CN110466642A - 转向机构、方法和带转向功能的爬行机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种转向机构、方法和带转向功能的爬行机构，该转向机构包括：转向架，包括第一通孔和第二通孔；摇杆，一端铰接于所述转向架，另外一端沿竖直方向延伸；第一支足，一端穿过所述第一通孔沿远离所述转向架的方向延伸，另外一端连接于所述摇杆；第二支足，一端穿过所述第一通孔沿远离所述转向架并且与所述第一支足相对的方向延伸，另外一端连接于所述摇杆；摇臂系，与所述摇杆连接，用于摆动所述摇杆使得所述第一支足或第二支足触地以转向。上述的转向机构、方法和带转向功能的爬行机构通过摇臂系摆动摇杆，使得摇杆带动第一支足或第二支足触地以转向。

Description

转向机构、方法和带转向功能的爬行机构

技术领域

本发明属于机器人领域，具体公开了一种转向机构和带转向功能的爬行机构。

背景技术

爬行机构是仿生机器的重要组成部分。契贝谢夫爬行机构是普遍应用的爬行机构并成为一种范式，现有诸多的爬行机构都是在契贝谢夫机构的基础上演化而来。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转向机构和带转向功能的爬行机构，以实现仿生爬行中转向的功能。

为此，本发明提供了一种转向机构，包括：

转向架，包括第一通孔和第二通孔；

摇杆，一端铰接于所述转向架，另外一端沿竖直方向延伸；

第一支足，一端穿过所述第一通孔沿远离所述转向架的方向延伸，另外一端连接于所述摇杆；

第二支足，一端穿过所述第一通孔沿远离所述转向架并且与所述第一支足相对的方向延伸，另外一端连接于所述摇杆；

摇臂系，与所述摇杆连接，用于摆动所述摇杆使得所述第一支足或第二支足触地以转向。

优选地，所述摇臂系包括：

摇臂，中部铰接于所述转向架，一端部连接所述摇杆；

摆动部，连接所述摇臂的远离所述摇杆的端部，用于摆动所述摇臂，使得所述摇臂带动所述摇杆摆动。

优选地，所述摇臂的远离所述摇杆的端部设有滑轨，所述摆动部包括：

转轮，转动地连接于所述转向架，包括一滚子，所述滚子的中心转动地连接于所述转轮并且所述滚子与所述转轮的连接点偏离所述转轮的中心，所述滚子滑动地连接于所述滑轨，在所述转轮转动时，所述滚子沿所述滑轨移动，使得所述转轮带动所述摇臂摆动。

优选地，所述转轮带动所述摇臂在水平面内摆动以带动所述摇杆在竖直平面内摆动。

一种转向方法，包括以下步骤：

在摇臂系摆动摇杆使得连接摇杆的第一支足触地并且第二支足离地时，所述第一支足与地摩擦使得转向架转向该第一支足所在的方向；以及，

在摇臂系摆动摇杆使得连接摇杆的第二支足触地并且第一支足离地时，所述第二支足与地摩擦使得所述转向架转向该第二支足所在的方向。

优选地，所述摇臂系摆动摇杆包括：

转轮转动使得转动连接所述转轮的转子沿摇臂的滑轨移动，从而摆动该摇臂；

摇臂以与转向架铰接的铰接点为支点，摆动连接于所述摇臂端部的摇杆。

优选地，所述摇臂在水平面内摆动，所述摇杆带动所述第一支足和第二支足在竖直面内摆动，使得所述第一支足离地时第二支足触地或者第一支足触地时第二支足离地。

一种带转向功能的爬行机构，包括：

行走架体；

曲轴，长度方向沿X轴方向延伸并且转动地连接于所述行走架体，包括垂直于所述曲轴的中轴线的第一曲凸；

主动足系，相对于X轴对称设置，包括行走架和第一传动杆，所述行走架铰接于所述行走架体，所述行走架包括行走足、第一连杆、第二连杆和第一传动杆，所述行走足沿Y轴方向延伸并且端部铰接于所述行走架体，所述第一连杆沿Z轴方向延伸并且连接于所述行走足；所述第二连杆沿X轴方向连接所述第一连杆，使得所述行走足和所述第一连杆位于YZ平面内，所述第一连杆和第二连杆位于XZ平面内；所述第一传动杆的一端连接所述第一曲凸，另外一端连接所述第二连杆，使得所述第一曲凸摆动时，通过所述第一传动杆带动所述行走足的端部沿X轴方向移动并且所述行走足绕所述X轴摆动；

