CN106428284B - 多足独立移动运载装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多足独立移动运载装置，包括基座以及安装到基座的控制设备、至少两个腿部机构，腿部机构包括支撑部件以及与支撑部件连接的行走部件；支撑部件可相对基座前后转动，支撑部件的前后转动可带动行走部件前后移动，行走部件包括足部、安装到足部内部的驱动机构以及设置在足部侧面的连杆组件；驱动机构与控制设备连接用于驱动连杆组件垂直转动；连杆组件的末端形成支点部件，支点部件、连杆组件和足部形成杠杆机构；至少两个腿部机构的连杆组件共形成至少三个支点部件。本发明不仅可以实现在台阶上移动，还可在水平面上移动，稳定性能好，灵活度高，应用范围广。

Description

多足独立移动运载装置
【技术领域】
本发明涉及一种运载装置，尤其是涉及一种多足独立移动运载装置，尤其适用于载人或载物上下楼梯。
【背景技术】
传统的运载装置功能比较单一，大多只能作为升降平台使用，实现一定高度范围内搬运以及人力无法完成的搬运，却无法满足以下几类情况的搬运需求，比如楼梯搬运病人、货物的需求，老旧小区改造困难和缺乏电梯，老人行动不便、病人及残疾人上下楼梯等。目前市场上虽然也有能够自动上下台阶的运载装置，但是安全稳定性差、灵活自由移动能力低、重量承受不够、体积过大。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种多足独立移动运载装置。
为此，本发明提供一种多足独立移动运载装置，包括基座及腿部机构，所述腿部机构包括连接到所述基座的支撑部件以及连接到支撑部件的行走部件；所述行走部件包括足部、足部驱动机构以及连杆组件，所述足部驱动机构具有受驱的足部转动体，所述连杆组件包括连杆以及形成于连杆末端的用于接触地面或台阶面支点部件，所述连杆通过所述足部转动体连接到所述足部从而使所述支点部件与所述足部能关于所述足部转动体发生相对转动；所述多足独立移动运载装置至少具有三个支点部件。
作为本发明的一种改进，所述行走部件通过转向连接部连接到所述支撑部件；所述转向连接部包括转向驱动机构、被所述转向驱动机构驱动的转向转动体；所述转向转动体连接于所述行走部件、所述支撑部件之间，使所述行走部件、所述支撑部件可通过所述转向转动体实现相对转动，以改变所述多足独立移动运载装置的移动方向。
作为本发明的一种改进，所述支撑部件包括腿部，所述腿部的两端分别通过第一连接部、第二连接部与所述基座、行走部件连接；所述第一连接部包括驱动机构和受驱的第一转动体，所述腿部、基座通过所述第一转动体实现相对转动；所述第二连接部包括驱动机构和受驱的第二转动体，所述腿部、行走部件通过所述第二转动体实现相对转动；所述第一转动体、第二转动体平行，使所述行走部件能相对于所述基座平移。
作为本发明的一种改进，所述行走部件通过转向连接部连接到所述第二连接部；所述转向连接部包括转向驱动机构、被所述转向驱动机构驱动的转向转动体；所述行走部件、所述第二连接部可通过所述转向转动体实现相对转动，以改变所述多足独立移动运载装置的移动方向。
作为本发明的一种改进，所述第一连接部和第二连接部分别位于所述腿部的两侧。
作为本发明的一种改进，所述支撑部件包括腿部，所述腿部包括伸缩装置以及伸缩杆，所述伸缩杆在所述伸缩装置的控制下伸长或缩短。
作为本发明的一种改进，每个支撑部件包括两个腿部，每个腿部的上端通过第一连接部可转动地连接到所述基座，每个腿部的下端通过第二连接部可转动地连接到行走部件；所述两个腿部在其伸缩装置、第一连接部、第二连接部的配合下作为可变性的四边形的两条对边。
作为本发明的一种改进，每个行走部件的连杆组件都位于其足部的一侧，所述连杆组件包括一个连杆或两个或多个连杆，所述两个或多个连杆由同一个足部驱动机构驱动或分别由两个或多个足部驱动机构驱动。
作为本发明的一种改进，所述两个连杆的转动轴线重合，或者平行；或者保持一定角度。所述连杆之间不相互干涉重叠。
