【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人底盘领域，特别是涉及一种适用于机器人底盘的足结构、使用该足结构的机器人底盘以及该底盘的控制方法。
技术介绍
1、机器人底盘逐渐在工业建设、灾害抢险、军事国防等领域展现出传统车辆无法比拟的作用，随着复合材料、电驱技术、控制技术和底盘集成技术的发展，机器人底盘不仅仅能保障物资的高效运输，还在一些诸如火灾、地震的危险场景中代替人类完成远距离的侦测和营救任务。现有机器人底盘中常见的形式有轮式机器人底盘、履带式机器人底盘和腿足式机器人底盘，轮式机器人底盘是目前普遍采用的机器人底盘运动方式，主要适用于室内或者较为平整的户外环境，轮式机器人底盘由于结构特点，存在通过性弱、越野能力不足的问题；履带式机器人底盘对道路环境的适应性更强，适合野外和户外城市环境，该种驱动方式不易打滑、牵引力大、越野性能强，但其速度较低、运动噪声大；腿足机器人底盘针对高低落差较大的地形而设计，可以运行在任何轮式不能工作地表面上，甚至可以跳过、跨过障碍物，但腿足机器人机械设计难度大，重心控制不稳，对控制要求高。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种足结构、轮足复合式机器人底盘及控制方法，使用上述足结构的轮足复合式机器人底盘在越野环境中具有高通过性、高负荷性和高灵活性，综合轮式底盘在平坦路面的高效率和足式机器人在崎岖路面的越障能力，能够根据路面状况或者障碍物信息自动选择前进模式，达到较高的环境适应性。
2、本专利技术中的足结构，包括相互铰接的大臂和小臂，所述大臂的远离小臂一端铰
3、本专利技术中的足结构，其中所述大臂油缸的缸筒一端铰接在支架上，所述大臂油缸的活塞杆一端铰接在大臂上。
4、本专利技术中的使用上述足结构的轮足复合式机器人底盘，包括车架总成，所述车架总成的左前侧和右前侧分别安装有足结构，每个所述足结构中的小臂位于大臂的下方，位于车架总成左前侧的足结构为左足结构，位于车架总成右前侧的足结构为右足结构，所述左足结构的转向电机固定设在车架总成的左前侧，所述右足结构的转向电机固定设在车架总成的右前侧，所述左足结构的大臂和小臂的铰接处铰接有左前电动轮，所述右足结构的大臂和小臂的铰接处铰接有右前电动轮，所述车架总成的左后侧和右后侧分别安装有左后电动轮和右后电动轮。
5、本专利技术中的轮足复合式机器人底盘，其中所述车架总成包括左纵竖侧板、右纵竖侧板和横梁，所述横梁连接在左纵竖侧板和右纵竖侧板之间，所述左足结构的转向电机固定设在左纵竖侧板的前侧，所述右足结构的转向电机固定设在右纵竖侧板的前侧，所述左后电动轮安装在左纵竖侧板的后侧，所述右后电动轮安装在右纵竖侧板的后侧。
6、本专利技术中的轮足复合式机器人底盘，其中所述左足结构沿倾斜朝前下方的方向布置，所述左足结构的大臂位于转向电机的前下方。
7、本专利技术中的轮足复合式机器人底盘，其中所述左纵竖侧板上固定设有左支撑板，所述左足结构的转向电机固定设在左支撑板上。
8、本专利技术中的轮足复合式机器人底盘，其中所述右足结构沿倾斜朝前下方的方向布置，所述右足结构的大臂位于转向电机的前下方。
9、本专利技术中的轮足复合式机器人底盘，其中所述右纵竖侧板上固定设有右支撑板，所述右足结构的转向电机固定设在右支撑板上。
10、本专利技术中的上述轮足复合式机器人底盘的控制方法，包括以下步骤：
11、识别地形，当地形为平整且无障碍物的路面时，将底盘的运动方式切换至轮驱模式，否则将底盘的运动方式切换至轮足复合驱动模式，
12、将底盘的运动方式切换至轮驱模式时，让左足结构和右足结构的大臂油缸的活塞杆缩回以使大臂与支架之间的夹角变小，两个大臂均向上摆动，同时让左足结构和右足结构的关节电机通过连杆拉动小臂以使小臂与大臂之间的夹角也变小，两个小臂也均向上摆动，此时左前电动轮、右前电动轮、左后电动轮和右后电动轮均触地，之后启动左前电动轮、右前电动轮、左后电动轮和右后电动轮即可让底盘沿着路面进行直线运动，需要转向时，让左足结构和右足结构的转向电机输出轴同时向左或向右转动即可实现转向，
13、将底盘的运动方式切换至轮足复合驱动模式时，让左足结构和右足结构的大臂油缸的活塞杆伸出以使大臂与支架之间的夹角变大，两个大臂均向下摆动，同时让左足结构和右足结构的关节电机通过连杆推动小臂以使小臂与大臂之间的夹角也变大，两个小臂也均向下摆动，此时左足结构和右足结构的小臂以及左后电动轮和右后电动轮均触地，之后启动左后电动轮和右后电动轮，同时协调控制左足结构和右足结构的伸缩即可让底盘沿着路面进行直线运动，需要转向时，让左足结构和右足结构的转向电机输出轴同时向左或向右转动即可实现转向。
14、本专利技术中的轮足复合式机器人底盘的控制方法，其中所述同时协调控制左足结构和右足结构的伸缩的具体步骤为：
