一种足式和轮式可切换的机器足结构制造技术

本实用新型专利技术涉及机器人技术领域，公开了一种足式和轮式可切换的机器足结构，包括：大腿部，所述大腿部的两端分别设有第一同步轮和第二同步轮，所述第一同步轮与所述第二同步轮经同步带连接；驱动部，所述驱动部包括驱动内轴和驱动外轴，所述驱动内轴与所述第一同步轮连接，所述驱动外轴与所述大腿部连接；行走部，设置于所述大腿部靠近所述第二同步轮的一端，所述行走部包括小腿部和车轮，所述小腿部和所述车轮分别经转换装置与所述第二同步轮连接，所述转换装置用于控制所述小腿部和所述车轮与所述第二同步轮的连接状态。通过轮式和足式行走的快速切换，应对不同道路状况，以达到行走效率最大化，且结构简单，制作成本低廉。制作成本低廉。制作成本低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种足式和轮式可切换的机器足结构


[0001]本技术涉及机器人
，尤其涉及一种足式和轮式可切换的机器足结构。

技术介绍

[0002]机器人技术的发展给人们的生活带来了极大便利，在残障辅助、医疗救护、抢险救灾、资源勘探以及消防作业等领域不乏机器人的身影，机器人能很好地取代了人类在特定领域完成特殊的任务。
[0003]当前机器人行走方式主要有三类，一种是轮型机器人，设计及控制简单，运动速度快，适合平缓地面使用；另一种是多足行走机器人，设计及控制复杂，具有仿生特点，但在平缓地面仍无法实现快速运动。还有一种是履带式，其虽然可以应对复杂崎岖道路，但却不能避免本体的剧烈颠簸。
[0004]因此，亟需设计一种足式和轮式可切换的机器足结构来使机器人能在不同的环境中完成通行任务。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本技术提供了一种足式和轮式可切换的机器足结构，通过轮式和足式行走的快速切换，应对不同道路状况，以达到行走效率最大化，且结构简单，制作成本低廉。
[0006]本技术提供的技术方案如下：
[0007]一种足式和轮式可切换的机器足结构，包括：
[0008]大腿部，所述大腿部的两端分别设有第一同步轮和第二同步轮，所述第一同步轮与所述第二同步轮经同步带连接，使所述第一同步轮与所述第二同步轮同步转动；
[0009]驱动部，设置于所述大腿部靠近所述第一同步轮的一端，所述驱动部包括驱动内轴和驱动外轴，所述驱动内轴与所述第一同步轮连接，所述驱动外轴与所述大腿部连接；
[0010]行走部，设置于所述大腿部靠近所述第二同步轮的一端，所述行走部包括小腿部和车轮，所述小腿部和所述车轮分别经转换装置与所述第二同步轮连接，所述转换装置用于控制所述小腿部和所述车轮与所述第二同步轮的连接状态。
[0011]本技术方案中，足式和轮式可切换的机器足结构，其轮、足运动模式可灵活切换，有效地结合了轮式高机动性和足式较强的环境适应性；机器足可具有多个自由度，可实现全方位运动以调节机身姿态和重心平衡。其中，在大腿部和小腿部连接处设置有转换装置，通过对转换装置的控制决定足式行走还是轮式行走。通过控制驱动部和转换装置使大腿部和小腿部协同运行。小腿部的转动通过大腿部上的同步带带动第二同步轮转动，第二同步轮通过转换装置与小腿部相连接，当转换装置处于第一状态时，第二同步轮与小腿部相对固定，第二同步轮带动小腿部转动，通过驱动部可控制小腿部前后来回移动，配合大腿部的运行即可实现仿生移动；当转换装置处于第二状态时，第二同步轮带动车轮转动，而此时小
腿部不动。在将转换装置调至第二状态之前，可以通过控制驱动部，使小腿部转动至车轮的上侧，避免转换装置调至第二状态时是小腿部落地，导致车轮悬空而无法正常行走。大腿部的转动由驱动外轴驱动，小腿部和车轮由驱动内轴带动同步轮驱动，小腿部和车轮的转动由转换装置控制切换。
[0012]进一步优选地，所述大腿部包括：第一安装座、第二安装座及连接轴，所述第一安装座与所述第二安装座分别与所述连接轴的两端连接，所述第一同步轮装设在所述第一安装座上，并与所述第一安装座转动连接；所述第二同步轮装设在所述第二安装座上，并与所述第二安装座转动连接。
[0013]进一步优选地，所述第一同步轮、所述第二同步轮及所述连接轴位于同一轴线方向上。
[0014]进一步优选地，所述驱动外轴为筒形结构，所述驱动外轴与所述第一安装座固定连接；
[0015]所述驱动内轴插设在所述驱动外轴的内部，并与所述第一同步轮固定连接。