作为本发明的一种改进，所述两个连杆分为一级连杆和二级连杆，所述一级连杆的第一端可转动地连接到所述足部，所述二级连杆可转动地连接到所述一级连杆的第二端。
作为本发明的一种改进，每个行走部件的连杆组件对称地位于其足部的两侧，每一侧的连杆组件都包括连杆。所述连杆之间不相互干涉重叠。
作为本发明的一种改进，所述足部两侧的连杆所连接的足部转动体是一体的，或者是互相独立的。
作为本发明的一种改进，所述行走部件还包括安装到所述足部的轮子，所述轮子受驱而转动时带动所述多足独立移动运载装置移动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在行走部件上设置连杆组件，形成杠杆结构，根据杠杆原理，实现上下台阶的动作，可全方位移动，并且能够平稳移动，不会滑落，安全稳定性能好，灵活度高，可控性能好，能承受较重的重物或人。同时本发明也可实现在水平面上如地面、平台上移动，应用范围广。
【附图说明】
图1为本发明第一实施例提供的一种多足独立移动运载装置的示意图；
图2是图1所示的多足独立移动运载装置的支撑部件与足部的分解示意图；
图3是图1所示的多足独立移动运载装置的行走部件的示意图；
图4是图3所示的行走部件上台阶时的初始位置与台阶的数学关系图；
图5是图3所示的行走部件在水平面上行走的示意图；
图6是图3所示的行走部件上台阶的示意图；
图7是图1所示的多足独立移动运载装置的探测机构的示意图；
图8是图7所示的长度探测组件、高度探测组件与支架的一侧的平面示意图；
图9是图7所示的长度探测组件、高度探测组件与支架的另一侧的立体示意图；
图10、图11是图7所示的探测机构上台阶探测的示意图；
图12是图7所示的探测机构下台阶探测的示意图；
图13为本发明第四实施例提供的一种多足独立移动运载装置的行走部件的示意图；
图14是图13所示的行走部件在水平面上行走的示意图；
图15是图13所示的行走部件上台阶的示意图；
图16为本发明第二实施例提供的一种多足独立移动运载装置的行走部件的示意图；
图17为本发明第三实施例提供的一种多足独立移动运载装置的行走部件的示意图；
图18为本发明第五实施例提供的一种多足独立移动运载装置的行走部件的示意图；
图19为本发明第六实施例提供的一种多足独立移动运载装置的行走部件的示意图；
图20为本发明第七实施例提供的一种多足独立移动运载装置的行走部件的示意图；
图21为本发明第八实施例提供的一种多足独立移动运载装置的行走部件的示意图；
图22为本发明第九实施例提供的一种多足独立移动运载装置的行走部件的示意图；
图23为本发明第十实施例提供的一种多足独立移动运载装置的行走部件的示意图；
图24是图23所示的行走部件在水平面上行走的示意图；
图25是图23所示的行走部件上台阶的示意图；
图26为本发明第十一实施例提供的一种多足独立移动运载装置的行走部件的示意图；
图27为本发明第十二实施例提供的一种多足独立移动运载装置的行走部件的示意图；图28为本发明第十三实施例提供的一种多足独立移动运载装置的行走部件的示意图
图29为本发明第十四实施例提供的一种多足独立移动运载装置的示意图；
图30为本发明第十五实施例提供的一种多足独立移动运载装置的示意图；
图31为本发明第十六实施例提供的一种多足独立移动运载装置的示意图；
图32为本发明第十七实施例提供的一种多足独立移动运载装置的支撑部件的示意图；
图33是图32所示的支撑部件在行走时的变化示意图；
图34为本发明第十六实施例提供的一种多足独立移动运载装置的示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
第一实施例
