一种轮步自适应变构型移动机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及移动机器人，具体地说是一种轮步自适应变构型移动机器人，包括车体、脚板、小弹簧连接销、弹簧、大弹簧连接销、轮子及驱动电机，车体两侧均安装有轮子，轮子的中间部与安装于车体上的驱动电机相连，由驱动电机驱动旋转，轮子的中间部沿圆周方向均匀设有多个轮辐，每个轮辐上均铰接有脚板，每个脚板上均安装有小弹簧连接销，每个轮辐上均安装有大弹簧连接销，每个脚板上的小弹簧连接销与每个轮辐上的大弹簧连接销之间均连接有弹簧。本实用新型专利技术结构简单，总体结构轻盈紧凑，运动灵活，通过脚板的弹簧拉伸可以有效缓解因为轮子接地不连续性造成的振动，在拥有着越障能力的条件下仍然具有稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种轮步自适应变构型移动机器人
本技术涉及移动机器人，具体地说是一种轮步自适应变构型移动机器人。
技术介绍
随着机器人技术的迅猛发展，需要有一种适应复杂地形的移动机器人。轮辐式机器人采用轮辐间歇与地面接触，具有良好的地形通过能力。但是随之而来的就是因为间歇性接触造成的振动问题，振动情况下对内部传感器系统造成较大的影响，是一个急需解决的难题。
技术实现思路
为了解决现有移动机器人因振动对内部传感器系统造成影响的问题，本技术的目的在于提供一种轮步自适应变构型移动机器人。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：本技术包括车体、脚板、小弹簧连接销、弹簧、大弹簧连接销、轮子及驱动电机，其中车体两侧均安装有轮子，所述轮子的中间部与安装于所述车体上的驱动电机相连，由该驱动电机驱动旋转，所述轮子的中间部沿圆周方向均匀设有多个轮辐，每个所述轮辐上均铰接有脚板，每个所述脚板上均安装有小弹簧连接销，每个所述轮辐上均安装有大弹簧连接销，每个所述脚板上的小弹簧连接销与每个所述轮辐上的大弹簧连接销之间均连接有弹簧。其中：所述脚板在前进方向的后端安装有所述小弹簧连接销。所述脚板的后端呈“U”形，所述弹簧由该“U”形的开口穿入，并与所述小弹簧连接销相连。所述脚板为弧形板，各所述脚板所在圆的圆心与轮子中间部的圆心同心。所述脚板通过脚板连接销与轮辐铰接。所述轮子中间部的外边缘沿径向向外延伸形成轮辐，该轮辐为柱状结构，朝向所述弹簧的一侧开设有凹槽，所述弹簧由该凹槽穿入，并与所述大弹簧连接销相连。每个所述轮子上的各所述脚板间歇性与地面接触，即每个所述轮子上的各所述脚板在移动时始终仅有一个与地面接触。所述脚板在与地面接触的过程中，在旋转过程中的受力作用下，所述脚板绕铰接的轴线旋转、并且拉动所述弹簧用以缓冲瞬间接触时产生的冲击动能。本技术的优点与积极效果为：1.本技术提供的机器人结构简单，总体结构轻盈紧凑，运动灵活，控制精巧，轮部的可调节与自适应能力可以使机器人具有更强的地形通过能力和减震能力。2.本技术通过脚板的弹簧拉伸可以有效缓解因为轮子接地不连续性造成的振动，在拥有着越障能力的条件下仍然具有稳定性。3.本技术通过弹簧完成对地形的自适应，解决了轮辐式机器人的振动问题。附图说明图1为本技术的立体结构示意图；图2为本技术结构主视图；图3为本技术越障示意图；其中：1为车体，2为脚板，3为脚板连接销，4为小弹簧连接销，5为弹簧，6为大弹簧连接销，7为轮子，8为轮辐。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详述。如图1、图2所示，本技术包括车体1、脚板2、脚板连接销3、小弹簧连接销4、弹簧5、大弹簧连接销6、轮子7及驱动电机，其中车体1两侧均安装有轮子7，本实施例的轮子7具有两组、每组两个，每组中的两个轮子7对称安装在车体1的两侧。轮子7的中间部与安装于车体1上的驱动电机相连，由该驱动电机驱动旋转；本实施例的驱动电机固定在车体1的内部，驱动电机的数量可为一～四个，当驱动电机的数量为一个时，每组中的两个轮子7共用一根轮轴，轮轴转动安装于车体1上，驱动电机的输出轴通过传动机构(可为链传动机构)与两组轮子7的轮轴传动连接，驱动两组共四个轮子7同步旋转；当驱动电机的数量为两个时，每组中的两个轮子7共用一根轮轴，轮轴转动安装于车体1上，每个驱动电机的输出轴通过传动机构(可为齿轮传动机构)与一组轮子7的轮轴传动连接，每组中的两个轮子7可由一个驱动电机独立驱动、同步旋转；当驱动电机的数量为三个时，任意一组中的两个轮子7共用一根轮轴，轮轴转动安装于车体1上，并由一个驱动电机的输出轴通过传动机构(可为齿轮传动机构)独立驱动、同步旋转，另外一组中的两个轮子7分别通过轮轴转动安装在车体1上，另外一组中的每个轮子7均通过联轴器与一个驱动电机的输出轴相连，另外一组中的两个轮子7由两个驱动电机独立驱动旋转；当驱动电机的数量为四个时，则每个轮子7均通过轮轴转动安装在车体1上，并均通过联轴器连接一个驱动电机的输出轴，四个驱动电机独立驱动四个轮子7旋转。本实施例也可将轮子7的中间部朝向车体1的内表面沿轴向延伸，延伸部转动安装于车体1上，轮轴再与延伸部相连。本实施例轮子7的中间部沿圆周方向均匀设有多个(本实施例为六个)轮辐8，本实施例轮子7中间部的外边缘沿径向向外延伸形成轮辐8，每个轮辐8上均铰接有脚板2，每个脚板2上均安装有小弹簧连接销4，每个轮辐8上均安装有大弹簧连接销6，每个脚板2上的小弹簧连接销4与每个轮辐8上的大弹簧连接销6之间均连接有弹簧5。本实施例的轮辐8为柱状结构，朝向弹簧5的一侧开设有凹槽，弹簧5由该凹槽穿入，并与大弹簧连接销6相连。本实施例的脚板2为弧形板，各脚板2所在圆的圆心与轮子7中间部的圆心同心，每个脚板2均通过脚板连接销3与一个轮辐8铰接；脚板2在前进方向的后端安装有小弹簧连接销4，本实施例脚板2的后端呈“U”形，弹簧5由该“U”形的开口穿入，并与小弹簧连接销4相连。本技术的工作原理为：如图1～3所示，驱动电机驱动轮子7旋转，每个轮子7上的各脚板2间歇性与地面接触，即每个轮子7上的各脚板2在移动时始终仅有一个与地面接触，针对低速情况下对复杂地形具有良好的适应性与机动能力，通过间歇性接触，可以增大与障碍物的接触概率，提高地形通过的能力。脚板2在与地面接触的过程中，在旋转过程中的受力作用下，脚板2绕脚板连接销3的轴线旋转、并且拉动弹簧5用以缓冲瞬间接触时产生的冲击动能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮步自适应变构型移动机器人，其特征在于：包括车体(1)、脚板(2)、小弹簧连接销(4)、弹簧(5)、大弹簧连接销(6)、轮子(7)及驱动电机，其中车体(1)两侧均安装有轮子(7)，所述轮子(7)的中间部与安装于所述车体(1)上的驱动电机相连，由该驱动电机驱动旋转，所述轮子(7)的中间部沿圆周方向均匀设有多个轮辐(8)，每个所述轮辐(8)上均铰接有脚板(2)，每个所述脚板(2)上均安装有小弹簧连接销(4)，每个所述轮辐(8)上均安装有大弹簧连接销(6)，每个所述脚板(2)上的小弹簧连接销(4)与每个所述轮辐(8)上的大弹簧连接销(6)之间均连接有弹簧(5)。/n

