CN110406602A - 一种模块化的被动折叠移动机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模块化的被动折叠移动机器人，包括履带模块和被动折叠模块；所述被动折叠模块的两侧对称安装在履带模块上；所述被动折叠模块包括伸缩机构、两个折叠铰链机构、折叠平台和碰撞机构；所述折叠平台包括两个折叠板、与折叠板铰链连接的两个侧板和铰链在每个侧板内侧的两个连接板；伸缩机构位于四个连接板围成的空间内，伸缩机构的两端分别连接一个折叠铰链机构，每个折叠铰链机构与两个相应连接板固定在一起；所述碰撞机构包括碰撞部、连接件、闸线和限位部；碰撞部安装在移动机器人前部的履带模块内侧，闸线连接限位部与碰撞部，连接件上安装限位部。该移动机器人可以实现多级折叠，对环境的适应性强。
Description
技术领域
本发明属于机器人领域，具体为一种模块化的被动折叠移动机器人。
背景技术
目前大多数的移动机器人由于其结构固定，只能适用于单一环境，而无法进入较小的环境空间。
申请号为201410086216.4的中国专利公开了一种被动自适应履带可变形摇杆差动移动机器人平台，该移动机器人平台包括车体模块、被动自适应变形履带模块、旋转支撑模块和差动连杆模块，两个被动自适应变形履带模块分别通过旋转支撑模块安装在车体模块的左右侧，被动自适应变形履带模块可以绕车体转动；当遇到障碍物时两个被动自适应变形履带模块可以旋转一定角度使机器人平台的底盘升高，从而可以跨越高于自身高度的障碍物，该移动机器人平台具有较强的越障能力，该移动机器人只解决了通过各种复杂地面的能力，无法进入小于自身宽度的环境空间，而且各个模块之间不能快速拆卸，使移动机器人平台携带困难。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供了一种模块化的被动折叠移动机器人，该移动机器人可以实现多级折叠，对环境的适应性强，而且各个模块之间可以快速拆装，方便携带。
本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：
一种模块化的被动折叠移动机器人，该移动机器人包括履带模块和被动折叠模块；所述被动折叠模块的两侧对称安装在履带模块上；
所述被动折叠模块包括伸缩机构、两个折叠铰链机构、折叠平台和碰撞机构；所述折叠平台包括两个折叠板、与折叠板铰链连接的两个侧板和铰链在每个侧板内侧的两个连接板；伸缩机构位于四个连接板围成的空间内，伸缩机构的两端分别连接一个折叠铰链机构，每个折叠铰链机构与两个相应连接板固定在一起；
所述碰撞机构包括碰撞部、连接件、闸线和限位部；碰撞部安装在移动机器人前部的履带模块内侧，闸线连接限位部与碰撞部，连接件上安装限位部；
所述连接件呈U型结构，包括连接件连接板及对称固定在连接件连接板上的两个L型板；两个L型板的折弯部上对称设置有限位部，在连接件连接板及两个L型板围成的空间内布置伸缩机构，伸缩机构一端与连接件连接板固定；每个L型板的折弯部上均安装有限位部，限位部能在闸线的牵引下卡在伸缩机构上。
所述限位部包括限位杆Ⅰ、两个复位弹簧Ⅲ、卡块、限位杆Ⅱ和套筒；所述套筒可转动地安装在连接件的弯折部上；套筒上按前后位置分别安装有限位杆Ⅰ和限位杆Ⅱ，限位杆Ⅰ和限位杆Ⅱ均与套筒形成过盈配合；限位杆Ⅰ一端抵在固定在连接件折弯部上的连接柱下，另一端朝向伸缩机构所在方向；限位杆Ⅱ的一端具有长、短两个卡爪；限位杆Ⅱ与一个复位弹簧Ⅲ的一端相连，复位弹簧Ⅲ的另一端固定在连接件上；所述卡块可转动地安装连接件，卡块的一端挡在限位杆Ⅱ不具有卡爪的一端，卡块另一端与另一个复位弹簧Ⅲ的一端相连，另一个复位弹簧Ⅲ的另一端固定在连接件上；卡块未接触限位杆II的一端连接闸线；
所述伸缩机构包括一级伸缩机构、二级伸缩机构和三级伸缩机构；所述一级伸缩机构包括两个限位块Ⅰ、1号空心管Ⅰ、2号空心管Ⅰ和1号弹簧；所述1号空心管Ⅰ的一端开口且套在2号空心管Ⅰ上，1号空心管Ⅰ能在2号空心管Ⅰ上滑动，1号空心管Ⅰ的圆周侧面上沿轴向对称设置有两个滑槽；2号空心管Ⅰ的一端开口，另一端顶紧连接件的连接件连接板；每个限位块Ⅰ的一端穿过1号空心管Ⅰ相应的滑槽与2号空心管Ⅰ固定在一起，另一端露在滑槽外；所述1号弹簧设置在1号空心管Ⅰ和2号空心管Ⅰ内，1号弹簧的一端顶着1号空心管Ⅰ，另一端顶着2号空心管Ⅰ；
所述二级伸缩机构包括两个限位块Ⅱ、1号空心管Ⅱ、两个第一按钮、2号空心管Ⅱ和2号弹簧；1号空心管Ⅱ的一端开口，其圆周侧面上沿轴向设置有两个对称的滑槽，1号空心管Ⅱ套装在2号空心管Ⅱ上，1号空心管Ⅱ能在2号空心管Ⅱ上滑动，2号空心管Ⅱ与1号空心管Ⅰ焊接在一起；每个限位块Ⅱ的一端穿过相应的滑槽固定在2号空心管Ⅱ上，另一端卡在滑槽外，限位块Ⅱ能挡在相应限位杆Ⅱ的长卡爪的一侧；2号空心管Ⅱ上对称设置有两个第一按钮，限位杆Ⅰ的一端均能按压相应的第一按钮；所述2号弹簧设置在1号空心管Ⅱ和2号空心管Ⅱ内，2号弹簧的一端顶着1号空心管Ⅱ，另一端顶着2号空心管Ⅱ；
所述三级伸缩机构包括1号空心管Ⅲ、两个第二按钮、2号空心管Ⅲ、固定板和3号弹簧；所述1号空心管Ⅲ一端开口，一端封闭，且上部具有敞开平面；1号空心管Ⅲ套在2号空心管Ⅲ上，1号空心管Ⅲ能在2号空心管Ⅲ上滑动；1号空心管Ⅲ靠近连接件的连接件连接板的一端以轴向为对称轴对称设置有两个用于配合第二按钮的卡槽；2号空心管Ⅲ的一端开口且与1号空心管Ⅱ焊接在一起，2号空心管Ⅲ上具有两个对称的凸起，每个凸起能挡在相应第一按钮的一侧；2号空心管Ⅲ上对称设置有两个第二按钮，三级伸缩机构未伸长时第二按钮位于1号空心管Ⅲ相应的卡槽内，限位杆Ⅱ的短卡爪能按压相应的第二按钮；所述3号弹簧设置在1号空心管Ⅲ和2号空心管Ⅲ内，3号弹簧的一端顶着1号空心管Ⅲ，另一端顶着2号空心管Ⅲ；所述固定板通过螺钉固定在1号空心管Ⅲ上；
装置未折叠时第一按钮与限位块Ⅰ沿空心管轴向上的水平距离等于限位杆Ⅰ和限位杆Ⅱ沿空心管轴向上的水平距离与1号弹簧的压缩量之和；