参照图1，本发明提供的一种多足独立移动运载装置，可自动上下台阶，主要应用于如楼梯搬运货物、老人、病人或残疾人上下楼梯及放置安防监视器用于楼梯安防监视等，也可在水平面上移动用于运载重物或人。该装置包括基座10及安装到基座10底部的控制设备、探测机构70、四个腿部机构。基座10用于放置重物或承载人。控制设备为整个装置的控制中心。四个腿部机构两两对称，并位于基座10的四个角。腿部机构包括连接到基座10的支撑部件20以及与支撑部件20连接的行走部件40。支撑部件20可相对基座10前后转动，支撑部件20的前后转动可带动行走部件40前后移动。行走部件40用于上下台阶或在水平面上移动。探测机构70用于探测台阶的长度和高度，并将测量出的长度和高度数据发送给控制设备，控制设备根据长度和高度数据计算出台阶的长度和高度，并执行控制支撑部件20、行走部件40在台阶上移动的动作。
参照图2，支撑部件20包括腿部22，腿部22的两端分别通过第一连接部21、第二连接部23连接到基座10、行走部件40。第一连接部21将腿部22的上端连接到基座10，第一连接部21包括驱动机构212以及受驱动机构212驱动的第一转动体213。驱动机构212包括电机211，电机211用于驱动转动体213。可以理解地，驱动机构212还可以包括齿轮箱用于对电机212的输出进行减速之后再驱动转动体213。驱动机构212上设有位置传感器以检测转动体213的转动角度，检测结果反馈到控制设备。驱动机构212安装到基座10的底部，并与控制设备连接用于驱动电机211的转动。优选地，转动体213的转动轴为水平方向，从而驱动腿部22随着转动体213的转动而在纵向平面内绕着转动体213 的转动中心摆动。
优选地，腿部22包括一伸缩装置，该伸缩装置包括驱动机构222以及受驱动机构222驱动的伸缩杆223。驱动机构222具有电机221作为动力源。驱动机构222上设有位置传感器用于检测伸缩杆的伸缩长度，检测结果反馈给控制设备。驱动机构222与控制设备连接用于控制伸缩杆223的伸长或收缩。优选地，驱动机构222可为液压缸、气缸等的直动式促动器。在另一种替换方案中，腿部22也可由电机211配合丝杠、齿轮齿条或同步带轮控制伸缩杆223的伸长或收缩。驱动机构222与电机221的连接处套设有毂部224，毂部224用于连接到转动体213，使腿部22正交连接到第一连接部21的转动体213。当第一连接部21的转动体213转动时，可带动腿部22绕着转动体213的转动中心转动。第一连接部21的转动与腿部22的伸缩相结合，可以保持或改变基座10的高度，提高用户使用的舒适度，例如，在平路上，即使腿部22摆动，基座10也可以保持当前的高度；在上下楼梯时，可以保持基座10的高度变化是匀速或平顺的。
第二连接部23的结构与第一连接部21类似，包括驱动机构232、分别安装到驱动机构232两侧的转动体233和电机231。转动体233固定到腿部22的伸缩杆223的通孔内，其转动轴线与腿部22正交。驱动机构232上设有位置传感器用于检测转动体233的转动角度，检测结果反馈到控制设备。驱动机构232与控制设备连接用于驱动电机231的转动。
本实施例中，第一连接部21的转动体213和第二连接部23的转动体233相互平行，因此，转动体233的转动可抵消转动体213的转动对行走部件40的影响，使行走部件40能相对于转动体213平移。优选地，转动体213和转动体233分别位于腿部22的两侧。具体的，第一连接部21位于腿部22的内侧，第二连接部23位于腿部22的外侧；或者，第一连接部21位于腿部22的外侧，第二连接部23位于腿部22的内侧。这样可以增大四个行走部件40之间的空间，增强稳定性。
行走部件40包括足部41，足部41通过转向连接部24与支撑部件20连接。本实施例中，转向连接部24连接于第二连接部23与足部41之间。转向连接部24连接到第二连接部23的底部。转向连接部24的结构与第二连接部23类似，包括驱动机构242以及转向转动体243。转动体243连接于第二连接部23、转向连接部24之间使两者能相绕着转动体243发生相对转动，转动体243的转动轴线与转动体233的转动轴线垂直。驱动机构242上设有位置传感器用于检测转动体243的转动角度，检测结果反馈给控制设备。驱动机构242与控制设备连接，可根据控制设备的信号控制电机241。转向连接部24的底部固定连接足部41。上面已经阐述了，转向连接部24及足部41可相对于转动体213平移，因此，转向连接部24的转动体243的转动轴线保持竖直，即，足部41可在转向连接部24的作用下，在水平面上绕着转动体243转动，从而能够改变基座10的运动方向。