【技术特征摘要】
1.一种轮步自适应变构型移动机器人，其特征在于：包括车体(1)、脚板(2)、小弹簧连接销(4)、弹簧(5)、大弹簧连接销(6)、轮子(7)及驱动电机，其中车体(1)两侧均安装有轮子(7)，所述轮子(7)的中间部与安装于所述车体(1)上的驱动电机相连，由该驱动电机驱动旋转，所述轮子(7)的中间部沿圆周方向均匀设有多个轮辐(8)，每个所述轮辐(8)上均铰接有脚板(2)，每个所述脚板(2)上均安装有小弹簧连接销(4)，每个所述轮辐(8)上均安装有大弹簧连接销(6)，每个所述脚板(2)上的小弹簧连接销(4)与每个所述轮辐(8)上的大弹簧连接销(6)之间均连接有弹簧(5)。


2.根据权利要求1所述的轮步自适应变构型移动机器人，其特征在于：所述脚板(2)在前进方向的后端安装有所述小弹簧连接销(4)。


3.根据权利要求2所述的轮步自适应变构型移动机器人，其特征在于：所述脚板(2)的后端呈“U”形，所述弹簧(5)由该“U”形的开口穿入，并与所述小弹簧连接销(4)相连。


4.根据权利要求1所述的轮步自适应变...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金国，王莽宽，冯靖凯，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：新型
国别省市：辽宁;21