一种新型的轮腿式越障平台.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CN107150732A(43)申请公布日2017.09.12(21)申请号201710271962.4(22)申请日2017.04.24(71)申请人江南大学地址214122江苏省无锡市滨湖区蠡湖大道1800号(72)发明人宁萌薛必伦周景文王垚李思奇张秋菊(51)Int.Cl.B62D57/028(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图3页(54)发明名称一种新型的轮腿式越障平台(57)摘要本发明是一种新型的轮腿式越障平台。包括有四个驱动机构、四个轮腿机构和车体，轮腿机构与驱动机构组合对称分布在车体周围，轮腿机构通过驱动机构连接车体；驱动机构由两台伺服电机与齿轮组成，一台伺服电机负责驱动轮腿机构前行，另一台伺服电机负责调节轮腿机构的驱动轴心；轮腿机构由两个半圆形腿、一个齿条与一个直流电机组成，初始状态下，两个半圆形腿组成一个整圆形的轮子；本发明有两个模式，在轮式情况下，由伺服电机驱动轮子前行，在腿式情况下，先由伺服电机调节轮腿机构的驱动轴心，当直流电机接通后使轮子折叠为一个半圆形腿，再由伺服电机驱动半圆形腿前行。本发明结构简单，适应性强，充分结合了轮式与腿式的优点。CN107150732ACN107150732A权利要求书1/1页1.一种新型的轮腿式越障平台，其特征在于包括有四个驱动机构、四个轮腿机构和车体，轮腿机构与驱动机构组合对称分布在车体周围，轮腿机构通过驱动机构连接车体。2.根据权利要求1所述的新型的轮腿式越障平台，其特征在于驱动机构由两台伺服电机与齿轮组成，一台伺服电机负责驱动轮腿机构前行，另一台伺服电机通过齿轮带动轮腿机构中的齿条，以此来调节轮腿机构的驱动轴心。3.根据权利要求1所述的新型的轮腿式越障平台，其特征在于轮腿机构由两个半圆形腿、一个齿条与一个直流电机组成；当平台在平整路面上，轮腿机构是在初始状态下，两个半圆形腿组成一个整圆形的轮子；当平台处在复杂地形中，需要越障时，驱动机构中的伺服电机会通过齿轮带动齿条，使整个轮子相对车体向下移动，使驱动轴心移至轮子边缘，此时直流电机碰到触点通电，将轮子折叠为一个半圆形腿，实现轮式到腿式的变换。2CN107150732A说明书1/2页一种新型的轮腿式越障平台技术领域[0001]本发明属于越障移动平台应用领域，涉及了轮式机器人机构与半圆形腿式机器人腿机构。背景技术[0002]目前，移动机器人采用的主要运动模式有轮式驱动和腿式驱动。轮式机器人有以下优点：应用范围广、可靠性高、能量利用率高、控制方法简单易操作、行走稳定快速、制造成本低、能成功的借鉴现在汽车技术的丰富经验；缺点是轮式结构必须面对复杂地形上的几乎所有的点，并且驱动轮对环境的适应能力较差，所以在许多复杂环境受到了一定的限制。腿式机器人的优点是地形适应能力强、能越过障碍物或者壕沟；缺点是效率比较低。腿式机器人目前用于星际探测仍然十分困难。[0003]由于单一的行走方式受到很大的限制，所以复合式的移动机器人受到了业界的普遍关注，特别是轮腿式结构因为其高效、高速、高机动性和较强的地形适应能力而得到最为广泛的应用，轮腿复合式机器人是机器人发展的一个非常重要的分支，它是腿和轮通过不同的组合方式而形成的一种新型的移动机器人。比较典型的例子是年加拿大麦吉尔大学智能机器中心的机器人专家设计的一款新型的，具有六个半圆形腿的机器人“Rhex”，首次引入半圆形腿的概念，该结构不仅拥有像轮式腿那样具有结构简单、运动速度快、效率高、易于控制的优点，而且能够顺利通过大部分自然界的离散非连续的地形。[0004]虽然半圆形腿式机器人有诸多优点，但是在平整路面上行走会引起震荡，不如轮式机器人行走平稳，根据这点，本发明提出一种可以在轮式与半圆形腿式之间切换的机器人腿结构。发明内容[0005]本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种运动速度快、效率高、易于控制的新型轮腿式越障平台。本发明结构简单，适应性强，充分结合了轮式与腿式的优点。[0006]本发明的技术方案是：本发明的新型轮腿式越障平台，包括有四个驱动机构、四个轮腿机构和车体，轮腿机构与驱动机构组合对称分布在车体周围，轮腿机构通过驱动机构连接车体；驱动机构由两台伺服电机与齿轮组成，一台伺服电机负责驱动轮腿机构前行，另一台伺服电机通过齿轮带动轮腿机构中的齿条，以此来调节轮腿机构的驱动轴心；轮腿机构由两个半圆形腿、一个齿条与一个直流电机组成；当平台在平整路面上，轮腿机构是在初始状态下，两个半圆形腿组成一个整圆形的轮子；当平台处在复杂地形中，需要越障时，驱动机构中的伺服电机会通过齿轮带动齿条，使整个轮子相对车体向下移动，使驱动轴心移至轮子边缘，此时直流电机碰到触点通电，将轮子折叠为一个半圆形腿，实现轮式到腿式的变换。附图说明