参照图3，行走部件40包括足部41、安装到足部41内部的一个足部驱动机构以及连杆组件。优选地，足部41的截面形状为近似圆形，优选为带一个扁位的圆形。足部驱动机构包括电机和被电机驱动的转动体43，驱动机构与控制设备连接。连杆组件包括设置在足部41相应一侧的一个连杆44。连杆44的安装端固定到转动体43，随着转动体43的转动而绕着转动体43转动。连杆44的末端形成支点部件42，连杆44与支点部件42为一体成型。优选地，支点部件42的形状为圆形。支点部件42用于与地面或台阶面接触。
可以理解地，在驱动机构驱动连杆44转动时，如果以足部41为参考位置，则是支点部件42相对于转动体43转动；如果以支点部件42为参考位置，则是足部41相对于支点部件42转动。下面结合图4进行说明。
如图4所示，上台阶过程中，在足部41与台阶面保持静止时，支点部件42可相对于足部41的转动体43的转动轴线O转动。当支点部件42被高一级台阶面约束从而与该高一级台阶面保持静止时，则足部41可相对于支点部件42发生向上翻转，从而使基座10上台阶。下台阶的过程也类似，不再赘述。
优选地，足部41、支点部件42落在台阶面以内，避免落在台阶面的边缘。如图4所示，设当前台阶100的长度为L，高一级台阶100的高度为H，足部41的转动体43的转动中心为O，足部41的半径为R1(转动中心O到当前台阶面的距离为R1)，支点部件的中心为O1，支点部件42的半径为R2(中心O1到相应的台阶面的距离为R2)。中心O与中心O1的连线距离为A，该连线方向(即，连杆44的方向)与当前台阶面的夹角为α，则L、H、A、R1、α、R2之间满足的关系为：H＝R1+A*sinα-R2。
设中心O到高一级台阶的竖向面的距离为C，设中心O1到该竖向面的距离为C，则：C+S＝A*cosα；且C≥R1。
优选地，S≥3cm，L-C≥3cm，可以确保足部41、支点部件42与台阶100的接触点位于台阶100内，不在台阶边缘，从而不会发生滑坡情况。
可以理解地，可以计算连杆44的外径B，以避免在正常负载的情况下弯折连杆44。
足部驱动机构上设有断电制动器和位置传感器。断电制动器可在需要停止、发生故障时锁住连杆44，提高装置的安全性。位置传感器可实时监测电机、连杆44的位置、速度，并反馈到控制设备，提高装置的稳定性、舒适度。可以理解地，所有部件的驱动机构都设断电制动器和位置传感器。
本实施例中，多足独立移动运载装置具有4个支撑部件20(腿部机构)对基座10进行支撑，使基座10的中心位于4个支撑部件之间，确保了多足独立移动运载装置的稳定性。可以理解地，支撑部件20的数量可以是3个或多于4个。
图6为行走部件40上台阶的示意图。第一步，行走部件40在初始状态时足部41的底部接触低一级的台阶水平面。电机驱动连杆44转动，直到支点部件42的底部接触高一级台阶水平面并反作用连杆44的安装端，进入第二步，根据杠杆原理，连杆44的安装端受反向作用力绕支点部件42转动，足部41被向前翻转，直到足部41的底部接触高一级台阶水平面，进入第三步，电机再驱动连杆44转动进入第四步。如此反复进行，即可完成上台阶的动作。行走部件40下台阶的原理与上台阶类似，这里不再赘述。
结合图5所示，为行走部件40在水平面110上行走的示意图，水平面110可为地面或平台。第一步，行走部件40在初始状态时足部41的底部接触水平面110。电机驱动连杆44转动，直到支点部件42的底部接触水平面110并反作用连杆44的安装端，根据杠杆原理，连杆44的安装端受反向作用力绕支点部件42转动，足部41被向前翻转，进入第二步，足部41继续被向前翻转直到足部41的底部接触水平面110，进入第三步。如此反复进行，即可完成在水平面110上行走的动作。
