉及一种跨越障碍机器人，包括机器人本体、驱动轮、升降机构、支撑爪，所述驱动轮通过升降机构连接到机器人本体，驱动轮包括至少前后设置的两组，所述支撑爪设置在机器人本体上两组驱动轮中间，能自由伸缩，支撑爪包括至少前后设置的两组。本发明机器人具有越障能力强、适用范围广的优点。CN110497981ACN110497981A权利要求书1/2页1.一种跨越障碍机器人，其特征在于，包括机器人本体、驱动轮、升降机构、支撑爪，所述驱动轮通过升降机构连接到机器人本体，驱动轮包括至少前后设置的两组，所述支撑爪设置在机器人本体上两组驱动轮中间，能自由伸缩，支撑爪包括至少前后设置的两组。2.根据权利要求1所述的跨越障碍机器人，其特征在于，所述机器人本体的形状为圆盘形、方箱形、类圆柱形、拟人形、坦克形或底盘与机械手组合形；和/或所述机器人本体的形状为对称结构；和/或所述机器人本体的重心位于驱动轮的中间、位于支撑爪的中间。3.根据权利要求1所述的跨越障碍机器人，其特征在于，所述驱动轮由电机控制和驱动，所述驱动轮至少有一组具有转向功能；所述驱动轮转向由步进电机控制和驱动，通过控制蜗杆肖式(WP型)、蜗杆滚轮式(WR型)、循环球式(BS型)或齿条齿轮式(RP型)转向器转向。4.根据权利要求3所述的跨越障碍机器人，其特征在于，所述驱动轮为2、3、4、5、6、7或8组，优选为2组或4组；和/或所述驱动轮的每组的轮子数量为2、3、4、5、6、7或8个，优选为2个或4个。5.根据权利要求1所述的跨越障碍机器人，其特征在于，所述升降机构的调节方式为液压调节、丝杆调节或齿轮调节。6.根据权利要求1所述的跨越障碍机器人，其特征在于，所述支撑爪为起落架结构、气动支撑杆或液压支撑杆结构；所述支撑爪与机器人本体为可旋转的连接，具体为铰接或万向连轴器连接；和/或所述支撑爪进行防滑处理。7.根据权利要求1至6任一项所述的跨越障碍机器人爬坡越障方法，其特征在于，包括以下步骤：a1：机器人本体(1)保持低位，通过轮子滚动行进到斜坡前；a2：机器人前轮(21)继续向前运动跨上斜坡，机器人后轮升降机构(36)伸长，逐渐使机器人本体(1)后端升高，保持机器人本体(1)水平或接近水平行进；a3：机器人前轮(21)继续行进，机器人后轮(26)跨上斜坡，后轮升降机构(36)伸长到使机器人本体(1)水平或接近水平的位置，保持，机器人爬上斜坡障碍。8.根据权利要求1至6任一项所述的跨越障碍机器人跨越坑道方法，其特征在于，包括以下步骤：b1：机器人本体(1)保持低位，通过轮子滚动行进到坑道前；b2：机器人驱动轮前轮(22)行进到坑道边缘，前支撑爪(42)伸出，接触到接近坑道的地面(A)点；b3：机器人后轮(27)提供前行的动力，支撑爪(42)以(A)为不动点做旋转运动，驱动轮前轮(22)离地，机器人本体向前运动；b4：支撑爪(42)以(A)为不动点做旋转运动的同时伸长，驱动轮前轮22经坑道上方越过后着地；b5：机器人驱动轮前轮(22)提供向前的动力，支撑爪(42)收缩回机器人本体，机器人驱动轮后轮(27)按照类似b2至b4的过程越过坑道，从而机器人跨越坑道。9.根据权利要求1至6任一项所述的跨越障碍机器人跨越凸出障碍的方法，其特征在于，包括以下步骤：c1：机器人本体(1)保持低位，通过轮子滚动行进到凸出障碍前；c2：机器人驱动轮前轮(23)行进到凸出障碍边缘，前轮升降机构(33)和后轮升降机构2CN110497981A权利要求书2/2页(38)同时伸长，使机器人本体(1)升高并保持水平；c3：前支撑爪(43)伸出接触到接近凸出障碍的地面(B)点，支撑机器人本体(1)，同时前轮升降机构(33)收缩使驱动轮前轮(23)离地；c4：机器人驱动轮后轮(28)提供前行的动力，支撑爪(43)以(B)为不动点做旋转运动，机器人本体(1)向前运动；c5：支撑爪(43)以(B)为不动点做旋转运动的同时伸长，驱动轮前轮(23)经凸出障碍上方越过；c6：前轮升降机构(33)伸长使驱动轮前轮(23)着