新型变结构轮-腿式机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102765433A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102765433A(43)申请公布日2012.11.07(21)申请号201210244363.0(22)申请日2012.07.16(71)申请人上海大学地址200444上海市宝山区上大路99号(72)发明人徐子力陈振华赵娟金海涛韩丽楠孔师多(74)专利代理机构上海上大专利事务所(普通合伙)31205代理人何文欣(51)Int.Cl.B62D57/028(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图33页(54)发明名称新型变结构轮-腿式机器人(57)摘要本发明涉及一种新型变结构轮-腿式机器人，包括车体、驱动机构和轮腿机构。所述车体与四个轮腿机构和四个驱动机构组合成对称结构，每个轮腿机构由一个驱动机构驱动，并通过驱动机构连接车体；所述轮腿机构是由三个摇杆滑块机构串联而成；每一个轮腿机构与一个驱动机构构成一个轮腿系统，每个轮腿系统共由三个电机驱动：固连在车体上的一个电机Ⅰ输出轴联动驱动机构实现轮腿系统的前后摆动，一个电机Ⅱ安装在驱动机构上通过两组间歇槽轮机构传动实现轮腿系统的上下抬和弯曲动作；轮腿系统的末端装有独立驱动轮，该独立驱动轮由电机Ⅲ驱动。本发明结构简单，减少了腿部关节，降低了控制难度，结合了轮式机高机动性和足式机较强环境适应性的优点。CN10276543ACN102765433A权利要求书1/1页1.一种新型变结构轮-腿式机器人，包括车体（1）、驱动机构（4）和轮腿机构(5)，其特征在于：所述车体（1）与四个轮腿机构（5）和四个驱动机构（4）组合成对称结构，每个轮腿机构（5）由一个驱动机构（4）驱动，并通过驱动机构（4）连接车体（1）；所述轮腿机构（5）是由三个摇杆滑块机构串联而成；每一个轮腿机构（5）与一个驱动机构（4）构成一个轮腿系统，每个轮腿系统共由三个电机驱动：固连在车体(1)上的一个电机Ⅰ(2)输出轴联动驱动机构（4）实现轮腿系统的前后摆动，一个电机Ⅱ(3)安装在驱动机构（4）上通过两组间歇槽轮机构传动实现轮腿系统的上下抬和弯曲动作；轮腿系统的末端装有独立驱动轮，该独立驱动轮由一个由电机Ⅲ(6)驱动。2.根据权利要求1所述的新型变结构轮-腿式机器人，其特征在于：所述轮腿机构（5）中的摇杆滑块机构包括主动连杆a（29）、被动连杆b（21）、被动连杆c（24）、被动连杆d（30）和被动连杆e（32）,这些杆件之间搭接铰连采用销轴Ⅰ(22)和其两端的深沟球轴承承接，由单个销轴Ⅱ(23)通过深沟球轴承(31)实现这些杆件间叉接铰连，即主动连杆a（29）的下端叉头通过单个深沟球轴承（31）和轴销Ⅱ（23）与被动连杆d(30)的上端插头叉接铰连，被动连杆d(30)的上中部和下中部分别各通过一根轴销Ⅰ（22）及其两端的深沟球轴承与被动连杆b（21）中部和被动连杆c（24）中部搭接铰连，被动连杆d(30)的下端叉头通过单个深沟球轴承（31）和一根轴销Ⅱ（23）与被动连杆e（32）上端插头叉接铰连，被动连杆e（32）中部通过一根轴销Ⅰ（22）及其两端的深沟球轴承与被动连杆c(24)下端搭接铰连，被动连杆c（24）的上端插头通过单个深沟球轴承和一根轴销Ⅱ（23）与被动连杆b(21)下端叉头叉接铰连，从而组成摇杆滑块机构。3.根据权利要求1所述的新型变结构轮-腿机器人，其特征在于：所述的驱动机构是：所述电机Ⅰ(2)安装在车体（1）上，其输出轴上固定一个小齿轮（7）与一个大齿轮（9）啮合，大齿轮（9）固定在一根销轴Ⅲ（8）上，销轴Ⅲ（8）与一个连接板Ⅳ（10）通过方形固接；连接板Ⅳ(10)与一个连接板Ⅲ（12）、连接板Ⅲ（12）与一个连接板Ⅰ（16）以及连接板Ⅰ（16）与一个连接板Ⅱ（25）通过均螺钉固接；一个支架Ⅰ（18）和一个支架Ⅱ（27）的一端与一根轴Ⅱ（17）通过轴承铰接，轴Ⅱ（17）与所述连接板Ⅰ（16）固接，所述主动连杆a（29）通过轴套Ⅰ（28）与一根轴Ⅰ（19）固接；所述电机Ⅱ（3）的输出轴与一根轴Ⅲ（14）通过联轴器连接，带动固接在轴Ⅲ（14）上的一个拨盘Ⅰ（13）和一个拨盘Ⅱ（15）转动，拨盘Ⅰ（13）与固接在轴Ⅱ（17）上的一个槽轮Ⅰ（26）啮合，实现整条轮腿的抬放，拨盘Ⅱ（15）与固接在轴Ⅰ（19）上的一个槽轮Ⅱ（20）啮合，从而带动串联组合结构的主动连杆a（29）转动，带动整个轮腿系统的弯曲。2CN102765433A说明书1/3页新型变结构轮-腿式机器人技术领域[0001]本发明涉及一种轮-腿式移动机器人，特别是一种新型变结构轮-腿机器人。背景技术[0002]随着移动机器人技术的不断成熟与发展，机器人在工程探险、反恐防爆、军事侦察灾难搜救、星际探测等领域将会得到广泛应用。