可以理解地，如没有上述的第一连接部21、第二连接部23、转向连接部24以及伸缩装置，多足独立移动运载装置也能在水平面移动(如图5所示)，以及上下台阶(如图6所示)。在腿部设有伸缩装置的情况下，则能避免基座10在竖直方向发生明显的振动。第一连接部21配合伸缩装置，使基座10在上下台阶的过程中保持水平、保持重心位于4个支撑部件之间。第一连接部21与第二连接部23配合，使足部41只相对于基座10发生平移不发生转动。转向连接部24使足部41能够改变前进方向，例如左转或右转。
台阶的长度L、高度H可通过探测机构70检测到。
参照图7，本实施例中，探测机构70为触碰式探测器。可以理解地，探测机构70可以为其他的类似的探测器，如超声波探测器、红外探测器。探测机构70包括支架71、旋转台72、伸缩机构74、U型杆支座76、长度探测组件77和高度探测组件78。支架71安装到基座10前端的底部。旋转台72由电机73控制，从而在竖直平面内相对支架71转动，用于整个探测机构70在竖直平面内的转动，电机73与控制设备连接。伸缩机构74由电机75驱动齿轮齿条或丝杆构成，并设有位置传感器用于检测伸缩机构74的伸长或收缩距离。U型杆支座76随着伸缩机构74的伸缩而移动，U型杆支座76的每一端都安装有长度探测组件77和高度探测组件78。
参照图8和图9，长度探测组件77包括安装到U型杆支座76一侧的长度探测杆79、安装到长度探测杆79端部的轮子80以及安装到U型杆支座76背离长度探测杆79一侧的位置传感设备81。轮子80可避免长度探测杆79与台阶或障碍物摩擦碰撞。长度探测杆79可顺时针(如图8的方向A1所示)转动一定的角度。长度探测杆79与U型杆支座76之间通过弹簧82连接，当长度探测杆79碰到台阶或障碍物时，长度探测杆79顺时针转动，弹簧82可以阻碍长度探测杆79的顺时针转动。位置传感设备81用于测量长度探测杆79转动角度数据并将该数据发送给控制设备，以便计算出台阶的长度。
高度探测组件78包括安装到U型杆支座76一侧的高度探测杆83、安装到高度探测杆83的两个轮子84a、84b以及安装到U型杆支座76背离高度探测杆83一侧的位置传感设备86。高度探测杆83与U型杆支座76之间通过弹簧86连接，当高度探测杆83碰到台阶或障碍物时，高度探测杆83逆时针(如图8 的方向A2所示)转动，弹簧86可以阻碍高度探测杆83的逆时针转动。高度探测杆83与长度探测杆79之间形成夹角。两个轮子84a、84b相互靠近，其中一个轮子84a安装到高度探测杆83的端部，另一个轮子84b安装到高度探测杆83的中部。位置传感设备85用于测量高度探测杆83上的两个轮子84a、84b的转动角度数据并将该数据发送给控制设备，以便计算出台阶的高度。
探测机构70上下台阶具体的工作过程如下：
图10、图11显示了探测机构70上台阶的探测过程。图10的(a)显示了探测机构70探测的开始阶段。开始阶段，探测机构70首先调整旋转台72、伸缩机构74的姿势，之后向前移动，依靠长度探测杆80首次触动检测台阶100的有无。
之后，如图10的(b)、图11的(c)所示，控制旋转台72、伸缩机构74，使高度探测杆83垂直往上移动，由于高度探测杆83有两个轮子84a、84b，中部的轮子84b先接触台阶100，端部的轮子84a未接触。
之后，如图11的(d)所示，两个轮子84a、84b往上移动直到到达高一级台阶水平面，在弹簧86拉力下顺时针转动一小角度后，中部的轮子84b离开台阶边缘，端部的轮子84b接触台阶100，此时控制设备通过位置传感设备85的位置反馈，认定探测机构70探测出台阶100的高度，从而计算出台阶100的高度。
之后，如图11的(e)所示，再控制旋转台72、伸缩机构74，使探测机构70继续水平向前移动。依靠长度探测杆77检测前方台阶100，当长度探测杆77触碰到再高一级的台阶垂直面后位置，进入下一个循环。控制设备通过位置传感设备81的位置反馈，认定探测机构70探测出台阶100的长度，从而计算出台阶100的长度。如此反复进行，即可探测每一级台阶100的高度和长度。
图12所示为探测机构70下台阶的探测过程。图12的(a)为为探测机构70探测的开始阶段。开始阶段，探测机构70首先调整旋转台72、伸缩机构74的姿势，之后向下移动。依靠长度探测杆77的首次触动检测台阶100的有无。