[0016]进一步优选地，所述驱动外轴与第一驱动电机连接，使所述第一驱动电机驱动所述大腿部转动；
[0017]所述驱动内轴与第二驱动电机连接，使所述第二驱动电机驱动所述第一同步轮转动。
[0018]进一步优选地，所述车轮设置在所述大腿部远离所述驱动部的一侧。
[0019]进一步优选地，所述小腿部上设有触地部，所述触地部位于所述小腿部远离所述大腿部的一端，所述触地部与所述小腿部可拆卸连接。
[0020]本技术方案中，由于移动机器人的使用场景非常多，在不同的使用场景中，对机器人足部有不同的要求。例如：在医院内，机器人的足部不能太硬，避免行走时与地面接触时产生噪音；而在抢险救灾的场景中，机器人的足部又不能是软质材质的，火灾现场软质的材质容易被烧着。通过设置触地部与小腿部可拆卸连接，可以在不同的场景中更换不同类型的触地部，以适应实际的需求。
[0021]进一步优选地，所述同步带为皮带或链条。
[0022]进一步优选地，所述转换装置为电磁离合器。
[0023]本技术方案中，当电磁离合器吸合时，第二同步轮与小腿部相对固定，第二同步轮带动小腿部转动，通过驱动部可控制小腿部前后来回移动，配合大腿部的运行即可实现仿生移动；当电磁离合器分离时，第二同步轮带动车轮转动，而此时小腿部不动。
[0024]与现有技术相比，本技术的足式和轮式可切换的机器足结构有益效果在于：
[0025]本技术中，足式和轮式可切换的机器足结构，其轮、足运动模式可灵活切换，有效地结合了轮式高机动性和足式较强的环境适应性；机器足可具有多个自由度，可实现全方位运动以调节机身姿态和重心平衡；通过轮式和足式行走的快速切换，应对不同道路状况，以达到行走效率最大化，且结构简单，制作成本低廉。
附图说明
[0026]下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
[0027]图1是一实施例机器足结构足式状态的结构示意图；
[0028]图2是另一实施例机器足结构轮式状态的结构示意图。
[0029]附图标号说明：
[0030]1.大腿部，2.第一同步轮，3.第二同步轮，4.同步带，5.驱动内轴，6.驱动外轴，7.小腿部，8.车轮，9.转换装置，10.第一安装座，11.第二安装座，12.连接轴，13.触地部。
具体实施方式
[0031]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本申请。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
[0032]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所述描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。
[0033]为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种足式和轮式可切换的机器足结构，其特征在于，包括：大腿部，所述大腿部的两端分别设有第一同步轮和第二同步轮，所述第一同步轮与所述第二同步轮经同步带连接，使所述第一同步轮与所述第二同步轮同步转动；驱动部，设置于所述大腿部靠近所述第一同步轮的一端，所述驱动部包括驱动内轴和驱动外轴，所述驱动内轴与所述第一同步轮连接，所述驱动外轴与所述大腿部连接；行走部，设置于所述大腿部靠近所述第二同步轮的一端，所述行走部包括小腿部和车轮，所述小腿部和所述车轮分别经转换装置与所述第二同步轮连接，所述转换装置用于控制所述小腿部和所述车轮与所述第二同步轮的连接状态。2.根据权利要求1所述的足式和轮式可切换的机器足结构，其特征在于：所述大腿部包括：第一安装座、第二安装座及连接轴，所述第一安装座与所述第二安装座分别与所述连接轴的两端连接，所述第一同步轮装设在所述第一安装座上，并与所述第一安装座转动连接；所述第二同步轮装设在所述第二安装座上，并与所述第二安装座转动连接。3.根据权利要求2所述的足式和轮式可切换的机器足结构，其特征在于：所述第一同步...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丙新，顾家忻，胡景晨，
申请(专利权)人：上海新纪元机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：