第二按钮与相应限位块Ⅱ在空心管径向上的垂直距离等于限位杆Ⅱ两个卡爪之间的垂直距离；
当二级伸缩完成后三级伸缩机构未伸长时，第二按钮与限位杆Ⅱ沿空心管轴向上的水平距离等于2号弹簧的压缩量。
所述折叠铰链机构包括支支架Ⅰ、卡钩座Ⅰ、复位弹簧Ⅱ、卡钩座Ⅱ、卡条、支架Ⅱ、连接架Ⅰ、固定轴、连接架Ⅱ和固定架；
一个折叠铰链机构的固定架安装在固定板上，另一个折叠铰链机构的固定架安装在连接件上，固定架上设置有固定轴，固定轴的两端露在固定架外，固定轴的一端同时与支架Ⅰ上和支架Ⅱ相连，支架Ⅰ和支架Ⅱ分别安装在移动机器人的折叠平台上，支架Ⅰ和支架Ⅱ均能相对于固定轴转动；固定轴的另一端同时与连接架Ⅰ和连接架Ⅱ的一端相连，连接架Ⅰ的另一端通过螺栓固定在支架Ⅱ上，连接架Ⅱ的另一端通过螺栓固定在支架Ⅰ上，连接架Ⅰ和连接架Ⅱ均能相对于固定轴转动；所述卡钩座Ⅰ的一端与支架Ⅰ相连，另一端与卡条的一端铰接；卡钩座Ⅱ的一端卡在卡条上，另一端安装在与支架Ⅱ上；所述复位弹簧Ⅱ的一端固定在卡条上，另一端固定在支架Ⅰ上。
所述两个折叠板的一侧通过多个合页铰链铰接，两个折叠板能够相对转动，每个折叠板的另一侧分别通过多个合页铰链铰接有侧板，连接板的一端通过合页铰链与相应的侧板铰接，四个连接板及两个侧板构成六边形结构。
该移动机器人还包括悬架模块，悬架模块连接侧板与相应的履带模块；所述悬架模块包括悬架和两个连接部；悬架安装在折叠平台的侧板上，两个连接部以悬架的对称线为对称轴对称设置在悬架上；
每个连接部均包括连接杆、减震器和连接块；所述连接杆的一端与悬架铰接，另一端焊接有连接块，减震器的一端与悬架铰接，另一端与连接杆的另一端相连。
该移动机器人还包括两个尾轮模块；两个尾轮模块安装在相应履带模块的后部，平地行走时尾轮模块不触地；所述尾轮模块包括L型的支撑架、尾轮连接架、尾轮固定架、尾轮和复位弹簧Ⅴ；支撑架的一端安装在履带模块内侧靠近移动机器人后部的一端，另一端与尾轮连接架的一端相连，尾轮连接架的另一端铰接有尾轮固定架，尾轮固定架上安装有多个尾轮；所述复位弹簧Ⅴ的一端设置在尾轮固定架上，另一端设置在尾轮连接架上。
一种用于上述移动机器人的固定铰链模块，所述固定铰链模块包括固定块Ⅰ、固定块Ⅱ、固定弹簧、固定杆、卡钩、固定座和卡簧；所述固定块Ⅰ由一根短柱和两个凸台组成；固定块Ⅱ呈类h型，其一端具有凹槽，凹槽内具有安装柱，安装柱上可转动地安装有卡钩，卡钩的钩部能钩在固定块Ⅰ的短柱上；固定块Ⅱ不具有凹槽的一端安装有固定座，固定座上具有两个端耳；固定杆的一端穿过固定座上的两个端耳及固定块Ⅱ插在卡钩上；固定杆位于固定座两个端耳之间的部分安装有设置有固定弹簧和卡簧，卡簧与固定杆形成过盈配合，固定弹簧套装在固定杆上；固定弹簧的一端顶着卡簧，另一端顶着固定座相应的端耳。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本移动机器人的伸缩机构包括一级伸缩机构、二级伸缩机构和三级伸缩机构，当碰撞部与环境空间发生碰撞后，最多可实现移动机器人的三级折叠，使移动机器人具有较大的折叠程度，从而使移动机器人可以顺利通过较窄的环境空间，使移动机器人能用于灾害救援、战场侦查等较为复杂的环境。
2.本移动机器人的折叠为被动折叠，整个折叠过程通过纯机械结构实现，不仅减少了能量消耗，进一步节约了成本，而且大大简化了控制算法，使移动机器人的运动更容易实现。
3.本移动机器人的折叠平台、履带模块和尾轮模块的大多数部件均采用碳纤维材料制成；由于碳纤维材料质量轻，大大减小了移动机器人的重量，使移动机器人更加容易携带。
4.本发明在履带模块后部设置尾轮模块，当移动机器人在越障时尾轮模块可以提供支撑力，防止移动机器人翻转，使移动机器人能够顺利爬坡和跨越壕沟等，增强了移动机器人对环境的自适应能力；而且悬架模块在越障过程中起到减震作用，进一步提高了移动机器人的越障能力。
5.本移动机器人的履带模块、悬架模块、被动折叠模块和尾轮模块各个模块之间均通过固定铰链模块连接，而固定铰链模块结构简单，拆装容易，可以实现各个模块之间的快速拆装，使移动机器人方便携带；而将各个模块拆装后携带，可以节约运输成本。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明履带模块的整体结构示意图；
图3是本发明被动折叠模块的仰视结构示意图；
图4是本发明连接件的结构示意图；
图5是本发明碰撞部的结构示意图；
图6是本发明伸缩机构与限位部和连接件的连接示意图；
图7是本发明伸缩机构初始状态时的结构示意图；
图8是本发明图7中Ⅱ的局部放大图；
图9是本发明伸缩机构发生一级伸缩后与限位部的连接示意图；
图10是本发明图9中Ⅲ的局部放大图；
图11是本发明伸缩机构发生二级伸缩后与限位部的连接示意图；
图12是本发明伸缩机构发生三级伸缩后与限位部的连接示意图；
图13是本发明折叠铰链机构的正视图；
图14是本发明折叠铰链机构支架Ⅰ和支架Ⅱ的连接示意图；
图15是本发明悬架模块的整体结构示意图；
图16是本发明尾轮模块的整体结构示意图；
图17是本发明固定铰链模块的整体结构示意图；
图18是本发明固定铰链模块的爆炸图；
图19是本发明履带模块与悬架模块的连接示意图；
图20是本发明履带模块与尾轮模块的连接示意图；
图21是本发明被动折叠模块与悬架模块的连接示意图；
图22是本发明折叠前的状态图；
图23是本发明完成一级折叠后的状态图；
图24是本发明完成二级折叠后的状态图；
图25是本发明完成三级折叠后的状态图；
图中：1-履带模块；2-悬架模块；3-被动折叠模块；4-尾轮模块；5-固定铰链模块；
1.1-第一连杆；1.2-第二连杆；1.3-第三连杆；1.4-驱动轮；1.5-第四连杆；1.6-蓄电池；1.7-第五连杆；1.8-第六连杆；1.9-履带；1.10-支撑轮；1.11-复位弹簧Ⅰ；1.12-从动轮；1.13-第一连接轴；1.14-第二连接轴；1.15-第三连接轴；1.16-第四连接轴；1.17-第五连接轴；
2.1-悬架；2.2连接杆；2.3-减震器；2.4-连接块；
