具有多移动模态的机器人行走平台以及移动机器人制造技术

本公开涉及一种机器人行走平台。所述机器人行走平台的第一连杆、第一模态转换机构、支撑主体机构以及被动轮支撑架构成摇杆滑块机构。由此，借助支撑主体机构在第一腿部机构轴向方向上的升降，带动上述摇杆滑块机构中的被动轮支撑架运动，实现机器人行走平台在仅利用其腿部机构上的主动轮进行移动的第一移动模态与同时利用该主动轮与被动轮支撑架上的被动轮进行移动的第二移动模态之间的转换。此外，本公开还涉及一种包括该机器人行走平台的移动机器人。移动机器人。移动机器人。

【技术实现步骤摘要】
具有多移动模态的机器人行走平台以及移动机器人


[0001]本公开涉及机器人领域，更具体地，涉及一种具有多移动模态的机器人行走平台以及包括该机器人行走平台的移动机器人。

技术介绍

[0002]随着机器人技术的发展，例如在智能工厂、智能物流、智能仓储等领域中，各种各样的机器人越来越多地使用在上述领域中以显著提高自动化程度并减少人力资源成本。常见的移动机器人例如为足式机器人以及轮式机器人。为使机器人能够灵活高效地移动并且能够适应复杂的地形环境，通常使用轮足式移动机器人。轮足式移动机器人以足式机器人为基础，例如在其足部机构的底部增加了轮子，使得轮足式移动机器人既具备轮式运动的敏捷性，又具备足式运动的灵活性，适应于多种复杂的地形。但是，轮足式移动机器人在双轮模态下稳定性较差，并且整机负载能力低，这限制了轮足式移动机器人的应用。
[0003]因此，需要一种能够在多移动模态、例如能够双轮与四轮模态之间进行模态转换的机器人行走平台以及包括该机器人行走平台的移动机器人。该机器人行走平台以及该移动机器人能够以较低的成本经由简单的控制，在需要提高该机器人行走平台以及该移动机器人的负载能力的情况下，将其移动模态转换至多轮模态、例如四轮模态；并且在需要对复杂的地形进行适应或在需要满足快速和敏捷性方面的要求的情况下，将其移动模态转换回例如双轮状态。
[0004]公开内容
[0005]因此，本公开提供了一种机器人行走平台。所述机器人行走平台的第一连杆、第一模态转换机构、支撑主体机构以及被动轮支撑架构成摇杆滑块机构。由此，借助支撑主体机构在第一腿部机构轴向方向上的升降，能够带动上述摇杆滑块机构中的被动轮支撑架运动、即展开或收拢被动轮支撑架，以实现机器人行走平台在仅利用其腿部机构上的主动轮进行移动的第一移动模态与同时利用该主动轮与被动轮支撑架上的被动轮进行移动的第二移动模态之间的转换。通过上述转换，该机器人行走平台既能够用于需要较高负载能力以及刚度的使用场景，又能够用于地形复杂以及需要满足快速和敏捷性要求的使用场景。
[0006]此外，本公开还提供了一种包括该机器人行走平台的移动机器人。通过将上述机器人行走平台作为驱动该移动机器人进行移动的驱动机构，该移动机器人具有与上述机器人行走平台相对应的优点，即，既能够用于需要较高负载能力以及刚度的使用场景，又能够用于地形复杂以及需要满足快速和敏捷性要求的使用场景。
[0007]本公开的第一方面涉及一种机器人行走平台，包括：支撑主体机构，包括能够在支撑主体机构上滑动的第一模态转换机构，以及限制所述第一模态转换机构滑动的第一行程限制机构；被动轮机构，包括被动轮、被动轮支撑架以及第一连杆，其中，所述被动轮支撑架与所述支撑主体机构铰接以形成转动副，所述第一连杆的第一端部与所述第一模态转换机构传动连接，并且所述第一连杆的第二端部与所述被动轮支撑架传动连接；以及第一腿部机构，包括升降机构、模态转换触发机构以及主动轮，所述升降机构被配置为与所述支撑主
体机构固定连接并且在所述第一腿部机构的轴向方向上升降所述支撑主体机构，所述模态转换触发机构被配置为在所述支撑主体机构被升降到第一腿部机构的预定位置处时，触发第一模态转换机构在所述第一行程限制机构内滑动。
