轮腿式全地形主/被动姿态调整机器人.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CN107902006A(43)申请公布日2018.04.13(21)申请号201711105290.6(22)申请日2017.11.10(71)申请人吉林大学地址130025吉林省长春市南关区人民大街5988号吉林大学南岭校区(72)发明人马芳武倪利伟吴量聂家弘(74)专利代理机构吉林省长春市新时代专利商标代理有限公司22204代理人石岱(51)Int.Cl.B62D57/028(2006.01)B60G17/02(2006.01)B60G7/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称轮腿式全地形主/被动姿态调整机器人(57)摘要一种轮腿式全地形主/被动姿态调整机器人，包括一个机器人本体、设置在机器人本体上的雷达系统，前后、左右对称设置在机器人本体上的四个机器人单腿，每个所述机器人单腿包括作动器、连接作动器的三脚架、连接三脚架的阻尼弹簧、连接阻尼弹簧的双横臂悬架、连接双横臂悬架的转向电机、连接转向电机的轮腿、连接轮腿的带有轮毂电机的驱动轮，所述三脚架下角连接机器人本体、上方两角分别连接作动器和阻尼弹簧，双横臂悬架包括悬架上控制臂和悬架下控制臂，悬架上控制臂和悬架下控制臂一端与机器人本体侧面铰接、另一端与转向电机铰接，所述阻尼弹簧与悬架上控制臂连接。该机器人能够实现360度无死角转向，实现机器人的主/被动姿态调整模式的切换。CN107902006ACN107902006A权利要求书1/1页1.一种轮腿式全地形主/被动姿态调整机器人，其特征在于：该机器人包括一个机器人本体（1）、设置在机器人本体（1）上的雷达系统（2），前后、左右对称设置在机器人本体（1）上的四个机器人单腿（3），每个所述机器人单腿（3）包括作动器（3-1）、连接作动器（3-1）的三脚架（3-2）、连接三脚架（3-2）的阻尼弹簧（3-3）、连接阻尼弹簧（3-3）的双横臂悬架（3-4）、连接双横臂悬架（3-4）的转向电机（3-5）、连接转向电机（3-5）的轮腿（3-6）、连接轮腿（3-6）的带有轮毂电机（3-7）的驱动轮（3-8），所述三脚架（3-2）下角连接机器人本体（1）、上方两角分别连接作动器（3-1）和阻尼弹簧（3-3），所述双横臂悬架（3-4）包括悬架上控制臂（3-4-1）和悬架下控制臂（3-4-2），所述悬架上控制臂（3-4-1）和悬架下控制臂（3-4-2）一端与机器人本体（1）侧面铰接、另一端与转向电机（3-5）铰接，所述阻尼弹簧（3-3）与悬架上控制臂（3-4-1）连接。2.根据权利要求1所述的一种轮腿式全地形主/被动姿态调整机器人，其特征在于：所述作动器（3-1）与机器人本体（1）之间通过耳件以铰接的方式连接，作动器（3-1）与三脚架（3-2）之间通过铰接的方式连接，三脚架（3-2）与阻尼弹簧（3-3）之间通过铰接的方式连接，阻尼弹簧（3-3）与悬架下控制臂（3-4-2）之间通过铰接的方式连接，双横臂悬架（3-4）与机器人本体（1）之间通过铰接的方式连接，相应的耳件与部件之间为焊接，雷达系统（2）与机器人本体（1）之间为螺栓连接。2CN107902006A说明书1/3页轮腿式全地形主/被动姿态调整机器人技术领域[0001]本发明涉及一种轮腿式全地形移动机器人，具体的说是一种具有优良动力学行驶平顺性的轮腿式全地形主/被动姿态调整机器人。技术背景[0002]足式机器人越障性能好，但是能源利用率低；轮式机器人机动性能好，然而环境适应性差。轮腿式全地形移动机器人融合两者优势，具有适应性强、机动性能好等优点，在军事侦查、资源勘探、航空航天等领域有广泛的应用前景。典型的轮腿机器人有美国的ATHLETE，日本的Roller-Walker、ALDURO、Halluc-II，波兰的LegVan等。传统轮腿机器人大多在关节处布置电机，研究的重点主要集中在主动调姿调节及越障性能等方面。近年来随着轮腿机器人研究的深入，研究者们也逐渐意识到传统轮腿机器人的不足，例如，关节处载荷集中、稳定性不易控制、平顺性能差等问题。为了解决这类问题，研究者们在设计轮腿机器人时需要更多的去考虑其行驶平顺性及操纵稳定性。目前关于汽车的行驶平顺性研究已相当完善，但是机器人领域的行驶平顺性研究还主要集中在车身及其关节的稳定性方面，在设计机器人时，往往忽略其行驶平顺性。本发明基于以上研究，立足学科交叉理念将成熟的汽车悬架结构融合到轮腿机器人当中，设计出一种新型轮腿式全地型移动机器人，有效的改善了轮腿机器人的行驶平顺性。发明内容[0003]本发明的目的是要提供一种轮腿式全地形主/被动姿态调整机器人，该机器人具有优良的动力学行驶平顺性，采用四轮驱动模式能够实现360度无死角转向，能够实现机器人的主/被