3.1-伸缩机构；3.2-折叠铰链机构；3.3-折叠平台；3.4-碰撞机构；
4.1-支撑架；4.2-尾轮连接架；4.3-尾轮固定架；4.4-尾轮；4.5-复位弹簧Ⅴ；
5.1-固定块Ⅰ；5.2-固定块Ⅱ；5.3-固定弹簧；5.4-固定杆；5.5-卡钩；5.6-固定座；5.7-卡簧；
3.1.1-限位块Ⅰ；3.1.2-1号空心管Ⅰ；3.1.3-2号空心管Ⅰ；3.1.4-限位块Ⅱ；3.1.5-1号空心管Ⅱ；3.1.6-2号空心管Ⅱ；3.1.7-第一按钮；3.1.8-1号空心管Ⅲ；3.1.9-第二按钮；3.1.10-2号空心管Ⅲ；3.1.11-固定板；
3.2.1-支架Ⅰ；3.2.2-卡钩座Ⅰ；3.2.3-复位弹簧Ⅱ；3.2.4-卡钩座Ⅱ；3.2.5-卡条；3.2.6-支架Ⅱ；3.2.7-连接架Ⅰ；3.2.8-固定轴；3.2.9-连接架Ⅱ；3.2.10-固定架；
3.3.1-合页铰链；3.3.2-折叠板；3.3.3-连接板；3.3.4-侧板；
3.4.1-碰撞部；3.4.2-连接件；3.4.3-限位杆Ⅰ；3.4.4-复位弹簧Ⅲ；3.4.5-卡块；3.4.6-限位杆Ⅱ；3.4.7-套筒；
3.4.1.1-复位弹簧Ⅳ；3.4.1.2-碰撞板；3.4.1.3-支板；
3.4.2.1-第一连接柱；3.4.2.2-第二连接柱；3.4.2.3-第三连接柱；3.4.2.4-第四连接柱。
具体实施方式
为了使本发明更加通俗易懂，下文将结合实施例及附图进一步阐述本发明。
本发明提供了一种模块化的被动折叠移动机器人(简称移动机器人，参见图1-25)，该移动机器人包括履带模块1、悬架模块2、被动折叠模块3、尾轮模块4和固定铰链模块5；所述被动折叠模块3的两侧分别通过多个固定铰链模块5对称安装有悬架模块2，每个悬架模块2分别通过多个固定铰链模块5与相应的履带模块1相连；每个履带模块1的后部分别通过固定铰链模块5安装有尾轮模块4，平地行走时尾轮模块4不触地；
所述履带模块1用于移动机器人的行走；悬架模块2用于连接履带模块1与被动折叠模块3且在移动机器人越障过程起到缓冲作用，防止被动折叠模块3被顶起；尾轮模块4在移动机器人越障过程中起到支撑作用，防止移动机器人翻转；固定铰链模块5用于各个模块之间的连接，实现各个模块之间的快速拆装；
所述履带模块1包括驱动轮1.4、蓄电池1.6、履带1.9、支撑轮1.10、从动轮1.12、轮毂电机(图中未画出)、多个连接轴和两个连杆机构；
每个连杆机构均包括第一连杆1.1、第二连杆1.2、第三连杆1.3、第四连杆1.5、第五连杆1.7、第六连杆1.8和复位弹簧Ⅰ1.11；第二连杆1.2的一端通过第一连接轴1.13与第四连杆1.5的一端铰接，第二连杆1.2的另一端通过第二连接轴1.14与第一连杆1.1的一端铰接，第一连杆1.1的另一端通过第三连接轴1.15与第六连杆1.8的一端铰接，第六连杆1.8的另一端通过第四连接轴1.16与第五连杆1.7的一端铰接，第五连杆1.7的另一端通过第五连接轴1.17与第四连杆1.5的另一端铰接；所述第三连杆1.3的一端铰接在第一连接轴1.13上，另一端铰接在第六连杆1.8中部的铰接座上；六个连杆共同组成欠驱动的平面六杆机构，当移动机器人越障时各个连杆可以相对于各自的连接轴转动使移动机器人能够被动自适应非结构环境下的地形变化；所述复位弹簧Ⅰ1.11的一端固定在第三连杆1.3的中部，另一端固定在第六连杆1.8上靠近中部的位置，用于平面六杆机构的复位；
所述驱动轮1.4安装在第一连接轴1.13上，轮毂电机嵌在驱动轮1.4内，轮毂电机带动驱动轮1.4转动；所述从动轮1.12固定在第五连接轴1.17上，第二连接轴1.14、第三连接轴1.15和第四连接轴1.16上均安装有支撑轮1.10；所述履带1.9套装在三个支撑轮、一个驱动轮及一个从动轮上；所述蓄电池1.6安装在第六连杆1.8上，蓄电池1.6与轮毂电机电连接，为轮毂电机供电；使用时轮毂电机带动驱动轮1.4转动，驱动轮1.4带动履带1.9转动，使从动轮1.12和多个支撑轮1.10转动，实现移动机器人的行进；
所述被动折叠模块3包括伸缩机构3.1、两个折叠铰链机构3.2、折叠平台3.3和碰撞机构3.4；所述碰撞机构3.4的一部分设置在折叠平台3.3上，另一部分分别设置在移动机器人内侧的行走机构的第四连杆1.5上，碰撞机构3.4用于与环境空间发生碰撞；所述伸缩机构3.1设置在碰撞机构3.4位于折叠平台3.3的部分上，伸缩机构3.1能够沿移动机器人长度方向伸缩；一个折叠铰链机构3.2靠近移动机器人的前部且一部分与折叠平台3.3相连，另一部分固定在伸缩机构3.1上；另一个折叠铰链机构3.2靠近移动机器人的后部且一部分与折叠平台3.3相连，另一部分固定在碰撞机构3.4位于折叠平台3.3的部分上；使用时碰撞机构3.4位于折叠平台3.3上的部分、伸缩机构3.1和两个折叠铰链机构3.2作为整体一起运动，通过伸缩机构3.1伸缩使两个折叠铰链机构3.2推着折叠平台3.3折叠从而实现移动机器人的折叠；
所述折叠平台3.3包括合页铰链3.3.1、两个折叠板3.3.2、连接板3.3.3和两个侧板3.3.4；两个折叠板3.3.2的一侧通过多个合页铰链3.3.1铰接在一起，两个折叠板3.3.2能够相对转动，每个折叠板3.3.2的另一侧分别通过多个合页铰链3.3.1铰接有侧板3.3.4，折叠板与侧板之间能够围绕相应的合页铰链转动，每个折叠板3.3.2以宽度方向上的中轴线为对称轴对称设置有两个连接板3.3.3，每个连接板3.3.3的一端通过合页铰链3.3.1与相应的侧板3.3.4铰接，另一端与相应的折叠铰链机构3.2相连，连接板3.3.3能相对于侧板3.3.4转动，且连接板不与折叠板固定，四个连接板3.3.3与两个侧板3.3.4共同围合形成六边形区域；
