从动轮式摆臂全向滑行机器人制造技术

本发明专利技术提供一种从动轮式摆臂全向滑行机器人，包括基座，所述基座下方设置有M条腿臂，其中M≥3的正整数，所述基座上固定设置有M个电机，用以驱动与所述M个电机一一对应的M条腿臂，每条所述腿臂包括杆部，轮架，以及与轮架的一端枢接的轮子，所述轮架的另一端与所述杆部的一端相连接，能够以杆部的一端为轴旋转，所述杆部的另一端与电机的输出轴直接或间接连接，所述杆部的轴线相对于地面倾斜；通过控制每个电机的转动方式，使得所述M条腿臂的协调摆动，M条腿臂设置成使得任意相邻的两条腿臂摆动时不会因发生干涉而相互碰撞，以实现从动轮式摆臂全向滑行机器人朝各个方向的行走。本发明专利技术具有运动方式较简单和灵活的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机器人，具体地涉及一种从动轮式摆臂全向滑行机器人。
技术介绍
随着社会的进步，机器人技术的发展可谓是日新月异，目前机器人领域中用于侦查、探险及科研较多的还是地面移动机器人，在地面移动机器人中应用最广泛的主要有腿臂式和轮式两种，而轮式机器人按其轮子动力来源又可分为主动轮式机器人和从动轮式机器人。从动轮式机器人作为轮式机器人的一个分类，由于兼具轮式快速高效的特点及轮轴无需电机直接驱动的特点，而逐渐成为国内外研宄人员所关注的研宄热点。现有的典型的从动轮式机器人如Roller-Walk、四轮溜冰机器人和仿人溜冰机器人等，由于机器人控制的自由度较多，在实现轮式滑行时运动控制比较复杂，很难以简单的机构实现全向移动。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种从动轮式摆臂全向滑行机器人，只需要控制机器人腿臂绕固定轴往复摆动即可实现滑行运动，四条腿臂中任意一个运动都可以提供动力，通过改变四条腿臂的旋转方向可实现机器人的任意方向移动。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案: 一种从动轮式摆臂全向滑行机器人，包括基座，所述基座下方设置有M条腿臂，其中M ^ 3的正整数，所述基座上固定设置有M个电机，用以驱动与所述M个电机——对应的M条腿臂，每条所述腿臂包括杆部，轮架，以及与轮架的一端枢接的轮子，所述轮架的另一端与所述杆部的一端相连接，能够以杆部的一端为轴旋转，所述杆部的另一端与电机的输出轴直接或间接连接，所述杆部的轴线相对于地面倾斜；通过控制每个电机的转动方式，使得所述M条腿臂的协调摆动，M条腿臂设置成使得任意相邻的两条腿臂摆动时不会因发生干涉而相互碰撞，以实现从动轮式摆臂全向滑行机器人朝各个方向的行走。电机的转动方式，是指电机转动的各个参数，如电机的正转(顺时针旋转)、反转(逆时针旋转)、停转间隔时间，旋转速度，旋转圈数等等。进一步，基座上设置有控制系统和感应装置，用以通过程序控制电机的转动方式。较佳地，杆部的另一端通过减速器或其他传动机构与电机的输出轴间接连接。较佳地，轮子也可以替换为冰刀。通过这样的设置，机器人可以在光滑的冰面上滑行。与现有技术相比，本专利技术具有如下突出的实质性特点和显著的优点: 本专利技术通过电机控制腿臂的摆动即可实现前进或后退及转弯动作，机构简单；每条腿臂相互独立，任意一个往复摆动都可提供动力，运动灵活性更强；通过控制腿臂的转动方向可以让机器人实现任意方向的滑行运动。本专利技术作为一种从动轮式机器人，具有运动方式较简单和灵活的优点。【附图说明】图1为本专利技术的一个实施例的从动轮式摆臂全向滑行机器人的立体示意图； 图2为本专利技术的一个实施例的从动轮式摆臂全向滑行机器人的主视示意图； 图3为本专利技术的一个实施例的从动轮式摆臂全向滑行机器人的俯视示意图。【具体实施方式】下面将结合附图对本专利技术的具体实施例做进一步的说明。如图1、图2和图3所示，一种从动轮式摆臂全向滑行机器人，包括基座1，基座I下方设置有四条腿臂，基座I上分别固定设置有四个电机3，用以驱动与四个电机3—一对应的四条腿臂2，其中每条腿臂3包括杆部21，轮架22，以及与轮架22的一端枢接的轮子23，轮架22的另一端与杆部21的一端相连接且以杆部21的一端为轴旋转，杆部21的另一端与电机3的输出轴直接或间接连接，杆部21的轴线相对于地面倾斜；通过控制每个电机3的转动方式，使得所述四条腿臂的协调摆动，四条腿臂设置成使得任意相邻的两条腿臂摆动时不会因发生干涉而相互碰撞，以实现从动轮式摆臂全向滑行机器人朝各个方向的行走。