CN107571931A - 一种轮腿结合的机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种轮腿结合的机器人，包括机械腿一模块，机械腿二模块，身体模块，交互模块，机械手模块，箱体模块，所述机械腿一模块及机械腿二模块安装在所述身体模块的两侧，所述交互模块安装在所述身体模块的顶部前端，所述机械手模块安装在所述身体模块的顶部后端，所述箱体模块安装在所述身体模块的中部，所述机械腿一模块及机械腿二模块均具有独立电机驱动的上部关节，中部关节，底部关节三个旋转关节，且装有轮毂电机，所述机器人可通过上部关节及中部关节实现腿式驱动，也可以通过底部关节和轮毂电机实现轮式驱动。本发明将腿式驱动和轮式驱动集成在一起，机器人在平地行驶时采用轮式驱动，遇到轮子无法跨越的障碍时采用腿式驱动进行越障，可在保持行驶速度的前提下适应较复杂的行驶环境。
Description
技术领域
本发明涉及移动机器人，具体涉及一种轮腿结合的机器人。
背景技术
目前，市场上的移动机器人主流的驱动方式是轮式驱动，其优点是运行速度快，平稳性好，缺点是对复杂路面的适应性较差，同时也有少部分移动机器人采用腿式驱动，其优点是对复杂路面的适应性好，但是运行速度较慢。
发明内容
本发明的目的是提供一种轮腿结合的机器人。
本发明所采用的技术方案为：
1.一种轮腿结合的机器人，包括机械腿一模块（1），机械腿二模块（2），所述机械腿一模块（1）及机械腿二模块（2）均具有独立电机驱动的上部关节，中部关节，底部关节三个旋转关节，且装有轮毂电机，所述机器人可通过上部关节及中部关节实现腿式驱动，也可以通过底部关节和轮毂电机实现轮式驱动。
2.进一步地，所述机械腿一模块主要包括直流减速电机一（1-01），直流减速电机安装座一（1-13），轴承座（1-12），大腿前壳（1-02），关节端盖（1-03），弹簧减震器销轴（1-04），弹簧减震器（1-05），小腿前壳（1-06），轮毂电机（1-07），电机控制板端盖（1-08），轮毂电机安装座（1-09），小腿后壳（1-10），大腿后壳（1-11），直线丝杆步进电机（1-14），上部轴承轴（1-22），弹簧减震器安装座（1-21），中部轴承轴（1-15），滚动轴承（1-20），直流减速电机二（1-16），直流减速电机安装座二（1-17），万向联轴器（1-19），底部轴承轴（1-18），所述直流减速电机一（1-01）固定安装在直流减速电机安装座一（1-13）上，所述直流减速电机安装座一（1-13）其中一端与轴承座（1-12）固定安装，另一端与身体模块侧面固定安装，所述轴承座（1-12）与大腿后壳（1-11）转动连接形成上部关节，所述大腿后壳（1-11）与大腿前壳（1-02）固定安装，所述弹簧减震器（1-05）通过弹簧减震器销轴分别与弹簧减震器安装座（1-21）和小腿后壳（1-10）及小腿前壳（1-06）转动连接，所述大腿后壳（1-11）与小腿前壳（1-06）转动连接形成中部关节，所述小腿后壳（1-10）与小腿前壳（1-06）固定安装，所述轮毂电机（1-07）与轮毂电机安装座（1-09）固定安装，所述轮毂电机安装座（1-09）上装有电机控制板，所述电机控制板端盖（1-08）端盖固定安装在，所述轮毂电机安装座（1-09）上，所述轮毂电机安装座（1-09）与小腿后壳及小腿前壳转动连接形成下部关节。
3.进一步地，所述轴承座（1-12）与上部轴承轴（1-22）通过滚动轴承转动连接，所述上部轴承轴（1-22）一端与直流减速电机一（1-01）的主轴固定安装，另一端与大腿后壳（1-11）固定安装，直流减速电机一（1-01）直接驱动大腿后壳（1-11）从而整个上部关节。
4.进一步地，所述弹簧减震器安装座（1-21）留有螺纹孔，与直线丝杆步进电机（1-14）形成丝杆螺母机构，所述弹簧减震器安装座（1-21）上留有导向槽，所述大腿后壳（1-11）与大腿前壳（1-02）分别留有导轨，所述弹簧减震器安装座（1-21）可通过导向槽沿大腿后壳（1-11）及大腿前壳（1-02）上的导轨滑动，所述中部轴承轴（1-15）一端通过滚动轴承与大腿后壳（1-11）转动连接，另一端与大腿前壳（1-02）固定安装，所述直线丝杆步进电机（1-14）直接驱动弹簧减震器安装座（1-21），弹簧减震器安装座（1-21）通过弹簧减震器（1-05）驱动小腿后壳（1-10）与小腿前壳（1-06），从而驱动整个中部关节。
5.进一步地，所述机械腿二模块（2）为机械腿一模块（1）的对称结构，两者功能与相同。