所述碰撞机构3.4包括两个碰撞部3.4.1、连接件3.4.2、闸线(图中未画出)和两个限位部；两个碰撞部3.4.1分别固定在移动机器人内侧的行走机构的第四连杆1.5上，用于与环境空间发生碰撞；所述连接件3.4.2呈类U型，由两个L型板和一块方板组成，两个L型板对称设置在方板上且位于方板的同一侧，L型板的折弯部位于远离方板的一端，每个L型板的折弯部上均具有用于连接其他部件的第一连接柱3.4.2.1、第二连接柱3.4.2.2、第三连接柱3.4.2.3和第四连接柱3.4.2.4，第一连接柱3.4.2.1靠近连接件3.4.2的内侧，第二连接柱3.4.2.2、第三连接柱3.4.2.3和第四连接柱3.4.2.4靠近连接件3.4.2的外侧；连接件3.4.2位于四个连接板3.3.3与两个侧板3.3.4共同围合形成的六边形区域内，连接件3.4.2的方板通过折叠铰链机构3.2与靠近移动机器人前部的两个连接板3.3.3相连，在两个折叠铰链机构3.2的带动下连接件3.4.2能沿移动机器人长度方向来回滑动；连接件3.4.2两个L型板的折弯部上对称设置有限位部，每个限位部均能卡在伸缩机构3.1上，通过两个限位部同时对伸缩机构3.1进行限位，每个限位部通过闸线与相应的碰撞部3.4.1相连；使用时两个碰撞部3.4.1与环境空间发生碰撞，拉动闸线使限位部不再对伸缩机构3.1进行限位，伸缩机构3.1伸长，进而使移动机器人折叠；
每个碰撞部3.4.1均包括复位弹簧Ⅳ3.4.1.1、碰撞板3.4.1.2和支板3.4.1.3；所述支板3.4.1.3的一端通过螺栓固定在内侧行走机构的第二连杆1.2上，另一端通过铰链与碰撞板3.4.1.2的一端铰接，碰撞板3.4.1.2能相对于支板3.4.1.3转动；所述复位弹簧Ⅳ3.4.1.1的一端固定在碰撞板3.4.1.2上，另一端固定在支板3.4.1.3上，使碰撞板3.4.1.2发生碰撞后复位；所述碰撞板3.4.1.2的长度大于履带1.9的宽度，以保证碰撞板3.4.1.2能够与环境空间发生碰撞且不影响履带模块1的行走；
每个限位部均包括限位杆Ⅰ3.4.3、两个复位弹簧Ⅲ3.4.4、卡块3.4.5、限位杆Ⅱ3.4.6和套筒3.4.7；所述套筒3.4.7套接在第一连接柱3.4.2.1上，两者形成间隙配合，套筒3.4.7能相对于第一连接柱3.4.2.1转动；套筒3.4.7上前后分别套装有限位杆Ⅰ3.4.3和限位杆Ⅱ3.4.6，限位杆Ⅰ3.4.3和限位杆Ⅱ3.4.6均与套筒3.4.7形成过盈配合，限位杆Ⅰ3.4.3、限位杆Ⅱ3.4.6与套筒3.4.7能一起相对于第一连接柱3.4.2.1转动；限位杆Ⅰ3.4.3远离连接件3.4.2内侧的一端挡在第二连接柱3.4.2.2下方，第二连接柱3.4.2.2对限位杆Ⅰ3.4.3进行限位，限位杆Ⅰ3.4.3的另一端能挡在伸缩机构3.1上；限位杆Ⅱ3.4.6的一端具有长、短两个卡爪，两个卡爪均能挡在伸缩机构3.1上；限位杆Ⅱ3.4.6靠近连接件3.4.2的L型板的一侧具有第一支柱(图中未画出)，第一支柱与一个复位弹簧Ⅲ3.4.4的一端相连，复位弹簧Ⅲ3.4.4的另一端固定在第三连接柱3.4.2.3上；
所述卡块3.4.5安装在第二连接柱3.4.2.2的一端，两者为间隙配合，卡块3.4.5能相对于第二连接柱3.4.2.2转动，卡块3.4.5的一端挡着限位杆Ⅱ3.4.6不具有卡爪的一端，卡块3.4.5另一端靠近连接柱的侧面具有第二支柱(图中未画出)，第二支柱与另一个复位弹簧Ⅲ3.4.4的一端相连，复位弹簧Ⅲ3.4.4的另一端固定在第四连接柱3.4.2.4上；
所述闸线的一端固定在碰撞板3.4.1.2上，另一端固定在远离限位杆II3.4.6的卡块3.4.5一端上，拉动闸线时带动卡块3.4.5转动，进而使限位杆Ⅱ3.4.6转动；
当移动机器人行走时，位于前端的两个碰撞板3.4.1.2与环境空间发生碰撞，碰撞板3.4.1.2相对于支板3.4.1.3转动，压缩复位弹簧Ⅳ3.4.1.1，同时拉动闸线使卡块3.4.5绕第二连接柱3.4.2.2转动，卡块3.4.5的一端压着限位杆Ⅱ3.4.6的一端使限位杆Ⅰ3.4.3、限位杆Ⅱ3.4.6和套筒3.4.7一起绕第一连接柱3.4.2.1转动，使限位杆Ⅱ3.4.6的卡爪不再卡在伸缩机构3.1上，此时伸缩机构3.1伸长，两个复位弹簧Ⅲ3.4.4均被拉伸；当碰撞完毕后，复位弹簧Ⅳ3.4.1.1复位，使碰撞板3.4.1.2相对于支板3.4.1.3反向转动，限位杆Ⅱ3.4.6和卡块3.4.5在弹力作用下复位；
所述伸缩机构3.1位于连接件3.4.2两个L型板围成的空间内，包括一级伸缩机构、二级伸缩机构和三级伸缩机构，三个伸缩机构由上至下依次重叠相连；
所述一级伸缩机构包括两个呈类T型的限位块Ⅰ3.1.1、1号空心管Ⅰ3.1.2、2号空心管Ⅰ3.1.3和1号弹簧(图中未画出)；所述1号空心管Ⅰ3.1.2的一端开口且套在2号空心管Ⅰ3.1.3上，1号空心管Ⅰ3.1.2能在2号空心管Ⅰ3.1.3上滑动，1号空心管Ⅰ3.1.2的圆周侧面上沿轴向对称设置有两个滑槽；2号空心管Ⅰ3.1.3的一端开口，另一端顶紧连接件3.4.2的方板；每个限位块Ⅰ3.1.1的一端穿过1号空心管Ⅰ3.1.2相应的滑槽并与2号空心管Ⅰ3.1.3固定在一起，另一端露在滑槽外；所述1号弹簧设置在1号空心管Ⅰ3.1.2和2号空心管Ⅰ3.1.3内，1号弹簧的一端顶着1号空心管Ⅰ3.1.2的内壁，另一端顶着2号空心管Ⅰ3.1.3的内壁，通过1号弹簧的伸缩实现1号空心管Ⅰ3.1.2在2号空心管Ⅰ3.1.3上的滑动，初始位置时1号弹簧处于压缩状态，限位块Ⅰ3.1.1位于滑槽的一端，1号弹簧所处的长度即为1号空心管Ⅰ3.1.2和2号空心管Ⅰ3.1.3滑动组合当前长度；伸长时，在1号弹簧弹力作用下，使限位块Ⅰ3.1.1在滑槽内滑动，运动至滑槽的另一端；
