越障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CN110371212A(43)申请公布日2019.10.25(21)申请号201910704947.3(22)申请日2019.07.31(71)申请人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区和平大道947号(72)发明人黄文豪江志刚姚昕瞿华牛会通戴超凡(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人罗敏清(51)Int.Cl.B62D57/028(2006.01)G01V8/10(2006.01)G01S13/08(2006.01)权利要求书4页说明书8页附图3页(54)发明名称越障机器人及其越障方法(57)摘要本发明涉及一种越障机器人及其越障方法，包括结构模块，其包括机身以及依次沿所述机身长度方向设置的三组行走机构，三组行走机构均包括两个对称设置在机身两侧的越障装置，越障装置包括设置在机身上的第一驱动装置、与第一驱动装置连接的腿部支架、设置在腿部支架另一端的驱动轮以及与驱动轮的轮轴联接且为其提供动力的第二驱动装置；感应模块，其设置在所述机身上；控制系统，其与感应模块以及三组行走机构的第一驱动装置以及第二驱动装置电气连接，用于接收所述感应模块采集的信息，并根据该采集的信息控制三组行走机构的工作情况。本发明的机器人控制方便且能跨越多种障碍，具有对环境适应能力强且能及时响应环境状况等功能。CN110371212ACN110371212A权利要求书1/4页1.一种越障机器人，其特征在于，包括：结构模块，其包括机身以及依次沿所述机身长度方向设置的第一行走机构、第二行走机构以及第三行走机构，所述第一行走机构、所述第二行走机构以及所述第三行走机构均包括两个对称设置在所述机身两侧的越障装置，所述越障装置包括设置在机身上的第一驱动装置、与所述第一驱动装置连接以进行直立行走、摆动弯曲、抬高来实现越障的腿部支架、设置在所述腿部支架另一端的驱动轮以及与所述驱动轮的轮轴联接且为其提供动力的第二驱动装置；感应模块，其设置在所述机身上，用于对该机器人所处的环境地势进行识别，并将识别后的信息进行发送；控制系统，其与所述感应模块以及所述第一行走机构、所述第二行走机构和所述第三行走机构的第一驱动装置以及第二驱动装置电气连接，用于接收所述感应模块采集的信息，并根据该采集的信息控制所述第一行走机构、所述第二行走机构以及所述第三行走机构上的所述第一驱动装置、所述第二驱动装置工作情况。2.如权利要求1所述的越障机器人，其特征在于，所述腿部支架包括一端与所述第一驱动装置的输出轴连接的第一连杆、与所述第一连杆的另一端铰接的第二连杆以及一端套设在所述第一驱动装置的输出轴上且其另一端与所述第二连杆固连的摇杆，所述第一驱动装置的输出轴上套设有轴承，所述第一连杆套设在所述轴承的外圈上，所述第二连杆还与所述驱动轮的轮轴固定连接。3.如权利要求2所述的越障机器人，其特征在于，所述第一驱动装置包括第一电机以及与所述第一电机轴连的第一涡轮减速器，所述摇杆的一端套设在所述第一涡轮减速器的输出轴上。4.如权利要求2所述的越障机器人，其特征在于，所述机身上设置有与所述越障机构对应的限位盖，所述限位盖为中空的盖体，在所述限位盖上与所述机身长度方向垂直的两侧边上均设置有开口，所述开口与其所在的侧边之间形成凸块，所述限位盖向下罩设在所述第一连杆和所述摇杆的顶部上且所述摇杆的上部与所述开口相对设置以使得所述摇杆可在所述限位盖内做180°的转动，而所述第一连杆的上部与所述凸块相对设置且所述第一连杆与所述凸块的内壁之间具有间距以使得所述第一连杆在所述限位盖内可做一定角度的转动。5.如权利要求1所述的越障机器人，其特征在于，所述第二驱动装置包括第二电机、与所述第二电机连接的第二涡轮减速器以及设置在所述驱动轮的轮轴上且与所述第二电机连接的电磁涡流制动器，所述第二涡轮减速器的输出轴与所述驱动轮的轮轴连接，所述电磁涡流制动器包括与所述第二电机连接的制动器定子以及设置在所述驱动轮的轮轴上的制动器转子。6.如权利要求1所述的越障机器人，其特征在于，所述感应模块包括带有红外生命探测仪的视觉系统、有源测距传感器、气体感应模块、GPS定位模块以及无线传感器节点。7.一种如权利要求2-6所述的一种越障机器人的越障方法，其特征在于，所述越障方法包括爬坡行驶的方法、跨越垂直障碍的方法以及跨越壕沟的方法，机器人爬坡行驶的方法包括如下步骤：S1：所述感应模块感应机器人所处的环境并将信号传递给所述控制系统，所述控制系2CN110371212A权利要求书2/4页统接收信号后当判断机器人位于斜坡前，所述控制系统控制位于机身前进方向的所述第一行走机构的第一驱动装置工作，所述第一行走机构的所述第一驱动装置工作带动与其连接的所述摇杆向