从动足系，相对于X轴对称设置，包括从动足和足系连杆，所述从动足沿Y轴方向延伸并且一端铰接于所述行走架体，所述足系连杆的一端连接所述从动足的靠近所述行走架体的端部，另外一端连接所述行走足的靠近所述行走架体的端部，使得所述从动足与所述行走足同步移动；

上述的转向机构，所述转向架连接于所述行走架体的端部，在所述主动足系和从动足系带动所述行走架体移动时，所述摇臂系通过所述摇杆摆动使得所述第一支足或第二支足触地以转向。

优选地，所述曲轴还包括垂直于所述曲轴的中轴线的第二曲凸，所述第一曲凸和第二曲凸之间的相位差为180；

还包括：

支地足系，相对于X轴对称设置并且沿X轴方向位于所述主动足系和所述从动足系之间，包括支地足、第三连杆和第二传动杆，所述支地足沿Y轴方向延伸并且端部铰接于所述行走架体，所述第三连接杆沿Z轴方向延伸并且连接所述支地足，所述第二传动杆的一端连接所述第二曲凸，另外一端连接所述第三连杆，使得所述第二曲凸摆动时，通过所述第二传动杆带动所述支地足绕所述X轴摆动。

优选地，所述曲轴还包括第三曲凸，所述第三曲凸与所述第一曲凸同相；

所述从动足系还包括第四连杆和第三传动杆，所述第四连接杆沿Z轴方向延伸并且连接所述从动足，所述第三传动杆的一端连接所述第三曲凸，另外一端连接所述第四连杆，使得所述第三曲凸摆动时，通过所述第三传动杆带动所述从动足的端部沿X轴方向移动并且所述从动足绕所述X轴摆动。

相较于现有技术，上述的转向机构、方法和带转向功能的爬行机构通过摇臂系摆动摇杆，使得摇杆带动第一支足或第二支足触地，在第一支足触地时，在摩擦力的作用下，第一支足所在侧的爬行速度受限减缓致使爬行机构转向第一支足所在的方向。同理，当第二支足与地面接触时，第二支足所在侧的爬行速度受限减缓致使爬行机构转向第二支足所在的方向。

附图说明

图1是带转向功能的爬行机构的结构示意图。

图2是行走架体、曲轴、主动足系和从动足系的结构示意图。

图3是曲轴的结构示意图。

图4是主动足系的结构示意图。

图5是支地足系的结构示意图。

图6是转向机构的结构示意图。

图7是摇臂系的结构示意图。

图8是摇臂系在转轮转动后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步说明。

图1是带转向功能的爬行机构的结构示意图。如图1所示，该爬行机构包括转向机构、行走架体L₁₂L₃₂R₃₂R₁₂、曲轴O₁O₂、主动足系、支地足系和从动足系。行走足系用于向前或向后移动，在支地足系的辅助支撑下，带动或者与从动足系同步移动，实现爬行机构的“爬行”功能，在爬行过程中，转向机构用于调整爬行机构的爬行方向，例如向左或者向右转向爬行。

图2是行走架体、曲轴、主动足系和从动足系的结构示意图。如图2所示，行走架体L₁₂L₃₂R₃₂R₁₂可以是四边形或者其他多边形，与曲轴O1O2、主动足系、支地足系和从动足系连接。图1中的L₁₂、L₂₂、L₃₂、L₁₃、L₂₃、L₃₃、R₁₂、R₂₂、R₃₂、R₁₃、R₂₃、R₃₃以及G₁、G₂、J₁、J₂、J₃、F₁、F₂、F₃、F₄均为活动铰链，这些活动铰链是连接前述行走架体L₁₂L₃₂R₃₂R₁₂、曲轴O₁O₂、主动足系、支地足系和从动足系的关节。为了便于说明，图1示出的关节点中，字母“L”开头标号标记左侧的关节点，字母“R”开头标号标记右侧的关节点。