所述二级伸缩机构包括两个呈T型的限位块Ⅱ3.1.4、1号空心管Ⅱ3.1.5、两个第一按钮3.1.7、2号空心管Ⅱ3.1.6和2号弹簧(图中未画出)；所述1号空心管Ⅱ3.1.5的一端开口，其圆周面上沿轴向设置有两个对称的滑槽和一个用于提供1号空心管Ⅱ3.1.5滑动轨道的通槽，通槽位于两个滑槽之间，1号空心管Ⅱ3.1.5套装在2号空心管Ⅱ3.1.6上，1号空心管Ⅱ3.1.5能在2号空心管Ⅱ3.1.6上滑动，2号空心管Ⅱ3.1.6与1号空心管Ⅰ3.1.2焊接在一起；每个限位块Ⅱ3.1.4的一端穿过相应的滑槽与2号空心管Ⅱ3.1.6固定在一起，另一端卡在滑槽外，限位块Ⅱ3.1.4能在相应滑槽内滑动，每个限位块Ⅱ3.1.4能挡在相应限位杆Ⅱ3.4.6的长卡爪的一侧，防止1号弹簧伸长，初始位置时限位块Ⅱ3.1.4位于滑槽的一端；2号空心管Ⅱ3.1.6上对称设置有两个第一按钮3.1.7，位于连接件内侧的限位杆Ⅰ3.4.3端部能按压相应的第一按钮3.1.7，装置未折叠时第一按钮3.1.7与限位块Ⅰ3.1.1沿空心管轴向上的水平距离等于限位杆Ⅰ3.4.3和限位杆Ⅱ3.4.6沿空心管轴向上的水平距离与1号弹簧的压缩量之和；所述2号弹簧设置在1号空心管Ⅱ3.1.5和2号空心管Ⅱ3.1.6内，2号弹簧的一端顶着1号空心管Ⅱ3.1.5，另一端顶着2号空心管Ⅱ3.1.6，通过2号弹簧的伸缩实现1号空心管Ⅱ3.1.5在2号空心管Ⅱ3.1.6上的滑动，初始位置时2号弹簧处于压缩状态；
所述三级伸缩机构包括1号空心管Ⅲ3.1.8、两个第二按钮3.1.9、2号空心管Ⅲ3.1.10、固定板3.1.11和3号弹簧(图中未画出)；所述1号空心管Ⅲ3.1.8沿径向上的截面可以呈半圆形且一端开口，1号空心管Ⅲ3.1.8套在2号空心管Ⅲ3.1.10上，1号空心管Ⅲ3.1.8能在2号空心管Ⅲ3.1.10上滑动，2号空心管Ⅲ3.1.10的长度等于装置未折叠时1号空心管Ⅱ3.1.5和2号空心管Ⅱ3.1.6的组合长度，1号空心管Ⅲ3.1.8的上部露出2号空心管Ⅲ3.1.10的管壁；1号空心管Ⅲ3.1.8靠近连接件3.4.2方板的一端以轴向为对称轴对称设置有两个用于配合第二按钮的卡槽；2号空心管Ⅲ3.1.10的一端开口且与1号空心管Ⅱ3.1.5焊接在一起，2号空心管Ⅲ3.1.10上具有两个对称的凸起，每个凸起能挡在相应第一按钮3.1.7的一侧，防止2号弹簧伸长；2号空心管Ⅲ3.1.10上对称设置有两个第二按钮3.1.9，每个第二按钮3.1.9位于1号空心管Ⅲ3.1.8相应的卡槽内，对1号空心管Ⅲ3.1.8进行限位，防止3号弹簧伸长，第二按钮3.1.9与相应限位块Ⅱ3.1.4的空间位置高度差等于限位杆Ⅱ3.4.6两个卡爪之间的垂直距离；限位杆Ⅱ3.4.6的短卡爪能按压相应的第二按钮3.1.9，二级伸缩机构完全伸长，三级伸缩机构未伸长时第二按钮3.1.9与限位杆Ⅱ3.4.6沿空心管轴向上的水平距离等于2号弹簧的压缩量；所述3号弹簧设置在1号空心管Ⅲ3.1.8和2号空心管Ⅲ3.1.10内，3号弹簧的一端顶着1号空心管Ⅲ3.1.8，另一端顶着2号空心管Ⅲ3.1.10，通过3号弹簧的伸缩实现1号空心管Ⅲ3.1.8在2号空心管Ⅲ3.1.10上的滑动，初始位置时3号弹簧处于压缩状态；所述固定板3.1.11通过螺钉固定在1号空心管Ⅲ3.1.8远离连接件3.4.2方板的一端，固定板3.1.11能与1号空心管Ⅲ3.1.8一起相对于2号空心管Ⅲ3.1.10滑动；
初始位置时限位杆Ⅱ3.4.6的长卡爪挡在限位块Ⅰ3.1.4的一侧，防止1号弹簧伸长；当碰撞部与环境空间进行一次碰撞时，闸线带动限位杆Ⅱ3.4.6转动，使长卡爪不再挡着限位块Ⅱ3.1.4，1号弹簧伸长，使1号空心管Ⅰ3.1.2、1号空心管Ⅱ3.1.5、2号空心管Ⅱ3.1.6、1号空心管Ⅲ3.1.8和2号空心管Ⅲ3.1.10一起滑动，实现伸缩机构3.1的一级伸长，进而实现移动机器人的一级折叠，此时限位杆Ⅰ3.4.3朝向伸缩机构3.1的一端位于第一按钮3.1.7上，限位块Ⅰ3.1.1位于1号空心管Ⅰ3.1.2的滑槽靠近连接件3.4.2方板的一端；当碰撞部与环境空间进行二次碰撞时，限位杆Ⅱ3.4.6再次转动，带动限位杆Ⅰ3.4.3转动，使限位杆Ⅰ3.4.3按压第一按钮3.1.7，使2号空心管Ⅲ3.1.10上的凸起不再挡在第一按钮3.1.7的一侧，2号弹簧伸长，1号空心管Ⅱ3.1.5、1号空心管Ⅲ3.1.8和2号空心管Ⅲ3.1.10一起滑动，实现伸缩机构3.1的二级伸长进而实现移动机器人的二级折叠，此时限位杆Ⅱ3.4.6的短卡爪位于第二按钮3.1.9上，限位块Ⅱ3.1.4位于1号空心管Ⅱ3.1.5的滑槽靠近连接件3.4.2方板的一端；当碰撞部与环境空间进行三次碰撞时，限位杆Ⅱ3.4.6再次转动，限位杆Ⅱ3.4.6的短卡爪按压第二按钮3.1.9，使第二按钮3.1.9不再对1号空心管Ⅲ3.1.8进行限位，3号弹簧伸长，1号空心管Ⅲ3.1.8滑动，实现伸缩机构3.1的三级伸长进而实现移动机器人的三级折叠；
所述折叠铰链机构3.2包括支架Ⅰ3.2.1、卡钩座Ⅰ3.2.2、复位弹簧Ⅱ3.2.3、卡钩座Ⅱ3.2.4、卡条3.2.5、支架Ⅱ3.2.6、连接架Ⅰ3.2.7、固定轴3.2.8、连接架Ⅱ3.2.9和固定架3.2.10；一个折叠铰链机构3.2的固定架3.2.10通过螺栓固定在固定板3.1.11外侧上，另一个折叠铰链机构3.2的固定架3.2.10通过螺栓固定在连接件3.4.2的方板外侧上，固定架3.2.10上设置有固定轴3.2.8，固定轴3.2.8的两端露在固定架3.2.10外，固定轴3.2.8的一端同时与支架Ⅰ3.2.1上和支架Ⅱ3.2.6相连，支架Ⅰ3.2.1和支架Ⅱ3.2.6分别通过螺栓安装在移动机器人前部或后部的两个连接板3.3.3上，支架Ⅰ3.2.1和支架Ⅱ3.2.6均能相对于固定轴3.2.8转动；固定轴3.2.8的另一端同时与连接架Ⅰ3.2.7和连接架Ⅱ3.2.9的一端相连，连接架Ⅰ3.2.7的另一端通过螺栓固定在支架Ⅱ3.2.6上，连接架Ⅱ3.2.9的另一端通过螺栓固定在支架Ⅰ3.2.1上，连接架Ⅰ3.2.7和连接架Ⅱ3.2.9均能相对于固定轴3.2.8转动；
所述卡钩座Ⅰ3.2.2的一端通过螺栓与支架Ⅰ3.2.1固定，另一端通过销轴与卡条3.2.5的一端铰接，卡条3.2.5上具有多个锯齿状的槽口；卡钩座Ⅱ3.2.4的一端卡在卡条3.2.5的槽口内，另一端通过螺栓与支架Ⅱ3.2.6固定；所述复位弹簧Ⅱ3.2.3的一端固定在卡条3.2.5与卡钩座Ⅰ3.2.2相连的一端，复位弹簧Ⅱ3.2.3的另一端固定在支架Ⅰ3.2.1上，用于卡条3.2.5的复位；
