一种轮腿复合式移动机器人平台.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102303655A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102303655A(43)申请公布日2012.01.04(21)申请号201110166054.1(22)申请日2011.06.20(71)申请人河北工业大学地址300401天津市北辰区河北工业大学北辰校区(72)发明人张明路张小俊孙凌宇张建华(74)专利代理机构天津翰林知识产权代理事务所(普通合伙)12210代理人李济群(51)Int.Cl.B62D57/028(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种轮腿复合式移动机器人平台(57)摘要本发明公开一种轮腿复合式移动机器人平台，该机器人平台包括车身、前、后车体和前、后轮腿系统，其特征在于前轮腿系统包括转向系统和前摆腿系统，转向系统包括转向电机、转向机构和转向车轮；前摆腿系统包括前摆腿电机、前轮腿支架和前摆腿车轮，两个子系统都安装在前箱体内，前箱体利用其后部伸出的前短轴与车身连接；后轮腿系统由车体及后摆腿系统和驱动系统组成，两个子系统都安装在后车体上；后车体利用其前部伸出的后短轴与车身连接；车身部分主要包括转角电机，转角电机安装在车身内部，与车身之间无相对运动，扭矩输出端连接一个齿轮，与之啮合的另一个齿轮与所述的后短轴刚性连接，由转角电机实现车身的左右调倾。CN102365ACCNN110230365502303661A权利要求书1/1页1.一种轮腿复合式移动机器人平台，该机器人平台包括车身、前车体和后车体、前轮腿系统和后轮腿系统，其特征在于：所述前轮腿系统包括转向系统和前摆腿系统两个子系统，转向系统包括转向电机、转向机构和转向车轮；前摆腿系统包括前摆腿电机、前轮腿支架和前摆腿车轮，两个子系统都安装在前车体上；前车体利用从其前箱体后部伸出的前短轴与车身连接；所述转向机构是一平面四杆机构，安装在前箱体的下部，通过前箱体下部的通孔伸出车体的下壁，连杆的两端通过销钉分别与两侧转向车轮的转角销轴连接，实现转向车轮的同向转向，转向车轮通过固定在前箱体侧壁的前轮腿支架与前箱体连接；所述前轮腿支架通过前箱体两侧的通孔伸出，外部左右两端分别安装一个前摆腿车轮，前摆腿车轮可以相对于前箱体做一定范围内的旋转运动；转向电机和前摆腿电机分别安装在前箱体内的适当位置，并通过齿轮连接将运动传递给转向机构和前轮腿支架，实现转向和摆腿；所述后轮腿系统包括后摆腿系统和驱动系统两个子系统；两个子系统都安装在后车体上；后车体利用从其后箱体前部伸出的后短轴与车身连接；所述驱动系统包括驱动电机、差速器、带轮及驱动车轮，差速器安装在后车体内，差速器输出轴由后车体两侧的通孔伸出，伸出的两个轴端分别安装有驱动车轮，并用齿轮带动驱动车轮运动；后摆腿系统包括后摆腿电机、套筒、后摆腿支架及后摆腿车轮，套筒安装在差速器输出轴的一侧，与差速器及后车体之间都有相对运动，后摆腿电机的扭矩通过固定在套筒上的齿轮传递给后摆腿支架，实现一定角度范围内的摆腿，后摆腿车轮安装在后摆腿支架外部两端，通过固定在驱动车轮和后摆腿车轮上的带轮，由带传动将动力传递给后摆腿车轮；所述车身部分主要包括转角电机；转角电机安装在车身内，与车身之间无相对运动；转角电机扭矩输出端连接一个齿轮，与之啮合的另一个齿轮与所述的后短轴刚性连接，由转角电机的旋转实现车身的左右调倾。2.根据权利要求1所述的轮腿复合式移动机器人平台，其特征在于所述的转向车轮与驱动车轮的直径均为200mm，转向车轮轮轴与驱动车轮轮轴之间的距离为600mm，两个转向车轮之间的距离为540mm，前、后摆腿支架的支架长度均为240mm，车身底部距离地面的距离为车轮的半径。2CCNN110230365502303661A说明书1/5页一种轮腿复合式移动机器人平台技术领域[0001]本发明涉及机器人技术，具体为一种改进的轮腿复合式移动机器人平台。背景技术[0002]轮式移动机器人平台的优点是高速高效，缺点是地形适应能力差。为了适应复杂的地形环境，现在很多机器人都不单单采用轮式移动机构，更多的是采用轮履式、轮腿式或是轮履腿式等复合移动机构。复合移动机器人平台在不同环境下采用不同的行进策略，极大地提高了机器人的前进速度和地形适应能力，成为当今室外机器人发展的一个主要方向。移动机器人平台是一个基础平台，其上可搭载控制系统、检测系统和机械手等，可以实现许多普通机器人难以实现的功能。机器人平台是一个独立的模块，和其他平台之间相互独立，便于二次开发和改装，应用范围很广。[0003]机器人移动平台系统要解决的实质问题是，通过对机器人的工作环境、要实现的具体功能等技术指标进行综合性能分析，设计出一套最优机械结构，使机器人能够实现规定的动作和相应的控制。移动平台系统设计的首要问题是确定其行进方式