电机的转动方式，是指电机转动的各个参数，如电机的正转(顺时针旋转)、反转(逆时针旋转)、停转间隔时间，旋转速度，旋转圈数等等。基座I上设置有控制系统和感应装置，用以通过程序控制电机3的转动方式。具体地，在本实施例中，如图1所示，轮子23与地面的接触点到腿臂2与电机3的轴线的延伸线与地面的交点的距离，也就是腿臂2在地面上摆动半径的长度小于正方形基座I的边长的一半，这样使机器人在各种运动姿态下重心始终处于四个轮子与地面接触点形成的四边形内，而保证机器人的运动稳定性。轮子23通过销钉副安装在轮架22上，为了增加轮子23的滚动灵活性，在两者连接处增加了滚动轴承；轮架22通过深沟球轴承与杆部21相连接，杆部21的结构是一个弯曲的空心圆管，腿臂2摆动时带动轮架22同时绕其连接轴发生偏转；四条腿臂分别对称安装在基座I的四个角处；四个电机3通过螺钉固定安装在基座I的上表面上，如图3所示，电机3的转动轴通过弹性联轴器4与腿臂2固定连接，或者电机3的转动轴通过减速器及其他传动装置而间接与腿臂2相连接。本专利技术的轮子23也可以替换为冰刀。通过这样的设置，机器人可以在光滑的冰面上滑行。【主权项】1.一种从动轮式摆臂全向滑行机器人，其特征在于，包括基座，所述基座下方设置有M条腿臂，其中M ^ 3的正整数，所述基座上固定设置有M个电机，用以驱动与所述M个电机一一对应的M条腿臂，每条所述腿臂包括杆部，轮架，以及与轮架的一端枢接的轮子，所述轮架的另一端与所述杆部的一端相连接，能够以杆部的一端为轴旋转，所述杆部的另一端与电机的输出轴直接或间接连接，所述杆部的轴线相对于地面倾斜；通过控制每个电机的转动方式，使得所述M条腿臂的协调摆动，M条腿臂设置成使得任意相邻的两条腿臂摆动时不会因发生干涉而相互碰撞，以实现从动轮式摆臂全向滑行机器人朝各个方向的行走。2.根据权利要求1所述的从动轮式摆臂全向滑行机器人，其特征在于，所述基座上设置有控制系统和感应装置，用以通过程序控制所述电机的转动方式。3.根据权利要求1所述的从动轮式摆臂全向滑行机器人，其特征在于，所述杆部的另一端与电机输出轴直接连接或通过减速器与电机的输出轴间接连接。4.根据权利要求1所述的从动轮式摆臂全向滑行机器人，其特征在于，所述轮子替换为冰刀。【专利摘要】本专利技术提供一种从动轮式摆臂全向滑行机器人，包括基座，所述基座下方设置有M条腿臂，其中M≥3的正整数，所述基座上固定设置有M个电机，用以驱动与所述M个电机一一对应的M条腿臂，每条所述腿臂包括杆部，轮架，以及与轮架的一端枢接的轮子，所述轮架的另一端与所述杆部的一端相连接，能够以杆部的一端为轴旋转，所述杆部的另一端与电机的输出轴直接或间接连接，所述杆部的轴线相对于地面倾斜；通过控制每个电机的转动方式，使得所述M条腿臂的协调摆动，M条腿臂设置成使得任意相邻的两条腿臂摆动时不会因发生干涉而相互碰撞，以实现从动轮式摆臂全向滑行机器人朝各个方向的行走。本专利技术具有运动方式较简单和灵活的优点。【IPC分类】B62D57-028【公开号】CN104859744【申请号】CN201510238356【专利技术人】徐子力, 黄智洪, 田华, 卢松, 王英权, 杨文俊 【申请人】上海大学【公开日】2015年8月26日【申请日】2015年5月12日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从动轮式摆臂全向滑行机器人，其特征在于，包括基座，所述基座下方设置有M条腿臂，其中M≥3的正整数，所述基座上固定设置有M个电机，用以驱动与所述M个电机一一对应的M条腿臂，每条所述腿臂包括杆部，轮架，以及与轮架的一端枢接的轮子，所述轮架的另一端与所述杆部的一端相连接，能够以杆部的一端为轴旋转，所述杆部的另一端与电机的输出轴直接或间接连接，所述杆部的轴线相对于地面倾斜；通过控制每个电机的转动方式，使得所述M条腿臂的协调摆动，M条腿臂设置成使得任意相邻的两条腿臂摆动时不会因发生干涉而相互碰撞，以实现从动轮式摆臂全向滑行机器人朝各个方向的行走。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐子力，黄智洪，田华，卢松，王英权，杨文俊，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31