基于空间单闭链Schatz机构的轮腿复合式机器人，包括包括支架、第一径向连杆、第一越障连杆、第一圆周连杆、第一周向连杆、圆心连杆、第二径向连杆、第二越障连杆、第二圆周连杆、第二周向连杆；以及第一电机、第二电机。该机器人通过第一电机和第二电机控制，既能实现直线前进、后退、横向移动和斜向移动，并且具有良好的越障功能。越障功能。越障功能。
【技术实现步骤摘要】
基于空间单闭链Schatz机构的轮腿复合式机器人
[0001]本专利技术涉及一种基于机构的机器人，具体涉及一种以空间单闭链机构为基础Schatz，通过驱动电机的正反转，从而驱动机构前进、横向移动与转向的轮腿复合式机器人。
技术介绍
[0002]轮式机器人稳定性高，运行速度快，在结构化地形表现优秀。腿式机器人越障能力强，能够适应复杂的地形。(轮腿式机器人既能实现高速行驶，又能完成爬坡和越障的任务。与常规的机器人只能通过转弯来调整方向不同，该机器人可以在不改变前进方向的条件下实现横向移动与斜向移动。)若能结合轮式机器人与腿式机器人的优点，同时实现横向移动与斜向移动，必将极大提高该机器人的地形适应能力。
[0003]中国专利公开了一种“空间单闭链移动机器人”，该机器人以Schatz机构为基础，通过电机驱动轮腿结构的变形来实现极高的越障性能。
技术实现思路
[0004]本专利技术结合Schatz机构的变形能力，设计了一种基于空间单闭链的轮腿复合式移动机器人，能够实现横向移动和斜向移动。
[0005]基于空间单闭链Schatz机构的轮腿复合式机器人，包括第一周向连杆、第一圆周连杆、第一越障连杆、第一径向连杆、圆心连杆、支架、第二周向连杆、第二圆周连杆、第二越障连杆、第二径向连杆；以及第一电机，第二电机。
[0006]构成机构的零件结构：
[0007]所述的支架形状类似英文字母Z，对称中心的一侧为传动轴，对称的两侧车轮为标准圆弧。在经过圆心的直杆上设有两个对称的轴孔。
[0008]所述的第一周向连杆(1)设有一个传动轴和一个轴孔，外侧具有圆弧状结构。第二周向连杆(9)与第一周向连杆(1)结构相同。
[0009]所述的第一越障连杆(3)轴孔设在悬臂梁中部，悬臂梁为主要的越障结构。第二越障连杆(11)与第一越障连杆(3)结构相同。
[0010]所述的第一径向连杆(4)两侧均设有轴孔，一侧为截面较大的方形，另一侧较小的为矩形。第二径向连杆(12)与第一径向连杆(4)结构相同。
[0011]所述的圆心连杆(5)为对称结构，有一对方形凸台，中央为转动轴，两侧有对称的轴孔。
[0012]具体连接方式为：
[0013]支架(8)上的两个对称的轴孔分别与第一周向连杆(1)、第二周向连杆(9)通过转动副连接。圆弧车轮两侧末端分别与第一径向连杆(4)、第二径向连杆(12)相接触。对称中心通过转动副与圆心连杆(5)的中央传动轴相连，传动轴通过电机驱动，控制变形。支架(8)上的车轴通过电机驱动，与车身相连接。
[0014]第一径向连杆(4)、第二径向连杆(12)与圆心连杆(5)通过轴孔上的转动副相连。另一端轴孔分别与第一越障连杆(3)、第二越障连杆(11)通过转动副相连。第一越障连杆(3)、第二越障连杆(11)分别与第一圆周连杆(2)、第二圆周连杆(10)通过转动副相连。第一周向连杆(1)、第二周向连杆(9)的轴孔分别与第一圆周连杆(2)、第二圆周连杆(10)的轴孔通过转动副连接，而其转动轴分别与支架(8)上的轴孔通过转动副连接。
[0015]将第一电机(7)安装在车身上，通过支架(8)上的车轴将前进动力传递给车轮。将第一电机(6)安装在支架(8)上，通过电机驱动圆心连杆(5)旋转，控制径向连杆、越障连杆、圆周连杆、周向连杆的旋转，进而实现车轮的变形。
[0016]本专利技术的有益效果：本专利技术所述的一种轮腿复合式机器人，可以在常规工况的路面上以轮式机器人的速度前进后退，同时具有较高的越障性能，在不改变车身姿态的情况下，实现横向移动和斜向移动。该机构结构简单，尺寸较小，可在不同的领域发挥作用。
附图说明
[0017]图1基于空间单闭链Schatz机构的轮腿复合式机器人装配原理图
[0018]图2支架结构图
[0019]图3圆心连杆结构图
[0020]图4径向连杆结构图
[0021]图5越障连杆结构图
[0022]图6周向连杆示意图
[0023]图7圆周连杆示意图
[0024]图8基于空间单闭链Schatz机构的轮腿复合式机器人电机正转变形过程