图3是曲轴的结构示意图。如图2和图3所示，曲轴O₁O₂的两端通过活动铰链O₁、O₃转动地连接于所述行走架体L₁₂L₃₂R₃₂R₁₂，并视曲轴O₁O₂的长度在适当位置加强固定(如O₂)。所述曲轴O₁O₂的长度方向沿X轴方向延伸并且转动地连接于所述行走架体L₁₂L₃₂R₃₂R₁₂，包括垂直于所述曲轴O₁O₂的中轴线的第一曲凸J₁、第二曲凸J₂和第三曲凸J₃，所述第一曲凸J₁和第二曲凸J₂之间的相位差为180°，所述第三曲凸J₃与所述第一曲凸J₁同相。所述第三曲凸J₃为一端固定于所述曲轴O₁O₂的杆件，所述杆件的另外一端连接所述从动足系的第四连杆。本实施方式中，曲轴O₁O₂可以连接一驱动电机，所述驱动电机的输出轴连接所述曲轴O₁O₂以驱动所述曲轴O₁O₂绕X轴转动或摆动。以图1示出的曲凸为3个，视爬行足数量的增加，图1的曲凸可以增加到多个。

图4是主动足系的结构示意图，如图2和图4所示，主动足系相对于X轴对称设置，包括左侧的主动足系的行走架L1₁F₁L₁₂L₁₃和第一传动杆G₁J₁以及右侧的主动足系的行走架R₁₁R₁₂R₁₃G₂和第一传动杆J₁G₂。左侧和右侧的主动足系对对称布置。

左侧的主动足系包括行走架L₁₁L₁₂L₁₃G₁和第一传动杆J₁G₁，左侧的行走架L₁₁L₁₂L₁₃G₁铰接于所述行走架体L₁₂L₃₂R₃₂R₁₂，所述行走架L₁₁L₁₂L₁₃G₁包括行走足L₁₁F₁L₁₂、第一连杆L₁₂L₁₃、第二连杆L₁₃G₁和第一传动杆J₁G₁。其中，左侧的第一连杆L₁₃L₁₂和第二连杆L₁₃G₁与XOZ面平行。左侧的行走足L₁₁F₁L₁₂、第一连杆L₁₂L₁₃与YOZ面平行。第二连杆L₁₃L₁₂和第一传动杆J₁G₁可绕行走足L₁₁F₁L₁₂转动、第二连杆L₁₃G₁可绕第一连杆L₁₃L₁₂转动。

右侧的主动足系包括行走架R₁₁R₁₂R₁₃G₂和第一传动杆J₁G₂，所述行走架R₁₁R₁₂R₁₃G₂铰接于所述行走架体L₁₂L₃₂R₃₂R₁₂，所述行走架R₁₁R₁₂R₁₃G₂包括行走足R₁₁F₃R₁₂、第一连杆R₁₂R₁₃、第二连杆R₁₃G₂和第一传动杆J₁G₂。所述行走足R₁₁F₃R₁₂沿Y轴方向延伸并且端部铰接于所述行走架体L₁₂L₃₂R₃₂R₁₂，所述第一连杆R₁₂R₁₃沿Z轴方向延伸并且连接于所述行走足R₁₁F₃R₁₂。所述第二连杆R₁₃G₂沿X轴方向连接所述第一连杆R₁₂R₁₃，使得所述行走足R₁₁F₃R₁₂和所述第一连杆R₁₂R₁₃位于YZ平面内，所述第一连杆R₁₂R₁₃和第二连杆R₁₃G₂位于XZ平面内。所述第一传动杆J₁G₂的一端连接所述第一曲凸J₁，另外一端连接所述第二连杆R₁₃G₂，使得所述第一曲凸J₁摆动时，通过所述第一传动杆J₁G₂带动所述行走足R₁₁F₃R₁₂的端部沿X轴方向移动并且所述行走足R₁₁F₃R₁₂绕所述X轴摆动。

图5是支地足系的结构示意图。如图2和图5所示，支地足系相对于X轴对称设置并且沿X轴方向位于所述主动足系和所述从动足系之间，整个为平面机构，与YOZ面平行。左侧的支地足系可绕铰链L₂₂在YOZ面的法线转动，右侧的支地足系可绕铰链R₂₂在YOZ面的法线转动。

以图1和图2所示的右侧的支地足系为例，包括支地足R₂₁R₂₂、第三连杆R₂₂R₂₃和第二传动杆R₂₃J₂，所述支地足R₂₁R₂₂沿Y轴方向延伸并且端部铰接于所述行走架体L₁₂L₃₂R₃₂R₁₂，所述第三连接杆沿Z轴方向延伸并且连接所述支地足R₂₁R₂₂，所述第二传动杆R₂₃J₂的一端连接所述第二曲凸J₂，另外一端连接所述第三连杆R₂₂R₂₃，使得所述第二曲凸J₂摆动时，通过所述第二传动杆R₂₃J₂带动所述支地足R₂₁R₂₂绕所述X轴摆动。