之后，如图12的(b)所示，在轮子80为触碰到台阶面的情况下，探测机构继续前移，直到中间的轮子84b也脱离触碰到台阶面。此时控制设备通过位置传感设备85的位置反馈，认定探测机构70探测出台阶100的长度，从而计算出台阶100的长度。如图12的(c)和(d)所示，可探测出每一级台阶100的高度。如此反复进行，即可探测每一级台阶100的高度和长度。
探测机构70通过旋转台72、伸缩机构74、长度探测组件79和高度探测组件83的灵活配合，可适应不同台阶，或不同障碍物，应用范围广。旋转台72结合伸缩机构74，可将长度探测组件79和高度探测组件83移至前方、下方等方向进行探测动作，提前获取台阶或障碍物情况，确保装置可以安全移动，并且，根据位置传感设备的反馈给控制设备提前计算下一组动作，提高装置整体移动的速度。通过长度探测组件79和高度探测组件83的特殊结构，可检测包括常规楼梯、螺旋楼梯、镂空楼梯等等。
第二实施例
参照图13，与第一实施例不同的是，本实施例为双连杆结构，具体地，足部41具有两个转动体43a、43b从足部41的一侧的中心伸出，两个转动体43a、43b共轴心，转动体43a套设到转动体43b的外周。每个转动体驱动对应的一根连杆44。每个连杆44的末端形成支点部件44。
下面结合图14和图15描述双连杆结构的行走部件40的移动过程。为了便于描述，该双连杆分别表示为44a和44b，其支点部件分别表示为42a和42b。
图15是行走部件40上台阶的示意图。第一步，行走部件40在初始状态时，其中一连杆44a的支点部件42a的底部接触低一级的台阶水平面，在驱动机构的作用下，足部中心O绕着支点部件42a的中心O1转动，另一连杆44b相对于足部中心O转动，最终使该其支点部件42b的底部接触高一级台阶水平面。
第二步，继续驱动位于高一级台阶的连杆44b，从而使足部的中心O相对于连杆44b支点部件的中心O2向前翻转，使驱动连杆44a的支点部件离开低一级台阶面。可以理解地，驱动机构还驱动连杆44a转动。
第三步，足部继续向前翻转，连杆44a继续向前转动，直到连杆44a的支点部件接触到台阶的水平面，例如当前台阶的水平面。此时，足部的中心O位于连杆44a、44b的支点部件之间，从而具有很高的稳定性。接着，足部关于连杆44a的支点部件的中心O1向前翻转，连杆44b关于足部的中心O向前转动。
第四步。如此反复交替进行，直到其中一个连杆例如连杆44b的支点部件接触到高一级的台阶面为止，此时的状态与第一步类似。
第一步至第四步的步骤不断循环，就能继续上台阶。
图14为行走部件40在水平面110上行走的示意图，具体的过程与图15的第2步、第3步类似，不再赘述。
在使用双连杆的结构下，足部就可以不与台阶面、地面接触。
第三实施例
参照图16，与上一个实施例不同的是，两个转动体43a、43b不是同轴心，而是隔开一定距离。两个转动体43a、43b可由同一个足部驱动机构驱动，或者分别由两个足部驱动机构驱动。
第四实施例
参照图17，与上一个实施例不同的是，足部41具有两个转动体43a、43b分别从足部41的两侧伸出。优选地，该两个转动体43可以是一体的。
第五实施例
参照图18，与第二实施例不同的是，足部41具有多个共轴心的转动体43a、43b等，每个转动体驱动对应的1个连杆，因此足部41具有多根连杆。该多个连杆44间隔叠加设置，每个连杆44的末端形成支点部件42。该方案的支点部件42数量更多，所以具有更好的稳定性，并能承载更大的负荷。
第六实施例
参照图19，本实施例的连杆数量是第三实施例的两倍。第三实施例中，连杆位于足部的同一侧，本实施例中，连杆平均分布在足部的两侧。优选地，两根转动体43a是一体的，两根转动体43b是一体的。
第七实施例
参照图20，本实施例的连杆数量是第二实施例的两倍。第二实施例中，连杆位于足部的同一侧，本实施例中，连杆平均分布在足部的两侧。优选地，两根转动体43a是一体的，两根转动体43b是一体的。