[0025]图9基于空间单闭链Schatz机构的轮腿复合式机器人电机反转变形过程
具体实施方式
[0026]下面结合附图进一步详细说明。
[0027]如图1所示，一种基于空间单闭链Schatz机构的轮腿复合式机器人，第一周向连杆
[0028](1)、第一圆周连杆(2)、第一越障连杆(3)、第一径向连杆(4)、圆心连杆(5)、支架(8)、第二周向连杆(9)、第二圆周连杆(10)、第二越障连杆(11)、第二径向连杆(12)；以及第一电机(7)，第二电机(6)。
[0029]如图2所示，支架(8)形状类似英文字母Z，对称中心的一侧为传动轴，对称的两侧车轮为标准圆弧。在经过圆心的直杆上设有两个对称的轴孔。
[0030]如图3所示，圆心连杆(5)为对称结构，有一对方形凸台，中央为转动轴，两侧有对称的轴孔。
[0031]如图4所示，第一径向连杆(4)两侧均设有轴孔，一侧为截面较大的方形，另一侧较小的为矩形。第二径向连杆(12)与第一径向连杆(4)结构相同。
[0032]如图5所示，第一越障连杆(3)轴孔设在悬臂梁中部，悬臂梁为主要的越障结构。第二越障连杆(11)与第一越障连杆(3)结构相同。
[0033]如图6所示，第一周向连杆(1)设有一个传动轴和一个轴孔，外侧具有圆弧状结构。第二周向连杆(9)与第一周向连杆(1)结构相同。
[0034]具体连接方式为：
[0035]支架(8)上的两个对称的轴孔分别与第一周向连杆(1)、第二周向连杆(9)通过转动副连接。圆弧车轮两侧末端分别与第一径向连杆(4)、第二径向连杆(12)相接触。对称中心通过转动副与圆心连杆(5)的中央传动轴相连，传动轴通过电机驱动，控制变形。支架(8)上的车轴通过电机驱动，与车身相连接。
[0036]第一径向连杆(4)、第二径向连杆(12)与圆心连杆(5)通过轴孔上的转动副相连。另一端轴孔分别与第一越障连杆(3)、第二越障连杆(11)通过转动副相连。第一越障连杆(3)、第二越障连杆(11)分别与第一圆周连杆(2)、第二圆周连杆(10)通过转动副相连。第一周向连杆(1)、第二周向连杆(9)的轴孔分别与第一圆周连杆(2)、第二圆周连杆(10)的轴孔通过转动副连接，而其转动轴分别与支架(8)上的轴孔通过转动副连接。
[0037]将第一电机(7)安装在车身上，通过支架(8)上的车轴将前进动力传递给车轮。将第一电机(6)安装在支架(8)上，通过电机驱动圆心连杆(5)旋转，控制径向连杆、越障连杆、圆周连杆、周向连杆的旋转，进而实现车轮的变形。
[0038]具体使用方法：
[0039]基于空间单闭链Schatz机构的轮腿复合式机器人可以实现直行步态。在该状态下仅利用控制支架(8)旋转的第一电机(7)驱动即可本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于空间单闭链Schatz机构的轮腿复合式机器人，包括支架(1)、第一径向连杆(2)、第一越障连杆(3)、第一圆周连杆(4)、第一周向连杆(5)、圆心连杆(8)、第二径向连杆(6)、第二越障连杆(7)、第二圆周连杆(9)、第二周向连杆；以及第一电机，第二电机。构成机构的零件结构：所述的支架(1)形状类似英文字母Z，对称中心的一侧为传动轴，对称的两侧车轮为标准圆弧，在经过圆心的直杆上设有两个对称的轴孔。所述的圆心连杆(8)为对称结构，有一对方形凸台，中央为转动轴，两侧有对称的轴孔。所述的第一径向连杆(2)两侧均设有轴孔，一侧为截面较大的方形，另一侧较小的为矩形；第二径向连杆(6)与第一径向连杆(2)结构相同。所述的第一越障连杆(3)轴孔设在悬臂梁中部，悬臂梁为主要的越障结构；第二越障连杆(7)与第一越障连杆(3)结构相同。所述的第一周向连杆(5)设有一个传动轴和一个轴孔，外侧具有圆弧状结构；第二周向连杆(10)与第一周向连杆(5)结构相同。具体连接方式为：支架(1)上的两个对称的轴孔分别与第一周向连杆(5)、第二周向连杆(10)通过转动副连接；圆弧车轮两侧末端分别与第一径向连杆(2)、第二径向连杆...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，马建鹏，梁懿偲，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：
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