从动足系相对于X轴对称设置，以图1和图2示出的右侧从动足系为例，须成对对称布置。整个从动足系为平面机构，与YOZ面平行。左侧的从动足系可绕铰链L₂₂在YOZ面的法线转动，还可以绕左侧的第四连杆L₃₂L₂₃转动。右侧的从动足系可绕铰链R₂₂在YOZ面的法线转动，还可以绕右侧的第四连杆R₃₂R₂₃转动。所示例子中，主动足系与从动足系相同。

从动足系包括从动足R₃₁F₄R₃₂和足系连杆F₃F₄，所述从动足R₃₁F₄R₃₂沿Y轴方向延伸并且一端铰接于所述行走架体L₁₂L₃₂R₃₂R₁₂，所述足系连杆F₃F₄的一端连接所述从动足R₃₁F₄R₃₂的靠近所述行走架体L₁₂L₃₂R₃₂R₁₂的端部，另外一端连接所述行走足R₁₁F₃R₁₂的靠近所述行走架体L₁₂L₃₂R₃₂R₁₂的端部，使得所述从动足R₃₁F₄R₃₂与所述行走足R₁₁F₃R₁₂同步移动。在一些实施方式中，所述从动足R₃₁F₄R₃₂系还包括第四连杆R₃₂R₃₃和第三传动杆R₃₃J₃，所述第四连接杆沿Z轴方向延伸并且连接所述从动足R₃₁F₄R₃₂，所述第三传动杆R₃₃J₃的一端连接所述第三曲凸J₃，另外一端连接所述第四连杆R₃₂R₃₃，使得所述第三曲凸J₃摆动时，通过所述第三传动杆R₃₃J₃带动所述从动足R₃₁F₄R₃₂的端部沿X轴方向移动并且所述从动足R₃₁F₄R₃₂绕所述X轴摆动。

图6是转向机构的结构示意图。如图6所示，该转向机构包括转向架F₅、摇杆Y₁Y₂、摇臂系、第一支足L₁₀和第二支足R₁₀。

转向架F₅大体为框架状结构，并且连接于行走架体L₁₂L₃₂R₃₂R₁₂。本实施方式中，转向架F₅包括第一通孔K₁和第二通孔K₂。

摇杆Y₁Y₂大体呈杆状，沿竖直方向连接于转向架F5。如图1和图6所示，摇杆Y₁Y₂的底端铰接于所述转向架F₅，另外一端沿竖直方向延伸，顶端连接于摇臂系。

如图6所示，第一支足L₁₀和第二支足R₁₀分别朝向转向架F₅的两侧向外延伸。所述第一支足L₁₀呈长杆状，一端(自由端)穿过所述第一通孔K₁沿远离所述转向架F5的方向延伸，另外一端(固定端)连接于所述摇杆Y₁Y₂。第二支足R₁₀与第一支足L₁₀类似，第二支足R₁₀一端(自由端)穿过所述第一通孔K₁沿远离所述转向架F5并且与所述第一支足L₁₀相对的方向延伸，另外一端(固定端)连接于所述摇杆Y₁Y₂。

摇臂系与所述摇杆Y₁Y₂连接，用于摆动所述摇杆Y₁Y₂使得所述第一支足L₁₀或第二支足R₁₀触地以转向。图7是摇臂系的结构示意图，图8是摇臂系在转轮转动后的结构示意图。如图7和图8所示，所述摇臂系包括摇臂10和摆动部，摆动部用于摆动摇臂10以带动摇杆Y₁Y₂摆动。

摇臂10大体呈杆状，中部铰接在铰接点11于所述转向架F₅，可在转向架F₅上转动。本实施方式中，通过设置摇臂10的铰接方式，使得摇臂10可以在水平面(XOY面)内摆动。所述摇臂10的一端部连接所述摇杆Y₁Y₂，另外一端连接摆动部。摆动部用于摆动所述摇臂10，使得所述摇臂10带动所述摇杆Y₁Y₂摆动。