第八实施例
参照图21，与第七实施例不同的是，足部41具有更多的转动体以及更多的连杆。
第九实施例
参照图22，本实施例与第三实施例的区别在于，转动体43a和43b是互相独立的。
第十实施例
参照图23，与上一实施例不同的是，其中一个连杆44b安装到开一个连杆44a的末端。具体地，第一级连杆43a安装到足部41的转动体43a。连杆43a的末端设有转动体43b。第二级连杆43b安装到转动体43b。第一级连杆内可安装齿轮传统机构，使第一级连杆43a、第二级连杆43b可由同一个足部驱动机构驱动。
连杆43a和连杆43b的末端分别形成支点部件42a、42b。优选地，支点部件42a的形状为半圆形，支点部件42a的半径与连杆44a的宽度相同，连杆44b的支点部件42b的半径与连杆44b的宽度相同。在另一种替换方案中，支点部件42的形状为圆形。因为存在二级连杆，所以一级连杆的支点部件42a可以不接触台阶或地面。
下面结合图24、图25阐述图23所示行走部件40的移动过程。
图25所示为行走部件40上台阶的示意图。第一步，行走部件40在初始状态时足部41的底部接触低一级的台阶水平面，电机驱动连杆44a转动，齿轮机构驱动连杆44b转动，直到连杆44b的支点部件42b的底部接触高一级台阶水平面。
第二步，连杆44b的支点部件42b反作用连杆44b的安装端，使连杆44b绕着支点部件42b的中心O2向前翻转，使足部41脱离下一级台阶的水平面。同时，连杆44a绕着支点部件的中心点O1向前翻转。最终到第三步所示的状态。
第三步，足部41被向前翻转直到足部41的底部接触台阶水平面，接着，连杆44a绕着足部的中心O向前翻转，使连杆44b的支点部件脱离台阶水平面；同时，连杆44b绕着支点部件的中心O1向前翻转，直到连杆44b的支点部件42的底部接触更高一级台阶水平面。
如此反复交替进行，即可完成上台阶的动作。
图24为行走部件40在水平面110上行走的示意图，水平面可110为地面或平台。可以理解地，图25所示的上台阶过程中，如台阶高度为0，就相当于如图24所示的在水平面110的行走过程。因此，不再赘述图24所示的行走过程。
第十一实施例
参照图26，本实施例与上一个实施例不同的是，每个足部41具有两组连杆组件，该两组连杆组件分别设置在足部41两侧。优选地，连杆44a和连杆44b是一体的。本实施例中，足部41具有更多的支点部件42b，所以具有更高的稳定性和承载力
第十二实施例
参考图27，本实施例与上一个实施例不同的是，每个足部41的每一侧都具有两组连杆组件。
第十三实施例
参考图28，本实施例与上一个实施例不同的是，每个足部41只在一侧具有两组连杆组件。
第十四实施例
参照图29，与第一实施例不同的是，行走部件40还包括设置在足部41背离连杆一侧的轮子120。轮子120的半径小于连杆的长度且大于足部41的半径。轮子120可用于水平面上移动，连杆可用于上下台阶，这样可以提高该装置在水平面上移动的速度。
可以理解地，可以采用其他形式的连杆组件。
第十五实施例
参照图30，与第一实施例不同的是，基座10的底部安装两个腿部机构。两个腿部机构前后对称。腿部机构包括支撑部件20以及与支撑部件20连接的行走部件40。每个行走部件40的足部41的两侧都设有连杆组件。
第十六实施例
参照图31，与第一实施例不同的是，基座10的底部安装三个腿部机构。每个足部41的一侧具有连杆组件。
第十七实施例
参照图32，与第一实施例不同的是，每个支撑部件20具有两个腿部22，该两个腿部22分别通过两个第一连接部21连接到基座10，并通过两个第二连接部23连接到转向连接部24，从而与基座10、转向连接部24构成一个四边形。该四边形的形变过程如图33所示。因为腿部22具有伸缩杆223，所以四边形在形变过程中，转向连接部24及足部能相对于基座10平移，不发生转动。
