新型輪腿模式可切換機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種新型輪腿模式可切換機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，按照機(jī)器人的行走方式，可以將機(jī)器人分為輪式機(jī)器人、履帶式機(jī)器人和足式機(jī)器人。輪式機(jī)器人具有操作簡(jiǎn)單、移動(dòng)速度快、穩(wěn)定性好、驅(qū)動(dòng)控制方便等優(yōu)點(diǎn)，但是其環(huán)境適應(yīng)能力差、避障能力低和對(duì)路況要求比較高。履帶式機(jī)器人在野外工作能力強(qiáng)，移動(dòng)速度快，并且移動(dòng)穩(wěn)定，但是存在體積比較大、對(duì)路況的要求比較高、避障能力不高等缺點(diǎn)。足式機(jī)器人一般采用多連桿機(jī)構(gòu)串聯(lián)的形式，具有良好的機(jī)動(dòng)性、對(duì)路面要求低、步態(tài)多變和靈活越障等優(yōu)點(diǎn)，但是又不可避免的存在運(yùn)動(dòng)速度慢、驅(qū)動(dòng)控制復(fù)雜和運(yùn)動(dòng)間歇大等不足之處。而在通常情況下，一個(gè)機(jī)器人只具有一種行走方式，因此急需一種多模式機(jī)器人以克服單模式機(jī)器人的缺點(diǎn)。
[0003]現(xiàn)有的多模式機(jī)器人主要有:清華大學(xué)吳丹等人設(shè)計(jì)的輪足兩用式移動(dòng)機(jī)器人(專利申請(qǐng)?zhí)?200810056851.2)以及河南科技大學(xué)張伏等人設(shè)計(jì)的輪腿機(jī)器人(專利申請(qǐng)?zhí)?201110089738.6)。上述機(jī)器人在輪式模式時(shí)所用到的輪子和機(jī)器人的腿是連接在一起的，通過轉(zhuǎn)動(dòng)輪子、改變輪子與機(jī)器人腿之間的相對(duì)位置可以切換行走模式。這種轉(zhuǎn)換模式所需機(jī)械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，并且控制方法復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制簡(jiǎn)便、穩(wěn)定性強(qiáng)的新型輪腿模式可切換機(jī)器人。
[0005]本實(shí)用新型解決現(xiàn)有的技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種新型輪腿模式可切換機(jī)器人，包括車體，在車體兩側(cè)長(zhǎng)邊對(duì)稱安裝有四條結(jié)構(gòu)完全相同的腿和四個(gè)車輪，在車體內(nèi)安裝有車輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)四個(gè)車輪，每條腿均包括弧形連接架、大腿、小腿和腳，小腿底部安裝在腳上，小腿頂部安裝在大腿兩部分之間，在大腿上安裝有驅(qū)動(dòng)大腿關(guān)節(jié)前后擺動(dòng)的大腿驅(qū)動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)小腿關(guān)節(jié)繞大腿關(guān)節(jié)徑向轉(zhuǎn)動(dòng)的小腿驅(qū)動(dòng)裝置，所述的弧形連接架安裝在車體和大腿之間，該弧形連接架由安裝在車體側(cè)邊的弧形連接架電機(jī)驅(qū)動(dòng)并可繞車輪旋轉(zhuǎn)。
[0007]而且，所述的車體由車身、前安裝板和后安裝板連接構(gòu)成，在車身兩側(cè)長(zhǎng)邊對(duì)稱設(shè)有四個(gè)用于連接車輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置和車輪的安裝孔，在前安裝板和后安裝板分別設(shè)有與弧形連接架相連接的安裝孔。
[0008]而且，所述小腿驅(qū)動(dòng)裝置為:小腿頂部通過小腿軸安裝在大腿兩部分之間，小腿軸末端安裝有第一齒輪，小腿軸由小腿電機(jī)驅(qū)動(dòng)，該小腿電機(jī)安裝在大腿兩部分之間，在小腿電機(jī)的電機(jī)軸上安裝有第二齒輪，第一齒輪與第二齒輪相互嚙合。
[0009]而且，所述大腿驅(qū)動(dòng)裝置為:在大腿兩部分之間安裝有大腿軸，大腿軸末端安裝有第四齒輪，大腿軸由大腿電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在大腿軸電機(jī)的電機(jī)軸上安裝有第三齒輪，第三齒輪與第四齒輪相互嚙合。
