一种轮腿式蟑螂形仿生机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种轮腿式蟑螂形仿生机器人。该机器人主要由底盘、直流电机及行星齿轮减速器、轮腿组成；底盘上装有无线控制模块与电池组，实现远程控制与供电；机器人前端安装广角摄像头和超声探头，以完成侦查探测作业。所实用新型专利技术的蟑螂形仿生机器人，模仿蟑螂的交替三脚步态，采用三对轮腿式驱动结构，行走效率高，具有很强的越障能力和机动性，能够在条件恶劣、地形复杂的环境中进行侦查探测工作，在军工领域有很强的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于仿生机器人领域，涉及一种轮腿式的蟑螂形仿生机器人，机动性强，可在复杂地形行走。
技术介绍
目前，移动机器人采用的主要运动模式是轮式驱动，然而轮式驱动不能适应复杂地形，越障能力差。随着机器人应用范围的日益广泛，机器人将逐步应用于人类所无法深入到的条件恶劣、地形复杂的未知非结构环境中勘探。这就要求机器人必须具有较强的地形适应能力、高效的运动模式。从自然界的生物来看，蟑螂通过六条腿的交替三脚步态行进，具有较好的机动性，对不平路面适应能力突出，可以轻松跨过较大障碍物。技术专利CN104608838A公开了一种六足轮腿式爬行仿生机器人，该机器人包括三个躯干部分，以及分别设置在躯干两侧的六个轮腿组件，各轮腿由六个电机分别驱动。其中，各躯干部分间距可调，且各轮腿组件刚度可调，使得机器人的最大跨越沟渠宽度与最大攀越阶梯障碍高度均可以变化。但该机器人仿生性不强，机动性不够高。技术专利CN101850798A公开了一种基于双四连杆机构的仿生蟑螂机器人，该机器人包括有六组结构相同的足，以及将其连接在一起的连板。所述足的构形采用双四连杆机构，由三个舵机驱动分别模拟蟑螂的髋关节、大腿关节和小腿关节运动。从仿生学角度看，采用多连杆结构设计仿生蟑螂机器人具有合理性。但是该机器人步态复杂、行走效率低，不适合于实际的侦查探测工作。总体来说，仿生爬行机器人领域已经取得了一些显著的成果。要得到行走效率高、机动性强的爬行机器人，就要将现有的轮式移动机构与仿生相结合，不仅具有仿生机器人的越障能力，还应保持轮式移动机构快速、高效的运动特性。如何将二者相结合，是当下蟑螂形仿生机器人设计和制造中亟待解决的问题之一。
技术实现思路
本技术主要为解决现有技术所存在的技术问题而提出了一种轮腿式蟑螂形仿生机器人。该机器人模仿蟑螂的交替三脚步态，采用了三对轮腿式驱动结构，行走效率高，具有很强的越障能力和机动性，能够在条件恶劣、地形复杂的环境中进行侦查探测工作，在军工领域有很强的应用前景。本技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种轮腿式蟑螂形仿生机器人，其特征在于，包括底盘、设置在底盘两侧的至少三对轮腿式驱动结构、用于驱动轮腿式驱动结构的至少六个直流电机及行星齿轮减速器、设置在底盘上的广角摄像头、超声探头以及无线控制模块；以及给整个机器人供电的电池组；其中，直流电机及行星齿轮减速器通过螺栓固定在底盘上，输出轴与轮腿式驱动结构配接进行驱动；广角摄像头、超声探头通过螺钉固定在底盘前部；电池组、无线控制模块固定在底盘上，通过导线与电机、摄像头、超声探头连接。所述轮腿式驱动结构为三叉对称结构，表面覆盖防滑橡胶；轮腿与电机输出轴配接，同轴线的每对轮腿错开60°布置。在上述的一种轮腿式蟑螂形仿生机器人，所述广角摄像头，可将实时图像通过无线控制模块传回；所述超声探头可检测到机器人无法越过的障碍。本技术由于采用以上技术方案，具有以下优点：1.三对轮腿式驱动结构错开布置，模仿了蟑螂的交替三脚步态，具有很强的越障能力和机动性；2.机器人结构紧凑，轮腿相对底盘较大，抗倾覆能力强；3.轮腿采用对称结构，后退或发生倾覆时都能够正常运动；4.六个直流电机经行星齿轮减速器减速后直接驱动轮腿，驱动力强，行走效率高；5.超声探头用于检测无法越过的障碍，据此决定机器人直线越障或绕行。附图说明图1是本技术的蟑螂形仿生机器人的外观图。图2是本技术的蟑螂形仿生机器人的主视图。图3是本技术的蟑螂形仿生机器人的俯视图。具体实施方式 下面通过实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步具体的说明。 实施例：本技术在整体结构设计方面，提供一种轮腿式蟑螂形仿生机器人，如图1所示，包括底盘1、三对轮腿式驱动结构2、六个直流电机及行星齿轮减速器5、广角摄像头3、超声探头4、电池组6、无线控制模块7。其中，直流电机及行星齿轮减速器5直接通过螺栓固定在底盘1上，输出轴与轮腿2配接进行驱动；广角摄像头3、超声探头4通过螺钉固定在底盘1前部；电池组6、无线控制模块7固定在底盘上，通过导线与电机、摄像头、超声探头连接。如图2所示为本技术的主视图，轮腿2为三叉对称结构，表面覆盖防滑橡胶；轮腿与电机输出轴配接，同轴线的每对轮腿错开60°布置。平地上行走时，与轮式移动机构相似；遇到障碍物时，错开的各轮腿能够模仿蟑螂的交替三脚步态翻越障碍物。该轮腿式蟑螂形仿生机器人，头部装有广角摄像头3，可将实时图像通过无线控制模块7传回；还装有超声探头4用于检测到机器人无法越过的障碍：正常情况下机器人按三脚步态直行，当超声探头检测到无法越过的大型障碍时，转向避障。 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本技术精神作举例说明。本技术所属
的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本技术的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮腿式蟑螂形仿生机器人，其特征在于，包括底盘(1)、设置在底盘(1)两侧的至少三对轮腿式驱动结构(2)、用于驱动轮腿式驱动结构(2)的至少六个直流电机及行星齿轮减速器(5)、设置在底盘(1)上的广角摄像头(3)、超声探头(4)以及无线控制模块(7)；以及给整个机器人供电的电池组(6)；其中，直流电机及行星齿轮减速器(5)通过螺栓固定在底盘(1)上，输出轴与轮腿式驱动结构(2)配接进行驱动；广角摄像头(3)、超声探头(4)通过螺钉固定在底盘(1)前部；电池组(6)、无线控制模块(7)固定在底盘上，通过导线与电机、摄像头、超声探头连接；所述轮腿式驱动结构(2)为三叉对称结构，表面覆盖防滑橡胶；轮腿与电机输出轴配接，同轴线的每对轮腿错开60°布置。

【技术特征摘要】
1.一种轮腿式蟑螂形仿生机器人，其特征在于，包括底盘(1)、设置在底盘(1)两侧的至少三对轮腿式驱动结构(2)、用于驱动轮腿式驱动结构(2)的至少六个直流电机及行星齿轮减速器(5)、设置在底盘(1)上的广角摄像头(3)、超声探头(4)以及无线控制模块(7)；以及给整个机器人供电的电池组(6)；其中，直流电机及行星齿轮减速器(5)通过螺栓固定在底盘(1)上，输出轴与轮腿式驱动结构(2)配接进行驱动；广角摄像头(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕先颖，李恩玉，
申请(专利权)人：吕先颖，
类型：新型
国别省市：湖北;42