在一些实施方式中，所述摇臂10的远离所述摇杆Y₁Y₂的端部设有滑轨12，所述摆动部包括一转轮14，所述转轮14转动地连接于所述转向架F₅，使得转轮14可以相对所述转向架F₅转动。所述转轮14上设有一可以转动的滚子13，所述滚子13的中心转动地连接于所述转轮14并且所述滚子13与所述转轮14的连接点偏离所述转轮14的转动中心，即该滚子13为偏心滚子，所述滚子13移动地连接于所述滑轨12内，在所述转轮14转动时，所述滚子13沿所述滑轨12移动，使得所述转轮14带动所述摇臂10摆动。本实施方式中，所述转轮14带动所述摇臂10在水平面(XOY面)内摆动以带动所述摇杆Y₁Y₂在竖直平面(YOX面)内摆动。

具体的，当转轮14转动时，滚子13带动摇臂10的一端绕固定铰链的铰接点11转动同时在内滑轨12里面滑动；滚子13到达水平极限位置后，摇臂10开始向相反的方向转动，如此在XOY平行面上左右摇动。当摇臂10转动时，可带动摇杆Y₁Y₂同步在YOZ平行面上摇动并带动第一支足L₁₀、第二支足R₁₀抬高(或降低)足与地面的距离。当第一支足L₁₀与地面接触时，在摩擦力的作用下，第一支足L₁₀所在侧(左侧)爬行足速度受限减缓致使整个爬行机构左转。同理，当第二支足R₁₀与地面接触时，第二支足R₁₀所在侧(右侧)爬行足速度受限减缓致使整个爬行机构右转。

下面详细介绍上述爬行机构的移动过程。

首先，曲轴O₁O₂转动时，以顺时针转动为例，第一传动杆J₁G₂拉动第二连杆R₁₃G₂绕第一连杆R₁₂R₁₃顺时针转动，使行走足R₁₁F₃R₁₂的足端R₁₁向X轴方向产生位移。

与此同时，曲轴O₁O₂带动行走架体L₁₂L₃₂R₃₂R₁₂的第一侧的主动足系的行走足R₁₁F₃R₁₂沿X轴的正方向移动时，第一传动杆J₁G₁推动第二连杆L₁₃G₁绕第一连杆L₁₂L₁₃顺时针转动，使行走足L₁₁F₁L₁₂的足端L₁₁向X轴反方向产生位移，这两个位移是沿着X轴的位移源。曲轴反时针转动时，产生的位移方向相反。足系连杆F₁F₂、足系连杆F₃F₄连接行走足与从动足，使得行走足与从动足同步前进或后退，即所述行走足R₁₁F₃R₁₂带动同侧的从动足R₃₁F₄R₃₂与同步移动。

同时，曲轴转动时，以顺时针转动为例，如限制第二连杆R₁₃G₂绕第一连杆R₁₂R₁₃、第二连杆L₁₃G₁绕第一连杆L₁₂L₁₃的转角范围，则一方面限制足端L₁₁、R₁₁在X轴上的位移大小，另一方面在达到所限制转角极限后，可使第一传动杆J₁G₁推动第二连杆L₁₃G₁、行走足L₁₁F₁L₁₂绕行走架体L₁₂L₃₂R₃₂R₁₂的杆件L₁₂L₂₂转动而使足端L₁₁离地悬空，与此同时R₁₁着地形成一个着地支点。因此，曲轴O₁O₂带动所述带动行走架体L₁₂L₃₂R₃₂R₁₂的第一侧的主动足系的行走足R₁₁F₃R₁₂沿X轴的负方向移动时，所述行走足R₁₁F₃R₁₂绕所述X轴摆动使得该行走足R₁₁F₃R₁₂离地，第二侧的主动足系的行走足R₁₁F₃R₁₂沿X轴的正方向移动并绕所述X轴摆动使得该行走足R₁₁F₃R₁₂着地。

在爬行过程中，曲轴O₁O₂转动时，所述行走足R₁₁F₃R₁₂绕所述X轴摆动使得该行走足R₁₁F₃R₁₂着地，第二侧的主动足系的行走足R₁₁F₃R₁₂沿X轴的反方向移动并绕所述X轴摆动使得该行走足R₁₁F₃R₁₂离地。所述曲轴O₁O₂在0～₁80°范围转动时，曲轴O₁O₂带动行走架体L₁₂L₃₂R₃₂R₁₂的第一侧的主动足系的行走足R₁₁F₃R₁₂沿X轴的正方向移动，带动所述第一侧的支地足系的支地足R₂₁R₂₂绕所述X轴摆动以离地，以及，所述曲轴O₁O₂带动所述第二侧的支地足系的支地足R₂₁R₂₂绕所述X轴摆动以着地。在所述曲轴O₁O₂在₁80°～₃60°范围转动时，曲轴O₁O₂带动所述带动行走架体L₁₂L₃₂R₃₂R₁₂的第一侧的主动足系的行走足R₁₁F₃R₁₂沿X轴的负方向移动，带动所述第一侧的支地足系的支地足R₂₁R₂₂绕所述X轴摆动以着地，以及，所述曲轴O₁O₂带动所述第二侧的支地足系的支地足R₂₁R₂₂绕所述X轴摆动以离地。