当伸缩机构3.1伸长时，固定板3.1.11带动位于移动机器人后部的折叠铰链机构3.2的固定架3.2.10后移，使位于移动机器人后部的两个支架转动；与此同时伸缩机构3.1的2号空心管Ⅰ3.1.3顶着连接件3.4.2前移，使位于移动机器人前部的折叠铰链机构3.2的固定架3.2.10前移，带动位于移动机器人前部的两个支架转动；每个折叠铰链机构的两个支架转动的同时带动相应的卡钩座Ⅱ3.2.4转动，使相应的卡钩座Ⅱ3.2.4卡在相应卡条3.2.5的不同槽口内，进而实现移动机器人折叠时两个折叠板3.3.2的固定；
所述悬架模块2包括悬架2.1和两个连接部；所述悬架2.1通过多个固定铰链模块5安装在折叠平台3.3的侧板3.3.4上，两个连接部以悬架2.1的对称线为对称轴对称设置在悬架2.1上；每个连接部均包括连接杆2.2、减震器2.3和连接块2.4；所述连接杆2.2呈L型，一端与悬架2.1铰接，另一端具有支杆，支杆的端部焊接有连接块2.4，连接块2.4通过固定铰链模块5与履带模块1内侧的第六连杆1.8相连；减震器2.3的一端与悬架2.1铰接，另一端与连接杆2.2的支杆相连；减震器2.3和连接杆2.2分别与悬架2.1之间形成一定夹角，减震器2.3与悬架2.1之间的夹角大于连接杆2.2与悬架2.1之间的夹角，防止移动机器人越障时履带模块1向上顶移动机器人；
所述尾轮模块4包括L型的支撑架4.1、尾轮连接架4.2、尾轮固定架4.3、尾轮4.4和复位弹簧Ⅴ4.5；支撑架4.1的一端通过固定铰链模块5安装在履带模块1内侧的第六连杆1.8靠近移动机器人后部的一端，另一端通过螺钉与尾轮连接架4.2的一端相连，尾轮连接架4.2的另一端铰接有尾轮固定架4.3，尾轮固定架4.3上安装有多个用于行走和支撑尾轮固定架4.3的尾轮4.4；所述复位弹簧Ⅴ4.5的一端设置在尾轮固定架4.3上，另一端设置在尾轮连接架4.2上，用于移动机器人越障过程中尾轮固定架4.3的复位；当移动机器人越障时，移动机器人的前端抬起，使尾轮模块4触地，为移动机器人提供支撑力，防止移动机器人翻转；
所述固定铰链模块5包括固定块Ⅰ5.1、固定块Ⅱ5.2、固定弹簧5.3、固定杆5.4、卡钩5.5、固定座5.6和卡簧5.7；固定块Ⅰ5.1呈类H型，由一根短柱和两个凸台组成；固定块Ⅱ5.2呈类h型，其一端具有凹槽，凹槽内具有安装柱，安装柱上安装有卡钩5.5，卡钩5.5能相对于安装柱转动，卡钩5.5的钩部能钩在固定块Ⅰ5.1的短柱上；固定块Ⅱ5.2不具有凹槽的一端通过螺栓安装有固定座5.6，固定座5.6上具有两个端耳；固定杆5.4的一端穿过固定座5.6上的两个端耳及固定块Ⅱ5.2插在卡钩5.5上，对卡钩5.5进行限位；固定杆5.4位于固定座5.6两个端耳之间的部分安装有设置有固定弹簧5.3和卡簧5.7，卡簧5.7与固定杆5.4形成过盈配合，固定弹簧5.3套装在固定杆5.4上；固定弹簧5.3的一端顶着卡簧5.7，另一端顶着固定座5.6相应的端耳；使用时将固定块Ⅰ5.1通过螺栓安装在一个模块上，固定块Ⅱ5.2通过螺栓安装在另一个模块上，旋转卡钩5.5使其钩部钩在固定块Ⅰ5.1的短柱上，朝着远离固定块Ⅱ5.2的方向拉动固定杆5.4，使固定弹簧5.3压缩；然后反方向推动固定杆5.4，将固定杆5.4插在卡钩5.5上，对卡钩5.5进行限位，防止卡钩5.5脱落；
当固定铰链模块5用于连接履带模块1和悬架模块2时，固定块Ⅱ5.2通过螺栓固定在履带模块1内侧的第六连杆1.8上，固定块Ⅰ5.1通过螺栓固定在悬架模块2的连接杆2.2上，进而实现履带模块1与悬架模块2之间的连接；
当固定铰链模块5用于连接尾轮模块4和履带模块1时，固定块Ⅰ5.1通过螺栓固定在尾轮模块4的支撑架4.1上，固定块Ⅱ5.2通过螺栓固定在履带模块1内侧的第六连杆1.8靠近移动机器人后部的一端上，进而实现尾轮模块4与履带模块1之间的连接；
当固定铰链模块5用于连接悬架模块2和被动折叠模块3时，固定块Ⅱ5.2通过螺栓固定在被动折叠模块3的侧板3.3.4上，固定块Ⅰ5.1通过螺栓固定在悬架模块2的悬架2.1上，进而实现悬架模块2与被动折叠模块3之间的连接。
一个履带模块上的两个行走机构的第六连杆1.8之间还通过第六连接轴(图中未画出)安装有两个支撑轮1.10，对履带1.9起到更好的支撑作用；
所述轮毂电机为SNH型轮毂电机。
所述减震器2.3可以为弹簧减震器、弹簧等。
所述移动机器人能够穿过最小口径为车身宽度2/3的空间，移动机器人的车身尺寸为660×500×240mm。
所述移动机器人折叠平台的折叠板、履带模块1的平面六杆机构、所有轮和尾轮模块4除复位弹簧Ⅴ4.5之外的部件均采用碳纤维材料制成；由于碳纤维材料质量轻，因此可以大大减小移动机器人的重量；所述移动机器人的总体重量小于20kg，履带模块重量小于8kg。
所述伸缩机构3.1的所有弹簧均采用SWPB制成。
本发明的工作原理和工作流程是：
启动轮毂电机，使相应驱动轮1.4转动，带动履带1.9转动，使其从动轮1.12和多个支撑轮1.10转动，实现移动机器人的行走；此时移动机器人处于初始状态(未折叠状态)，限位杆Ⅱ3.4.6的长卡爪挡在限位块Ⅰ3.1.4的一侧，伸缩机构3.1未伸长；