6.进一步地，所述机器人在平地行驶时采用轮式驱动，遇到轮子无法跨越的障碍时则通过电机协调驱动上部关节和中部关节实现腿式驱动进行越障。
7.进一步地，所述机器人还包括身体模块（3），交互模块（4），机械手模块（5），箱体模块（6），所述机械腿一模块（1）及机械腿二模块（2）安装在所述身体模块（3）的两侧，所述交互模块（4）安装在所述身体模块（3）的顶部前端，所述机械手模块（5）安装在所述身体模块的顶部后端，所述箱体模块（6）安装在所述身体模块的中部。
本发明的有益效果是：将腿式驱动和轮式驱动集成在一起，机器人在平地行驶时采用轮式驱动，遇到轮子无法跨越的障碍时采用腿式驱动进行越障，可在保持行驶速度的前提下适应较复杂的行驶环境。
附图说明
图1.机器人轴测图；
图2.机械腿一模块轴测图；
图3.机械腿一模块内部结构图。
具体实施方式
为了更加清楚、完整的说明本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图中的某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；相同或相似的标号对应相同或相似的部件。
1.如图1所示，一种轮腿结合的机器人，包括机械腿一模块（1），机械腿二模块（2），所述机械腿一模块（1）及机械腿二模块（2）均具有独立电机驱动的上部关节，中部关节，底部关节三个旋转关节，且装有轮毂电机，所述机器人可通过上部关节及中部关节实现腿式驱动，也可以通过底部关节和轮毂电机实现轮式驱动。
2.如图2～3所示，所述机械腿一模块主要包括直流减速电机一（1-01），直流减速电机安装座一（1-13），轴承座（1-12），大腿前壳（1-02），关节端盖（1-03），弹簧减震器销轴（1-04），弹簧减震器（1-05），小腿前壳（1-06），轮毂电机（1-07），电机控制板端盖（1-08），轮毂电机安装座（1-09），小腿后壳（1-10），大腿后壳（1-11），直线丝杆步进电机（1-14），上部轴承轴（1-22），弹簧减震器安装座（1-21），中部轴承轴（1-15），滚动轴承（1-20），直流减速电机二（1-16），直流减速电机安装座二（1-17），万向联轴器（1-19），底部轴承轴（1-18），所述直流减速电机一（1-01）固定安装在直流减速电机安装座一（1-13）上，所述直流减速电机安装座一（1-13）其中一端与轴承座（1-12）固定安装，另一端与身体模块侧面固定安装，所述轴承座（1-12）与大腿后壳（1-11）转动连接形成上部关节，所述大腿后壳（1-11）与大腿前壳（1-02）固定安装，所述弹簧减震器（1-05）通过弹簧减震器销轴分别与弹簧减震器安装座（1-21）和小腿后壳（1-10）及小腿前壳（1-06）转动连接，所述大腿后壳（1-11）与小腿前壳（1-06）转动连接形成中部关节，所述小腿后壳（1-10）与小腿前壳（1-06）固定安装，所述轮毂电机（1-07）与轮毂电机安装座（1-09）固定安装，所述轮毂电机安装座（1-09）上装有电机控制板，所述电机控制板端盖（1-08）端盖固定安装在，所述轮毂电机安装座（1-09）上，所述轮毂电机安装座（1-09）与小腿后壳及小腿前壳转动连接形成下部关节。
3.如图2～3所示，所述轴承座（1-12）与上部轴承轴（1-22）通过滚动轴承转动连接，所述上部轴承轴（1-22）一端与直流减速电机一（1-01）的主轴固定安装，另一端与大腿后壳（1-11）固定安装，直流减速电机一（1-01）直接驱动大腿后壳（1-11）从而整个上部关节。
4.如图2～3所示，所述弹簧减震器安装座（1-21）留有螺纹孔，与直线丝杆步进电机（1-14）形成丝杆螺母机构，所述弹簧减震器安装座（1-21）上留有导向槽，所述大腿后壳（1-11）与大腿前壳（1-02）分别留有导轨，所述弹簧减震器安装座（1-21）可通过导向槽沿大腿后壳（1-11）及大腿前壳（1-02）上的导轨滑动，所述中部轴承轴（1-15）一端通过滚动轴承与大腿后壳（1-11）转动连接，另一端与大腿前壳（1-02）固定安装，所述直线丝杆步进电机（1-14）直接驱动弹簧减震器安装座（1-21），弹簧减震器安装座（1-21）通过弹簧减震器（1-05）驱动小腿后壳（1-10）与小腿前壳（1-06），从而驱动整个中部关节。
5.如图1所示，所述机械腿二模块（2）为机械腿一模块（1）的对称结构，两者功能与相同。
6.所述机器人在平地行驶时采用轮式驱动，遇到轮子无法跨越的障碍时则通过电机协调驱动上部关节和中部关节实现腿式驱动进行越障。