[0008]由此，根据本公开的机器人行走平台中的第一连杆、第一模态转换机构、支撑主体机构以及被动轮支撑架构成摇杆滑块机构。在需要将机器人行走平台在仅利用其腿部机构上的主动轮进行移动的第一移动模态与同时利用该主动轮与被动轮支撑架上的被动轮进行移动的第二移动模态之间进行转换的情况下，首先将利用第一腿部机构的升降机构来带动支撑主体机构在第一腿部机构轴向方向上进行升降。当支撑主体机构被升降到预定位置、即例如第一腿部机构轴向方向上布置有模态转换触发机构的位置处时，模态转换触发机构将触发第一模态转换机构在所述第一行程限制机构内滑动。经由上述摇杆滑块机构，第一模态转换机构在所述第一行程限制机构内的滑动运动将被转换为所述被动轮支撑架围绕所述被动轮支撑架与所述支撑主体机构铰接形成的转动副的旋转运动，即实现了对所述被动轮支撑架的展开和收拢。由于所述被动轮支撑架还包括被动轮，因此在所述被动轮支撑架展开的情况下被动轮可以与地面接触，机器人行走平台以第二移动模态、即例如多轮模态运行，并且在所述被动轮支撑架收拢的情况下以第一移动模态、例如双轮模态来运行。换言之，通过对由第一连杆、第一模态转换机构、支撑主体机构以及被动轮支撑架构成的摇杆滑块机构的简单控制，即可实现根据本公开的机器人行走平台在用于快速使用场景的第一移动模态与用于高负载使用场景的第二移动模态之间进行转换。因此，根据本公开的机器人行走平台具有使用场景丰富、控制简单且构建成本低等优点。
[0009]根据本公开的机器人行走平台的更详细的实施方式，所述第一模态转换机构包括第一移动杆和第一滑块机构，所述第一滑块机构与所述第一移动杆传动连接，并且与所述第一连杆的第一端部传动连接；所述模态转换触发机构包括限位突起，其中，所述限位突起被配置为在所述支撑主体机构被升降到第一腿部机构的预定位置处时，与所述第一移动杆接触并带动所述第一移动杆在所述第一行程限制机构内滑动，以使所述第一滑块机构能够在第一行程限制机构中滑动。
[0010]在此，所述模态转换触发机构例如可以被构建为布置在第一腿部机构轴向方向上的限位突起，并且所述第一模态转换机构可以被构建为包括第一移动杆和第一滑块机构。由此，通过简单地控制支撑主体机构在第一腿部机构上进行升降并在预定位置处通过第一移动杆触发限位突起，即可实现所述机器人行走平台在用于快速使用场景的第一移动模态与用于高负载使用场景的第二移动模态之间进行转换。
[0011]根据本公开的机器人行走平台的更详细的实施方式，所述第一移动杆为第一Z型移动杆，所述第一Z型移动杆的第三部段被配置为用于在所述支撑主体机构被升降到第一腿部机构的预定位置处时与所述限位突起接触，以使所述第一滑块机构能够在第一行程限制机构中滑动，并且所述第一行程限制机构被配置为所述支撑主体机构上的容纳部，所述容纳部包括第一子容纳部、第二子容纳部以及第三子容纳部，并且分别被配置为用于容纳所述第一Z型移动杆的第一部段、第二部段以及第三部段，其中，所述第二子容纳部被配置为轮廓与所述第一Z型移动杆的第二部段相匹配的直槽以将所述第一Z型移动杆的第二部段的行程限制在升降方向上。
[0012]由此，通过将第一移动杆构建为第一Z型移动杆，并且将针对该第一Z型移动杆中
段部分的第二部段的第二子容纳部配置为轮廓与所述第一Z型移动杆的该第二部段相匹配的直槽，可以更好地在触发模态转换时、即在所述第一Z型移动杆与所述限位突起接触时将该第一Z型移动杆的行程限制在直槽的空间延伸方向上。