当移动机器人遇到小于车身宽度的环境空间时，两个碰撞板3.4.1.2与环境空间发生碰撞，使碰撞板3.4.1.2相对于支板3.4.1.3转动，压缩复位弹簧Ⅳ3.4.1.1，同时拉动闸线使卡块3.4.5绕第二连接柱3.4.2.2转动，卡块3.4.5压着限位杆Ⅱ3.4.6的一端使限位杆Ⅰ3.4.3、限位杆Ⅱ3.4.6和套筒3.4.7一起绕第一连接柱3.4.2.1转动，使限位杆Ⅱ3.4.6的长卡爪不再挡在限位块Ⅱ3.1.4的侧面，1号空心管Ⅰ3.1.2和1号空心管Ⅱ3.1.5在1号弹簧的作用下朝着相反的方向滑动，1号空心管Ⅰ3.1.2带动2号空心管Ⅱ3.1.6、1号空心管Ⅲ3.1.8和2号空心管Ⅲ3.1.10一起朝着移动机器人后部的方向滑动，使伸缩机构3.1发生一级伸长；与此同时固定板3.1.11带动位于移动机器人后部的固定架3.2.10朝着移动机器人的后部移动，使位于移动机器人后部的两个支架转动，带动位于移动机器人后部的两个连接板3.3.3转动；2号空心管Ⅰ3.1.3顶着连接件3.4.2使位于移动机器人前部的固定架3.2.10朝着移动机器人的前部移动，使位于移动机器人前部的两个支架转动，进而推动位于移动机器人前部的两个连接板3.3.3转动，四个连接板3.3.3在转动的同时共同拉动两个侧板3.3.4向移动机器人中间移动，从而挤压两个折叠板3.3.2向中间凸起；两个侧板3.3.4向中间移动，带动两个履带模块1向中间移动，使移动机器人发生一级折叠；
当伸缩机构3.1完成一级伸长后，限位杆Ⅰ3.4.3的一端位于第一按钮3.1.7上，限位块Ⅰ3.1.1位于1号空心管Ⅰ3.1.2的滑槽的末端；当碰撞完毕后，碰撞板3.4.1.2在复位弹簧Ⅳ3.4.1.1的作用下复位，限位杆Ⅱ3.4.6和卡块3.4.5分别在复位弹簧Ⅲ3.4.4的作用下复位；
移动机器人继续行走，若能通过此环境空间，则正常行走；若移动机器人不能通过，则两个碰撞板3.4.1.2与环境空间进行二次碰撞，使碰撞板3.4.1.2相对于支板3.4.1.3转动，压缩复位弹簧Ⅳ3.4.1.1，同时拉动闸线使卡块3.4.5绕第二连接柱3.4.2.2转动，卡块3.4.5压着限位杆Ⅱ3.4.6的一端使限位杆Ⅰ3.4.3、限位杆Ⅱ3.4.6和套筒3.4.7一起绕第一连接柱3.4.2.1转动，使限位杆Ⅰ3.4.3按压第一按钮3.1.7上，伸长，1号空心管Ⅱ3.1.5和2号空心管Ⅱ3.1.6在2号弹簧的作用下朝着相反的方向滑动，1号空心管Ⅱ3.1.5带动1号空心管Ⅲ3.1.8和2号空心管Ⅲ3.1.9一起朝着移动机器人后部的方向滑动，使伸缩机构3.1发生二级伸长；与此同时固定板3.1.11带动位于移动机器人后部的固定架3.2.10继续朝着移动机器人的后部移动，推动位于移动机器人后部的两个连接板3.3.3继续转动；与此同时2号空心管Ⅰ3.1.3顶着连接件3.4.2使位于移动机器人前部的固定架3.2.10继续朝着移动机器人的前部移动，推动位于移动机器人前部的两个连接板3.3.3继续转动，四个连接板3.3.3在转动的同时共同拉动两个侧板3.3.4继续向移动机器人的中间移动，从而挤压两个折叠板3.3.2继续向中间凸起；两个侧板3.3.4继续向中间移动，带动两个履带模块1继续向中间移动，使移动机器人发生二级折叠；
当伸缩机构3.1完成二级伸长时，限位杆Ⅱ3.4.6的短卡爪位于第二按钮3.1.9上，限位块Ⅱ3.1.4位于1号空心管Ⅱ3.1.5的滑槽的末端；当碰撞完毕后，碰撞板3.4.1.2在复位弹簧Ⅳ3.4.1.1的作用下复位，限位杆Ⅱ3.4.6和卡块3.4.5分别在复位弹簧Ⅲ3.4.4的作用下复位；
移动机器人若能通过此环境空间，则正常行走；若移动机器人不能通过，则两个碰撞板3.4.1.2与环境空间进行三次碰撞，使碰撞板3.4.1.2相对于支板3.4.1.3转动，压缩复位弹簧Ⅳ3.4.1.1，同时拉动闸线使卡块3.4.5绕第二连接柱3.4.2.2转动，卡块3.4.5压着限位杆Ⅱ3.4.6的一端使限位杆Ⅰ3.4.3、限位杆Ⅱ3.4.6和套筒3.4.7一起绕第一连接柱3.4.2.1转动，使限位杆Ⅱ3.4.6的短卡爪按压第二按钮3.1.9，1号空心管Ⅲ3.1.8和2号空心管Ⅲ3.1.10在3号弹簧的作用下朝着相反的方向滑动，使伸缩机构3.1发生三级伸长；与此同时固定板3.1.11带动位于移动机器人后部的固定架3.2.10继续朝着移动机器人的后部移动，推动位于移动机器人后部的两个连接板3.3.3继续转动；与此同时2号空心管Ⅰ3.1.3顶着连接件3.4.2使靠近移动机器人前部的固定架3.2.10继续朝着移动机器人的前部移动，推动位于移动机器人前部的两个连接板3.3.3继续转动，四个连接板3.3.3在转动的同时拉动两个侧板3.3.4继续向中间移动，从而挤压两个折叠板3.3.2继续向中间凸起；两个侧板3.3.4继续向中间移动，带动两个履带模块1继续向中间移动，使移动机器人发生三级折叠；
当碰撞完毕时，碰撞板3.4.1.2在复位弹簧Ⅳ3.4.1.1的作用下复位，限位杆Ⅱ3.4.6和卡块3.4.5在复位弹簧Ⅲ3.4.4的作用下复位；
移动机器人发生三级折叠后达到最大折叠程度，则能顺利通过此环境空间，继续行走；
当移动机器人遇到障碍物时进行越障，移动机器人的前端抬起，使尾轮4.4触地，为移动机器人提供支撑力，防止移动机器人翻转；尾轮固定架4.3能相对于尾轮连接架4.2转动，以适应非结构环境下的地形变化。
本发明以移动机器人尾轮模块所在方向为后，碰撞部所在方向为前，靠近移动机器人对称面的一侧为内侧，远离移动机器人对称面的一侧为外侧。
本发明未述及之处适用于现有技术。
Claims (7)
1.一种模块化的被动折叠移动机器人，其特征在于，该移动机器人包括履带模块和被动折叠模块；所述被动折叠模块的两侧对称安装在履带模块上；
所述被动折叠模块包括伸缩机构、两个折叠铰链机构、折叠平台和碰撞机构；所述折叠平台包括两个折叠板、与折叠板铰链连接的两个侧板和铰链在每个侧板内侧的两个连接板；伸缩机构位于四个连接板围成的空间内，伸缩机构的两端分别连接一个折叠铰链机构，每个折叠铰链机构与两个相应连接板固定在一起；
所述碰撞机构包括碰撞部、连接件、闸线和限位部；碰撞部安装在移动机器人前部的履带模块内侧，闸线连接限位部与碰撞部，连接件上安装限位部；
所述连接件呈U型结构，包括连接件连接板及对称固定在连接件连接板上的两个L型板；两个L型板的折弯部上对称设置有限位部，在连接件连接板及两个L型板围成的空间内布置伸缩机构，伸缩机构一端与连接件连接板固定；每个L型板的折弯部上均安装有限位部，限位部能在闸线的牵引下卡在伸缩机构上。