7.如图1所示，所述机器人还包括身体模块（3），交互模块（4），机械手模块（5），箱体模块（6），所述机械腿一模块（1）及机械腿二模块（2）安装在所述身体模块（3）的两侧，所述交互模块（4）安装在所述身体模块（3）的顶部前端，所述机械手模块（5）安装在所述身体模块的顶部后端，所述箱体模块（6）安装在所述身体模块的中部。
Claims (7)
1.一种轮腿结合的机器人，包括机械腿一模块（1），机械腿二模块（2），所述机械腿一模块（1）及机械腿二模块（2）均具有独立电机驱动的上部关节，中部关节，底部关节三个旋转关节，且装有轮毂电机，所述机器人可通过上部关节及中部关节实现腿式驱动，也可以通过底部关节和轮毂电机实现轮式驱动。
2.如权利要求1所述的一种轮腿结合的机器人，其特征在于：所述机械腿一模块主要包括直流减速电机一（1-01），直流减速电机安装座一（1-13），轴承座（1-12），大腿前壳（1-02），关节端盖（1-03），弹簧减震器销轴（1-04），弹簧减震器（1-05），小腿前壳（1-06），轮毂电机（1-07），电机控制板端盖（1-08），轮毂电机安装座（1-09），小腿后壳（1-10），大腿后壳（1-11），直线丝杆步进电机（1-14），上部轴承轴（1-22），弹簧减震器安装座（1-21），中部轴承轴（1-15），滚动轴承（1-20），直流减速电机二（1-16），直流减速电机安装座二（1-17），万向联轴器（1-19），底部轴承轴（1-18），所述直流减速电机一（1-01）固定安装在直流减速电机安装座一（1-13）上，所述直流减速电机安装座一（1-13）其中一端与轴承座（1-12）固定安装，另一端与身体模块侧面固定安装，所述轴承座（1-12）与大腿后壳（1-11）转动连接形成上部关节，所述大腿后壳（1-11）与大腿前壳（1-02）固定安装，所述弹簧减震器（1-05）通过弹簧减震器销轴分别与弹簧减震器安装座（1-21）和小腿后壳（1-10）及小腿前壳（1-06）转动连接，所述大腿后壳（1-11）与小腿前壳（1-06）转动连接形成中部关节，所述小腿后壳（1-10）与小腿前壳（1-06）固定安装，所述轮毂电机（1-07）与轮毂电机安装座（1-09）固定安装，所述轮毂电机安装座（1-09）上装有电机控制板，所述电机控制板端盖（1-08）端盖固定安装在，所述轮毂电机安装座（1-09）上，所述轮毂电机安装座（1-09）与小腿后壳及小腿前壳转动连接形成下部关节。
3.如权利要求2所述的一种轮腿结合的机器人，其特征进一步在于：所述轴承座（1-12）与上部轴承轴（1-22）通过滚动轴承转动连接，所述上部轴承轴（1-22）一端与直流减速电机一（1-01）的主轴固定安装，另一端与大腿后壳（1-11）固定安装，直流减速电机一（1-01）直接驱动大腿后壳（1-11）从而整个上部关节。
4.如权利要求2所述的一种轮腿结合的机器人，其特征进一步在于：所述弹簧减震器安装座（1-21）留有螺纹孔，与直线丝杆步进电机（1-14）形成丝杆螺母机构，所述弹簧减震器安装座（1-21）上留有导向槽，所述大腿后壳（1-11）与大腿前壳（1-02）分别留有导轨，所述弹簧减震器安装座（1-21）可通过导向槽沿大腿后壳（1-11）及大腿前壳（1-02）上的导轨滑动，所述中部轴承轴（1-15）一端通过滚动轴承与大腿后壳（1-11）转动连接，另一端与大腿前壳（1-02）固定安装，所述直线丝杆步进电机（1-14）直接驱动弹簧减震器安装座（1-21），弹簧减震器安装座（1-21）通过弹簧减震器（1-05）驱动小腿后壳（1-10）与小腿前壳（1-06），从而驱动整个中部关节。
5.如权利要求1所述的一种轮腿结合的机器人，其特征进一步在于：所述机械腿二模块（2）为机械腿一模块（1）的对称结构，两者功能与相同。
6.如权利要求1所述的一种轮腿结合的机器人，其特征进一步在于：所述机器人在平地行驶时采用轮式驱动，遇到轮子无法跨越的障碍时则通过电机协调驱动上部关节和中部关节实现腿式驱动进行越障。
7.如权利要求1所述的一种轮腿结合的机器人，其特征进一步在于：所述机器人还包括身体模块（3），交互模块（4），机械手模块（5），箱体模块（6），所述机械腿一模块（1）及机械腿二模块（2）安装在所述身体模块（3）的两侧，所述交互模块（4）安装在所述身体模块（3）的顶部前端，所述机械手模块（5）安装在所述身体模块的顶部后端，所述箱体模块（6）安装在所述身体模块的中部。
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