具体而言，以顺时针转动为例，第二传动杆R₂₃J₂推动支地足R₂₁R₂₂和第三连杆R₂₂R₂₃绕第三连杆R₁₂R₃₂逆时针，使得足端R₂₁悬空。与此同时，第二传动杆J₂L₂₃拉动支地足L₂₁L₂₂和第三连杆L₂₂L₂₃绕第三连杆L₁₂L₃₂逆时针转动使得足端L₂₁支地。从动足系的从动足L₃₁L₃₂与支地足L₂₁L₂₂连接在相位相反的曲凸上，故支地足L₂₁L₂₂支地时，从动足系的从动足R₃₁R₃₂也支地，形成第三个支地点。支地点R₁₁、L₂₁与R₃₁形成三点支地确保系统稳定。曲轴反时针转动时，使得六足中的另外三个足支地，实现交替行走。在一些实施方式中，当曲轴O₁O₂的曲凸半径适度时，控制曲轴O₁O₂转动也实现连续爬行。此外，从动足系可以跟主动足系设计得完全一样，此时可形成前后双驱动，前进动力更大。

以图3为例，加大将主动足系的第一连杆R₁₂R₁₃与第二连杆R₁₃G₂之间的角度，大于90度和小于角度，都会产生自然的运动，不会限制其转动角度，只有等于90度的时候，才会限制其转动角度，则不需要前述“限制第二连杆G₂R₁₃绕第一连杆R₁₂R₁₃”转角范围，使前足自然行走。按照此六足设计，增加一个六足单元可形成多足爬行。

以下详细介绍爬行机构在爬行过程中的转向过程。

如果需要向第一支足所在的方向转向时，摇臂系摆动摇杆倾斜(在YOZ平面内转动)，使得连接摇杆的第一支足触地并且第二支足离地。此时，第一支足触地并且与地面摩擦，导致第一支足所在的侧边速度受限，从而使得整个爬行机构转向该第一支足所在的方向。；以及，

如果需要向第二支足所在的方向转向时，摇臂系摆动摇杆倾斜(在YOZ平面内转动)，使得连接摇杆的第二支足触地并且第一支足离地。此时，第二支足触地并且与地面摩擦，导致第二支足所在的侧边速度受限，从而使得整个爬行机构转向该第二支足所在的方向。

上述的爬行机构和方法可以通过曲轴O₁O₂转动以通过第一传动杆J₁G₂带动所述行走足R₁₁F₃R₁₂的端部沿X轴方向移动并且所述行走足R₁₁F₃R₁₂绕所述X轴摆动，在行走足R₁₁F₃R₁₂移动时，还可以带动从动足R₃₁F₄R₃₂与所述行走足R₁₁F₃R₁₂同步移动，实现爬行机构整体爬行行走的功能。此外，上述的转向机构、方法还可以通过摇臂系摆动摇杆Y₁Y₂，使得摇杆Y₁Y₂带动第一支足L₁₀或第二支足R₁₀触地，在第一支足L₁₀触地时，在摩擦力的作用下，第一支足L₁₀所在侧的爬行速度受限减缓致使爬行机构转向第一支足L₁₀所在的方向。同理，当第二支足R₁₀与地面接触时，第二支足R₁₀所在侧的爬行速度受限减缓致使爬行机构转向第二支足R₁₀所在的方向。

应该理解，本发明并不局限于上述实施方式，凡是对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意味着包含这些改动和变型。

Claims (10)