15、让左足结构和右足结构交替伸缩即可让两个足结构进行行走或攀爬，
16、让左足结构和右足结构同时进行伸缩即可让两个足结构进行跳跃。
17、本专利技术足结构、轮足复合式机器人底盘及控制方法与现有技术不同之处在于结合了轮式底盘和足式机器人的优点，即在底盘上既安装有电动轮，也安装有足结构，这样，底盘能够同时实现轮驱模式和轮足复合驱动模式，从而提高底盘的越野能力。
18、下面结合附图对本专利技术作进一步说明。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种足结构，其特征在于：包括相互铰接的大臂和小臂，所述大臂的远离小臂一端铰接在一支架上，所述大臂和支架之间还铰接有大臂油缸，所述支架上还安装有关节电机，所述关节电机通过连杆与小臂铰接，所述大臂油缸和连杆分别位于大臂的相对两侧，所述大臂油缸通过自身伸缩能够让大臂与支架之间的夹角变大或变小，所述关节电机通过驱动连杆能够让小臂与大臂之间的夹角变大或变小，所述支架安装在一转向电机的输出轴上，所述转向电机和大臂分别位于支架的相对两侧。
2.根据权利要求1所述的足结构，其特征在于：所述大臂油缸的缸筒一端铰接在支架上，所述大臂油缸的活塞杆一端铰接在大臂上。
3.一种使用权利要求1或2所述足结构的轮足复合式机器人底盘，其特征在于：包括车架总成，所述车架总成的左前侧和右前侧分别安装有足结构，每个所述足结构中的小臂位于大臂的下方，位于车架总成左前侧的足结构为左足结构，位于车架总成右前侧的足结构为右足结构，所述左足结构的转向电机固定设在车架总成的左前侧，所述右足结构的转向电机固定设在车架总成的右前侧，所述左足结构的大臂和小臂的铰接处铰接有左前电动轮，所述右足结构的大臂和小臂
4.根据权利要求3所述的轮足复合式机器人底盘，其特征在于：所述车架总成包括左纵竖侧板、右纵竖侧板和横梁，所述横梁连接在左纵竖侧板和右纵竖侧板之间，所述左足结构的转向电机固定设在左纵竖侧板的前侧，所述右足结构的转向电机固定设在右纵竖侧板的前侧，所述左后电动轮安装在左纵竖侧板的后侧，所述右后电动轮安装在右纵竖侧板的后侧。
5.根据权利要求4所述的轮足复合式机器人底盘，其特征在于：所述左足结构沿倾斜朝前下方的方向布置，所述左足结构的大臂位于转向电机的前下方。
6.根据权利要求5所述的轮足复合式机器人底盘，其特征在于：所述左纵竖侧板上固定设有左支撑板，所述左足结构的转向电机固定设在左支撑板上。
7.根据权利要求5所述的轮足复合式机器人底盘，其特征在于：所述右足结构沿倾斜朝前下方的方向布置，所述右足结构的大臂位于转向电机的前下方。
8.根据权利要求7所述的轮足复合式机器人底盘，其特征在于：所述右纵竖侧板上固定设有右支撑板，所述右足结构的转向电机固定设在右支撑板上。
9.一种权利要求3-8任一项所述轮足复合式机器人底盘的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的轮足复合式机器人底盘，其特征在于，所述同时协调控制左足结构和右足结构的伸缩的具体步骤为：
...【技术特征摘要】
1.一种足结构，其特征在于：包括相互铰接的大臂和小臂，所述大臂的远离小臂一端铰接在一支架上，所述大臂和支架之间还铰接有大臂油缸，所述支架上还安装有关节电机，所述关节电机通过连杆与小臂铰接，所述大臂油缸和连杆分别位于大臂的相对两侧，所述大臂油缸通过自身伸缩能够让大臂与支架之间的夹角变大或变小，所述关节电机通过驱动连杆能够让小臂与大臂之间的夹角变大或变小，所述支架安装在一转向电机的输出轴上，所述转向电机和大臂分别位于支架的相对两侧。
2.根据权利要求1所述的足结构，其特征在于：所述大臂油缸的缸筒一端铰接在支架上，所述大臂油缸的活塞杆一端铰接在大臂上。
3.一种使用权利要求1或2所述足结构的轮足复合式机器人底盘，其特征在于：包括车架总成，所述车架总成的左前侧和右前侧分别安装有足结构，每个所述足结构中的小臂位于大臂的下方，位于车架总成左前侧的足结构为左足结构，位于车架总成右前侧的足结构为右足结构，所述左足结构的转向电机固定设在车架总成的左前侧，所述右足结构的转向电机固定设在车架总成的右前侧，所述左足结构的大臂和小臂的铰接处铰接有左前电动轮，所述右足结构的大臂和小臂的铰接处铰接有右前电动轮，所述车架总成的左后侧和右后侧分别安装有左后电动轮和右后电动轮。
4.根据权利要求3所述的轮...
【专利技术属性】
技术研发人员：李洪彪，于斌，朱炳辉，金鑫，岳芸鹏，李建航，张骁，李将彬，吴建洋，罗霄，张冉，蒋众，
申请(专利权)人：北京航天发射技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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