2.根据权利要求1所述的移动机器人，其特征在于，所述限位部包括限位杆Ⅰ、两个复位弹簧Ⅲ、卡块、限位杆Ⅱ和套筒；所述套筒可转动地安装在连接件的弯折部上；套筒上按前后位置分别安装有限位杆Ⅰ和限位杆Ⅱ，限位杆Ⅰ和限位杆Ⅱ均与套筒形成过盈配合；限位杆Ⅰ一端抵在固定在连接件折弯部上的连接柱下，另一端朝向伸缩机构所在方向；限位杆Ⅱ的一端具有长、短两个卡爪；限位杆Ⅱ与一个复位弹簧Ⅲ的一端相连，复位弹簧Ⅲ的另一端固定在连接件上；所述卡块可转动地安装连接件，卡块的一端挡在限位杆Ⅱ不具有卡爪的一端，卡块另一端与另一个复位弹簧Ⅲ的一端相连，另一个复位弹簧Ⅲ的另一端固定在连接件上；卡块未接触限位杆II的一端连接闸线；
所述伸缩机构包括一级伸缩机构、二级伸缩机构和三级伸缩机构；所述一级伸缩机构包括两个限位块Ⅰ、1号空心管Ⅰ、2号空心管Ⅰ和1号弹簧；所述1号空心管Ⅰ的一端开口且套在2号空心管Ⅰ上，1号空心管Ⅰ能在2号空心管Ⅰ上滑动，1号空心管Ⅰ的圆周侧面上沿轴向对称设置有两个滑槽；2号空心管Ⅰ的一端开口，另一端顶紧连接件的连接件连接板；每个限位块Ⅰ的一端穿过1号空心管Ⅰ相应的滑槽与2号空心管Ⅰ固定在一起，另一端露在滑槽外；所述1号弹簧设置在1号空心管Ⅰ和2号空心管Ⅰ内，1号弹簧的一端顶着1号空心管Ⅰ，另一端顶着2号空心管Ⅰ；
所述二级伸缩机构包括两个限位块Ⅱ、1号空心管Ⅱ、两个第一按钮、2号空心管Ⅱ和2号弹簧；1号空心管Ⅱ的一端开口，其圆周侧面上沿轴向设置有两个对称的滑槽，1号空心管Ⅱ套装在2号空心管Ⅱ上，1号空心管Ⅱ能在2号空心管Ⅱ上滑动，2号空心管Ⅱ与1号空心管Ⅰ焊接在一起；每个限位块Ⅱ的一端穿过相应的滑槽固定在2号空心管Ⅱ上，另一端卡在滑槽外，限位块Ⅱ能挡在相应限位杆Ⅱ的长卡爪的一侧；2号空心管Ⅱ上对称设置有两个第一按钮，限位杆Ⅰ的一端均能按压相应的第一按钮；所述2号弹簧设置在1号空心管Ⅱ和2号空心管Ⅱ内，2号弹簧的一端顶着1号空心管Ⅱ，另一端顶着2号空心管Ⅱ；
所述三级伸缩机构包括1号空心管Ⅲ、两个第二按钮、2号空心管Ⅲ、固定板和3号弹簧；所述1号空心管Ⅲ一端开口，一端封闭，且上部具有敞开平面；1号空心管Ⅲ套在2号空心管Ⅲ上，1号空心管Ⅲ能在2号空心管Ⅲ上滑动；1号空心管Ⅲ靠近连接件的连接件连接板的一端以轴向为对称轴对称设置有两个用于配合第二按钮的卡槽；2号空心管Ⅲ的一端开口且与1号空心管Ⅱ焊接在一起，2号空心管Ⅲ上具有两个对称的凸起，每个凸起能挡在相应第一按钮的一侧；2号空心管Ⅲ上对称设置有两个第二按钮，三级伸缩机构未伸长时第二按钮位于1号空心管Ⅲ相应的卡槽内，限位杆Ⅱ的短卡爪能按压相应的第二按钮；所述3号弹簧设置在1号空心管Ⅲ和2号空心管Ⅲ内，3号弹簧的一端顶着1号空心管Ⅲ，另一端顶着2号空心管Ⅲ；所述固定板通过螺钉固定在1号空心管Ⅲ上；
装置未折叠时第一按钮与限位块Ⅰ沿空心管轴向上的水平距离等于限位杆Ⅰ和限位杆Ⅱ沿空心管轴向上的水平距离与1号弹簧的压缩量之和；
第二按钮与相应限位块Ⅱ在空心管径向上的垂直距离等于限位杆Ⅱ两个卡爪之间的垂直距离；
当二级伸缩完成后三级伸缩机构未伸长时，第二按钮与限位杆Ⅱ沿空心管轴向上的水平距离等于2号弹簧的压缩量。
3.根据权利要求1所述的移动机器人，其特征在于，所述折叠铰链机构包括支支架Ⅰ、卡钩座Ⅰ、复位弹簧Ⅱ、卡钩座Ⅱ、卡条、支架Ⅱ、连接架Ⅰ、固定轴、连接架Ⅱ和固定架；
一个折叠铰链机构的固定架安装在固定板上，另一个折叠铰链机构的固定架安装在连接件上，固定架上设置有固定轴，固定轴的两端露在固定架外，固定轴的一端同时与支架Ⅰ上和支架Ⅱ相连，支架Ⅰ和支架Ⅱ分别安装在移动机器人的折叠平台上，支架Ⅰ和支架Ⅱ均能相对于固定轴转动；固定轴的另一端同时与连接架Ⅰ和连接架Ⅱ的一端相连，连接架Ⅰ的另一端通过螺栓固定在支架Ⅱ上，连接架Ⅱ的另一端通过螺栓固定在支架Ⅰ上，连接架Ⅰ和连接架Ⅱ均能相对于固定轴转动；所述卡钩座Ⅰ的一端与支架Ⅰ相连，另一端与卡条的一端铰接；卡钩座Ⅱ的一端卡在卡条上，另一端安装在与支架Ⅱ上；所述复位弹簧Ⅱ的一端固定在卡条上，另一端固定在支架Ⅰ上。
4.根据权利要求1所述的移动机器人，其特征在于，所述两个折叠板的一侧通过多个合页铰链铰接，两个折叠板能够相对转动，每个折叠板的另一侧分别通过多个合页铰链铰接有侧板，连接板的一端通过合页铰链与相应的侧板铰接，四个连接板及两个侧板构成六边形结构。
5.根据权利要求1所述的移动机器人，其特征在于，该移动机器人还包括悬架模块，悬架模块连接侧板与相应的履带模块；所述悬架模块包括悬架和两个连接部；悬架安装在折叠平台的侧板上，两个连接部以悬架的对称线为对称轴对称设置在悬架上；
每个连接部均包括连接杆、减震器和连接块；所述连接杆的一端与悬架铰接，另一端焊接有连接块，减震器的一端与悬架铰接，另一端与连接杆的另一端相连。
6.根据权利要求1所述的移动机器人，其特征在于，该移动机器人还包括两个尾轮模块；两个尾轮模块安装在相应履带模块的后部，平地行走时尾轮模块不触地；所述尾轮模块包括L型的支撑架、尾轮连接架、尾轮固定架、尾轮和复位弹簧Ⅴ；支撑架的一端安装在履带模块内侧靠近移动机器人后部的一端，另一端与尾轮连接架的一端相连，尾轮连接架的另一端铰接有尾轮固定架，尾轮固定架上安装有多个尾轮；所述复位弹簧Ⅴ的一端设置在尾轮固定架上，另一端设置在尾轮连接架上。
7.一种用于权利要求1-6任一所述的移动机器人的固定铰链模块，其特征在于，所述固定铰链模块包括固定块Ⅰ、固定块Ⅱ、固定弹簧、固定杆、卡钩、固定座和卡簧；所述固定块Ⅰ由一根短柱和两个凸台组成；固定块Ⅱ呈类h型，其一端具有凹槽，凹槽内具有安装柱，安装柱上可转动地安装有卡钩，卡钩的钩部能钩在固定块Ⅰ的短柱上；固定块Ⅱ不具有凹槽的一端安装有固定座，固定座上具有两个端耳；固定杆的一端穿过固定座上的两个端耳及固定块Ⅱ插在卡钩上；固定杆位于固定座两个端耳之间的部分安装有设置有固定弹簧和卡簧，卡簧与固定杆形成过盈配合，固定弹簧套装在固定杆上；固定弹簧的一端顶着卡簧，另一端顶着固定座相应的端耳。
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