以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如对各个实施例中的不同特征进行组合等，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种多足独立移动运载装置，包括基座及腿部机构，所述腿部机构包括连接到所述基座的支撑部件以及连接到支撑部件的行走部件；其特征在于，所述行走部件包括足部、足部驱动机构以及连杆组件，所述足部驱动机构具有受驱的足部转动体，所述连杆组件包括连杆以及形成于连杆末端的用于接触地面或台阶面支点部件，所述连杆通过所述足部转动体连接到所述足部从而使所述支点部件与所述足部能关于所述足部转动体发生相对转动；每个行走部件的连杆组件包括一级连杆和二级连杆，所述一级连杆的第一端可转动地连接到所述足部，所述二级连杆可转动地连接到所述一级连杆的第二端或第一端、或所述足部；所述多足独立移动运载装置至少具有三个支点部件。
2.根据权利要求1所述的多足独立移动运载装置，其特征在于，所述行走部件通过转向连接部连接到所述支撑部件；所述转向连接部包括转向驱动机构、被所述转向驱动机构驱动的转向转动体；所述转向转动体连接于所述行走部件、所述支撑部件之间，使所述行走部件、所述支撑部件可通过所述转向转动体实现相对转动，以改变所述多足独立移动运载装置的移动方向。
3.根据权利要求1所述的多足独立移动运载装置，其特征在于：所述支撑部件包括腿部，所述腿部的两端分别通过第一连接部、第二连接部与所述基座、行走部件连接；所述第一连接部包括第一驱动机构和受驱的第一转动体，所述腿部、基座通过所述第一转动体实现相对转动；所述第二连接部包括第二驱动机构和受驱的第二转动体，所述腿部、行走部件通过所述第二转动体实现相对转动；所述第一转动体、第二转动体平行，使所述行走部件能相对于所述基座平移。
4.根据权利要求3所述的多足独立移动运载装置，其特征在于：所述行走部件通过转向连接部连接到所述第二连接部；所述转向连接部包括转向驱动机构、被所述转向驱动机构驱动的转向转动体；所述行走部件、所述第二连接部可通过所述转向转动体实现相对转动，以改变所述多足独立移动运载装置的移动方向。
5.根据权利要求3所述的多足独立移动运载装置，其特征在于：所述第一连接部和第二连接部分别位于所述腿部的同一侧、或者两侧。
6.根据权利要求1所述的多足独立移动运载装置，其特征在于：所述支撑部件包括腿部，所述腿部包括伸缩装置以及伸缩杆，所述伸缩杆在所述伸缩装置的控制下伸长或缩短。
7.根据权利要求6所述的多足独立移动运载装置，其特征在于：每个支撑部件包括两个腿部，每个腿部的上端通过第一连接部可转动地连接到所述基座，每个腿部的下端通过第二连接部可转动地连接到行走部件；所述两个腿部在其伸缩装置、第一连接部、第二连接部的配合下作为可变性的四边形的两条对边。
8.根据权利要求1所述的多足独立移动运载装置，其特征在于：所述两个连杆的转动轴线重合，或者平行，或者保持一定角度；所述连杆之间不相互干涉重叠。
9.根据权利要求1所述的多足独立移动运载装置，其特征在于：每个行走部件的连杆组件对称地位于其足部的两侧，每一侧的连杆组件都包括连杆，所述连杆之间不相互干涉重叠。
10.根据权利要求9所述的多足独立移动运载装置，其特征在于：所述足部两侧的连杆所连接的足部转动体是一体的，或者是互相独立的。
11.根据权利要求1所述的多足独立移动运载装置，其特征在于：所述行走部件还包括安装到所述足部的轮子，所述轮子受驱而转动时带动所述多足独立移动运载装置移动。
12.根据权利要求1所述的多足独立移动运载装置，其特征在于：还包括安装到基座的探测机构；所述探测机构包括长度探测组件和高度探测组件；所述长度探测组件用于测量台阶的长度数据并将该数据发送给控制设备，所述高度探测组件用于测量台阶的高度数据并将该数据发送给控制设备。
13.根据权利要求12所述的多足独立移动运载装置，其特征在于：所述探测机构通过支架安装到所述基座，所述探测机构可相对于所述支架转动，且所述探测机构具有伸缩机构使所述探测机构可相对于所述支架转动、向前伸出、向后缩回。
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