[0013]根据本公开的机器人行走平台的更详细的实施方式，所述第一滑块机构布置在所述第一Z型移动杆第一部段的下方，其中所述第一行程限制机构包括第一固定框、第一弹簧机构以及第二弹簧机构，其中，所述第一弹簧机构布置在所述第一固定框的上端，所述第一弹簧机构的上端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人行走平台，包括：支撑主体机构，包括能够在支撑主体机构上滑动的第一模态转换机构，以及限制所述第一模态转换机构滑动的第一行程限制机构；被动轮机构，包括被动轮、被动轮支撑架以及第一连杆，其中，所述被动轮支撑架与所述支撑主体机构铰接以形成转动副，所述第一连杆的第一端部与所述第一模态转换机构传动连接，并且所述第一连杆的第二端部与所述被动轮支撑架传动连接；以及第一腿部机构，包括升降机构、模态转换触发机构以及主动轮，所述升降机构被配置为与所述支撑主体机构固定连接并且在所述第一腿部机构的轴向方向上升降所述支撑主体机构，所述模态转换触发机构被配置为在所述支撑主体机构被升降到第一腿部机构的预定位置处时，触发第一模态转换机构在所述第一行程限制机构内滑动。2.根据权利要求1所述的机器人行走平台，其中，所述第一模态转换机构包括第一移动杆和第一滑块机构，所述第一滑块机构与所述第一移动杆传动连接，并且与所述第一连杆的第一端部传动连接；所述模态转换触发机构包括限位突起，其中，所述限位突起被配置为在所述支撑主体机构被升降到第一腿部机构的预定位置处时，与所述第一移动杆接触并带动所述第一移动杆在所述第一行程限制机构内滑动，以使所述第一滑块机构能够在第一行程限制机构中滑动。3.根据权利要求2所述的机器人行走平台，其中，所述第一移动杆为第一Z型移动杆，所述第一Z型移动杆的第三部段被配置为用于在所述支撑主体机构被升降到第一腿部机构的预定位置处时与所述限位突起接触，以使所述第一滑块机构能够在第一行程限制机构中滑动，并且所述第一行程限制机构被配置为所述支撑主体机构上的容纳部，所述容纳部包括第一子容纳部、第二子容纳部以及第三子容纳部，并且分别被配置为用于容纳所述第一Z型移动杆的第一部段、第二部段以及第三部段，其中，所述第二子容纳部被配置为轮廓与所述第一Z型移动杆的第二部段相匹配的直槽以将所述第一Z型移动杆的第二部段的行程限制在升降方向上。4.根据权利要求3所述的机器人行走平台，其中，所述第一滑块机构布置在所述第一Z型移动杆第一部段的下方，其中所述第一行程限制机构包括第一固定框、第一弹簧机构以及第二弹簧机构，其中，所述第一弹簧机构布置在所述第一固定框的上端，所述第一弹簧机构的上端部与所述第一固定框接触，所述第一弹簧机构的下端部与所述第一Z型移动杆的第一部段接触，并且所述第二弹簧机构布置在所述第一固定框的下端，所述第二弹簧机构的上端部与所述第一滑块机构接触，所述第二弹簧机构的下端部与所述第一固定框的下端部接触。5.根据权利要求1所述的机器人行走平台，其中，所述升降机构包括升降传动装置和用于驱动所述传动装置的升降驱动装置，所述升降传动装置包括丝杆以及与所述丝杆配合的丝杆副，所述丝杆的轴向与第一腿部机构的轴向方向平行，所述升降驱动装置借助联轴器与所述丝杆固定连接，以带动丝杆围绕其轴向旋转，并且所述丝杆副与所述支撑主体机构固定连接。6.根据权利要求5所述的机器人行走平台，其中，所述第一腿部机构还包括限位导轨和
限位滑块，其中，所述限位导轨在所述升降方向上延伸，所述限位滑块可滑动地支承在所述限位导轨上，并且所述限位滑块与所述丝杆副固定连接。7.根据权利要求5所述的机器人行走平台，其中，所述第一腿部机构还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东胜，钱泽宇，
申请(专利权)人：腾讯科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：