一种具有轮足变换能力的机器人变形腿.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CN109606498A(43)申请公布日2019.04.12(21)申请号201910089321.6(22)申请日2019.01.30(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园1号(72)发明人杨东超常旭杨淇耀陈恳朱衡孙可平(74)专利代理机构北京荟英捷创知识产权代理事务所(普通合伙)11726代理人吴平(51)Int.Cl.B62D57/028(2006.01)B62D57/032(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种具有轮足变换能力的机器人变形腿(57)摘要本发明涉及一种具有轮足变换能力的机器人变形腿，包括大腿半环和小腿半环，大腿半环和小腿半环合拢时为圆环，可作为车轮，实现轮式移动；小腿半环与大腿半环呈现一定夹角时，可作为大、小腿，实现足式行走。两种构型可随时变换，既可兼具轮、足两种移动形式的优点，同时也不增加腿结构的重量和控制的复杂程度，本发明可用于两足、四足或六足机器人。CN109606498ACN109606498A权利要求书1/1页1.一种具有轮足变换能力的机器人变形腿，其特征在于：包括大腿半环(1)和小腿半环(2)，大腿半环(1)和小腿半环(2)合拢时为圆环，可作为车轮，实现轮式移动；小腿半环(2)与大腿半环(1)呈现一定夹角时，可作为大、小腿，实现足式行走。2.根据权利要求1所述的一种具有轮足变换能力的机器人变形腿，其特征在于：所述大腿半环(1)的中间设置有大腿横杆(3)，所述大腿横杆(3)通过连接件(4)与髋关节驱动轴(5)固定连接，所述髋关节驱动轴(5)带动大腿半环(1)旋转，所述小腿半环(2)的一端通过膝关节转轴(6)与大腿半环(1)的一端铰接，所述膝关节转轴(6)与膝关节驱动轴(7)连接，所述膝关节驱动轴(7)带动所述膝关节转轴(6)旋转，进而带动所述小腿半环(2)旋转。3.根据权利要求1或2所述的一种具有轮足变换能力的机器人变形腿，其特征在于：所述小腿半环(2)的自由端设有凸起部(8)，所述大腿半环(1)的自由端设有凹陷部(9)，当大腿半环和小腿半环合拢时，所述凸起部(8)插入所述凹陷部(9)内，形成圆环。4.根据权利要求2所述的一种具有轮足变换能力的机器人变形腿，其特征在于：所述膝关节驱动轴(7)与所述膝关节转轴(6)通过皮带(10)连接，所述皮带(10)与所述膝关节驱动轴(7)之间设有带轮、所述皮带(10)与所述膝关节转轴(6)之间也设有带轮。5.根据权利要求2所述的一种具有轮足变换能力的机器人变形腿，其特征在于：还包括膝关节驱动电机(12)和髋关节驱动电机(13)，所述膝关节驱动电机(12)的输出轴与所述膝关节驱动轴(7)相连，所述髋关节驱动电机(13)的输出轴与所述髋关节驱动轴(5)相连，所述膝关节驱动轴(7)和所述髋关节驱动轴(5)同轴线设置。6.根据权利要求5所述的一种具有轮足变换能力的机器人变形腿，其特征在于：所述髋关节驱动电机(13)的输出轴通过蜗轮蜗杆机构(16)与所述髋关节驱动轴(5)相连，髋关节驱动电机(13)所驱动的涡轮为中空型，涡轮与膝关节驱动电机(12)同轴线设置。7.根据权利要求5所述的一种具有轮足变换能力的机器人变形腿，其特征在于：髋关节驱动电机(13)为中空型，与膝关节驱动电机(12)同轴线设置。8.根据权利要求5或6或7所述的一种具有轮足变换能力的机器人变形腿，其特征在于：所述髋关节驱动轴(5)为空心圆筒型，所述膝关节驱动轴(7)设置在所述髋关节驱动轴(5)的内部，一端伸出髋关节驱动轴(5)，通过带轮驱动皮带(10)，所述膝关节驱动轴(7)和所述髋关节驱动轴(5)之间设置有轴承。9.根据权利要求8所述的一种具有轮足变换能力的机器人变形腿，其特征在于：膝关节驱动轴(7)和膝关节转轴(6)之间活动连接有加强杆(15)，膝关节驱动轴(7)伸出髋关节驱动轴(5)的一端活动连接至大腿横杆(3)，加强杆(15)与膝关节驱动轴(7)、膝关节转轴(6)以及大腿横杆(3)形成封闭框。10.一种机器人，其特征在于，包含权利要求1-9之一所述的机器人变形腿。2CN109606498A说明书1/3页一种具有轮足变换能力的机器人变形腿技术领域[0001]本发明涉及机器人领域，特别涉及一种具有轮足变换能力的机器人变形腿。背景技术[0002]轮式移动方式具有能耗比较低、移动速度快等优点，而足式移动方式由于采用了大、小腿结构，具有越障能力强等优势，因此有不少样机将二者结合在一起，希望能兼顾二者的优点。[0003]如图1所示，CN109018058A(文献1)公开了一种轮足一体式机器人腿结构，这种腿结构包括机器人的横摆机构，大腿、小腿和足端；整条腿有三组使用伺服阀控制的结构相同