[0010]而且，所述弧形連接架與車體及大腿的安裝關(guān)系為:弧形連接架頂部套裝在大腿軸上，弧形連接架底部一端與車體軸連接在一起，弧形連接架底部另一端與弧形連接架電機(jī)相聯(lián)接，該弧形連接架電機(jī)通過車體支架定位并固裝在車體兩側(cè)。
[0011]而且，在小腿外安裝有彈性元件。
[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0013]1、本實(shí)用新型在每條腿上安裝有大腿驅(qū)動(dòng)裝置和小腿驅(qū)動(dòng)裝置，并設(shè)有車輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)裝置，從而將腿和車輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分開，實(shí)現(xiàn)輪腿模式切換功能，通過多行走模式的切換，不僅具有輪式機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn):操作簡(jiǎn)單、容易控制、穩(wěn)定性好、適合在平坦的路面上行駛，而且還具有腿式機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn):良好的機(jī)動(dòng)性、多變的步態(tài)、靈活的越障能力，兩種模式各取所長(zhǎng)，相互補(bǔ)充，擴(kuò)大了機(jī)器人的適用范圍。
[0014]2、本實(shí)用新型采用輪式機(jī)器人和足式機(jī)器人的復(fù)合形式，保證機(jī)器人運(yùn)動(dòng)靈活、快速、運(yùn)動(dòng)方式多樣，地面適應(yīng)性強(qiáng)，根據(jù)地形變換運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，有效地降低能量損耗。
[0015]3、本實(shí)用新型將輪式機(jī)器人與足式機(jī)器人巧妙的結(jié)合在一起，針對(duì)不同的路況，可以有效地選擇不同的行走方式，以達(dá)到提高移動(dòng)速度，降低機(jī)器人能量損耗，提高機(jī)器人的靈活性等目的，具有結(jié)構(gòu)緊湊、驅(qū)動(dòng)方式簡(jiǎn)單靈活、移動(dòng)速度快、地形適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖一(足式機(jī)器人模式)；
[0017]圖2是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖二(輪式機(jī)器人模式)；
[0018]圖3是車體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是左前腿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5是弧形連接架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖中，1-車體、2-左前車輪、3-右前車輪、4-左后車輪、5-右后車輪、6-左前腿、
7-右前腿、8-左后腿、9-右后腿；11_車身、12_前安裝板、13-安裝板、14-安裝孔、15-安裝孔；61_腳、62-彈性兀件、63-小腿、64-小腿軸、65-第一齒輪、66-第二齒輪、67-第一大腿、68-第三齒輪、69-第四齒輪、610-弧形連接架電機(jī)、611-車體支架、612-弧形連接架、613-大腿軸、614-第二大腿、615-大腿電機(jī)、616-小腿電機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步詳述。
[0023]一種新型輪腿模式可切換機(jī)器人，如圖1及圖2所示，其由車體(I)、左前車輪
(2)、右前車輪(3)、左后車輪(4)、右后車輪(5)、左前腿(6)、右前腿(7)、左后腿(8)和右后腿(9)組成。其中，左前車輪(2)、右前車輪(3)、左后車輪(4)和右后車輪(5)結(jié)構(gòu)完全一樣，均布安裝在機(jī)器人車體(I)兩側(cè)的長(zhǎng)邊上；左前腿(6)、右前腿(7)、左后腿(8)和右后腿(9)結(jié)構(gòu)完全一樣，均布安裝在機(jī)器人車體(I)的長(zhǎng)邊上。
[0024]如圖3所示，所述車體⑴由車身(11)、前安裝板(12)和后安裝板(13)三部分組成。所述車身(11)為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)，兩側(cè)長(zhǎng)邊對(duì)稱設(shè)有四個(gè)安裝孔(14)分別用于安裝左前車輪(2)、右前車輪(3)、左后車輪(4)、右后車輪(5)，車身內(nèi)部安裝有用于驅(qū)動(dòng)四個(gè)車