1.一种转向机构，其特征在于，包括：

转向架，包括第一通孔和第二通孔；

摇杆，一端铰接于所述转向架，另外一端沿竖直方向延伸；

第一支足，一端穿过所述第一通孔沿远离所述转向架的方向延伸，另外一端连接于所述摇杆；

第二支足，一端穿过所述第一通孔沿远离所述转向架并且与所述第一支足相对的方向延伸，另外一端连接于所述摇杆；

摇臂系，与所述摇杆连接，用于摆动所述摇杆使得所述第一支足或第二支足触地以转向。

2.如权利要求1所述的转向机构，其特征在于，所述摇臂系包括：

摇臂，中部铰接于所述转向架，一端部连接所述摇杆；

摆动部，连接所述摇臂的远离所述摇杆的端部，用于摆动所述摇臂，使得所述摇臂带动所述摇杆摆动。

3.如权利要求2所述的转向机构，其特征在于，所述摇臂的远离所述摇杆的端部设有滑轨，所述摆动部包括：

转轮，转动地连接于所述转向架，包括一滚子，所述滚子的中心转动地连接于所述转轮并且所述滚子与所述转轮的连接点偏离所述转轮的中心，所述滚子滑动地连接于所述滑轨，在所述转轮转动时，所述滚子沿所述滑轨移动，使得所述转轮带动所述摇臂摆动。

4.如权利要求3所述的转向机构，其特征在于，所述转轮带动所述摇臂在水平面内摆动以带动所述摇杆在竖直平面内摆动。

5.一种转向方法，其特征在于，包括以下步骤：

在摇臂系摆动摇杆使得连接摇杆的第一支足触地并且第二支足离地时，所述第一支足与地摩擦使得转向架转向该第一支足所在的方向；以及，

在摇臂系摆动摇杆使得连接摇杆的第二支足触地并且第一支足离地时，所述第二支足与地摩擦使得所述转向架转向该第二支足所在的方向。

6.如权利要求5所述的转向方法，其特征在于，所述摇臂系摆动摇杆包括：

转轮转动使得转动连接所述转轮的转子沿摇臂的滑轨移动，从而摆动该摇臂；

摇臂以与转向架铰接的铰接点为支点，摆动连接于所述摇臂端部的摇杆。

7.如权利要求6所述的转向方法，其特征在于，所述摇臂在水平面内摆动，所述摇杆带动所述第一支足和第二支足在竖直面内摆动，使得所述第一支足离地时第二支足触地或者第一支足触地时第二支足离地。

8.一种带转向功能的爬行机构，其特征在于，包括：

行走架体；

曲轴，长度方向沿X轴方向延伸并且转动地连接于所述行走架体，包括垂直于所述曲轴的中轴线的第一曲凸；

主动足系，相对于X轴对称设置，包括行走架和第一传动杆，所述行走架铰接于所述行走架体，所述行走架包括行走足、第一连杆、第二连杆和第一传动杆，所述行走足沿Y轴方向延伸并且端部铰接于所述行走架体，所述第一连杆沿Z轴方向延伸并且连接于所述行走足；所述第二连杆沿X轴方向连接所述第一连杆，使得所述行走足和所述第一连杆位于YZ平面内，所述第一连杆和第二连杆位于XZ平面内；所述第一传动杆的一端连接所述第一曲凸，另外一端连接所述第二连杆，使得所述第一曲凸摆动时，通过所述第一传动杆带动所述行走足的端部沿X轴方向移动并且所述行走足绕所述X轴摆动；

从动足系，相对于X轴对称设置，包括从动足和足系连杆，所述从动足沿Y轴方向延伸并且一端铰接于所述行走架体，所述足系连杆的一端连接所述从动足的靠近所述行走架体的端部，另外一端连接所述行走足的靠近所述行走架体的端部，使得所述从动足与所述行走足同步移动；

如权利要求1-4任一项所述的转向机构，所述转向架连接于所述行走架体的端部，在所述主动足系和从动足系带动所述行走架体移动时，所述摇臂系通过所述摇杆摆动使得所述第一支足或第二支足触地以转向。

9.如权利要求8所述的带转向功能的爬行机构，其特征在于，所述曲轴还包括第三曲凸，所述第三曲凸与所述第一曲凸同相；

所述从动足系还包括第四连杆和第三传动杆，所述第四连接杆沿Z轴方向延伸并且连接所述从动足，所述第三传动杆的一端连接所述第三曲凸，另外一端连接所述第四连杆，使得所述第三曲凸摆动时，通过所述第三传动杆带动所述从动足的端部沿X轴方向移动并且所述从动足绕所述X轴摆动。

10.如权利要求9所述的带转向功能的爬行机构，其特征在于，所述第三曲凸为一端固定于所述曲轴的杆件，所述杆件的另外一端连接所述从动足系的第四连杆。