CN110576919A - 一种四轮式轮腿机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种四轮式轮腿机器人，包括机架，所述机架的四个拐角位置处通过螺栓固定有腿式行走组件，所述腿式行走组件包括定位架、第一伸缩气缸、第一L形安装座、第一腿节、第二伸缩气缸、第二L形安装座、底座架、第二腿节、足节和轮式机构，所述定位架通过螺栓固定在机架的四个拐角位置处，所述定位架的顶部一侧通过第一L形安装座固定有第一伸缩气缸，所述第一伸缩气缸的顶部通过活动连接块与第一腿节的顶端活动连接。本发明结构新颖，构思巧妙，拥有轮式和腿式这两种运行模式，其中轮式适用于平坦地形下的快速移动，腿式适用于通过复杂环境，这样兼顾了快速转场能力和高通过性，有效的提升了使用的方便性。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体为一种四轮式轮腿机器人。
背景技术
机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。
近年来，随着工业化的不断发展，机械装备朝着大型化、复杂化发展。但是现有的机器人结构复杂、不能实现轮腿转换，使其不能适应不同的工作环境。因此，设计一种四轮式轮腿机器人是很有必要的。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种四轮式轮腿机器人，该四轮式轮腿机器人结构新颖，构思巧妙，拥有轮式和腿式这两种运行模式，其中轮式适用于平坦地形下的快速移动，腿式适用于通过复杂环境，这样兼顾了快速转场能力和高通过性，有效的提升了使用的方便性。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种四轮式轮腿机器人，包括机架，所述机架的四个拐角位置处通过螺栓固定有腿式行走组件；
所述腿式行走组件包括定位架、第一伸缩气缸、第一L形安装座、活动连接块、基节、第一腿节、第二伸缩气缸、第二L形安装座、底座架、第二腿节、足节和轮式机构，所述定位架通过螺栓固定在机架的四个拐角位置处，所述定位架的顶部一侧通过第一L形安装座固定有第一伸缩气缸，所述第一伸缩气缸的顶部通过活动连接块与第一腿节的顶端活动连接，所述定位架的底部通过螺栓固定有底座架，所述底座架的顶部通过第二L形安装座固定有第二伸缩气缸，所述第二伸缩气缸的顶端活动连接有第二腿节，且第二腿节靠近第二伸缩气缸的一侧通过基节与第一腿节的中心处活动连接，所述第一腿节的另一侧活动连接有足节，且足节靠近第一腿节的下方活动连接有第二腿节的另一端，所述足节的底部通过螺栓固定有轮式机构。
优选的，所述轮式机构包括连接座、减震柱、步进电机、行走轮和轮架，所述轮架活动连接在足节的底端，所述轮架的顶部中心处通过减震柱与足节的中心处连接，所述轮架的内部转动连接有行走轮，所述轮架的一侧通过螺栓固定有驱动连接行走轮的步进电机。
优选的，所述减震柱的两端分别通过连接座固定在足节和轮架上。
优选的，所述减震柱为一种液压减震柱。
优选的，所述机架的内部焊接固定有加固梁。
本发明的有益效果为：
1、当采用腿式运行模式时，第一伸缩气缸和第二伸缩气缸工作，分别带动第一腿节和第二腿节做往复运动，从而带动足节运动，在四个腿式行走组件的相互配合下，即可以实现腿式行走，适用于通过复杂环境；
2、当采用轮式运行模式时，步进电机工作，带动行走轮旋转，使其在行走轮的作用下，平缓的前进，适用于平坦地形下的快速移动，且通过设置的减震柱，利用减震柱的缓冲能力，提高了微变形环境下的被动适应能力。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明整体三维结构示意图；
图2是本发明腿式行走组件三维结构示意图之一；
图3是本发明腿式行走组件三维结构示意图之二；
图4为本发明轮式机构三维结构示意图；
图中标号：1、机架；2、腿式行走组件；3、加固梁；4、定位架；5、第一伸缩气缸；6、第一L形安装座；7、活动连接块；8、基节；9、第一腿节；10、第二伸缩气缸；11、第二L形安装座；12、底座架；13、第二腿节；14、足节；15、轮式机构；16、连接座；17、减震柱；18、步进电机；19、行走轮；20、轮架。
具体实施方式
下面结合附图1-4对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。
由图1-4给出，本发明提供如下技术方案：一种四轮式轮腿机器人，包括机架1，机架1的四个拐角位置处通过螺栓固定有腿式行走组件2；
腿式行走组件2包括定位架4、第一伸缩气缸5、第一L形安装座6、活动连接块7、基节8、第一腿节9、第二伸缩气缸10、第二L形安装座11、底座架12、第二腿节13、足节14和轮式机构15，定位架4通过螺栓固定在机架1的四个拐角位置处，定位架4的顶部一侧通过第一L形安装座6固定有第一伸缩气缸5，第一伸缩气缸5的顶部通过活动连接块7与第一腿节9的顶端活动连接，定位架4的底部通过螺栓固定有底座架12，底座架12的顶部通过第二L形安装座11固定有第二伸缩气缸10，第二伸缩气缸10的顶端活动连接有第二腿节13，且第二腿节13靠近第二伸缩气缸10的一侧通过基节8与第一腿节9的中心处活动连接，第一腿节9的另一侧活动连接有足节14，且足节14靠近第一腿节9的下方活动连接有第二腿节13的另一端，足节14的底部通过螺栓固定有轮式机构15，当采用腿式运行模式时，第一伸缩气缸5和第二伸缩气缸10工作，分别带动第一腿节9和第二腿节13做往复运动，从而带动足节14运动，在四个腿式行走组件2的相互配合下，即可以实现腿式行走，适用于通过复杂环境。
轮式机构15包括连接座16、减震柱17、步进电机18、行走轮19和轮架20，轮架20活动连接在足节14的底端，轮架20的顶部中心处通过减震柱17与足节14的中心处连接，轮架20的内部转动连接有行走轮19，轮架20的一侧通过螺栓固定有驱动连接行走轮19的步进电机18，当采用轮式运行模式时，步进电机18工作，带动行走轮19旋转，使其在行走轮19的作用下，平缓的前进，适用于平坦地形下的快速移动，且通过设置的减震柱17，利用减震柱17的缓冲能力，提高了微变形环境下的被动适应能力。
减震柱17的两端分别通过连接座16固定在足节14和轮架20上，便于减震柱17的安装。
减震柱17为一种液压减震柱。
机架1的内部焊接固定有加固梁3，可以有效的保证机架1的结构强度。
本发明使用时，当采用腿式运行模式时，第一伸缩气缸5和第二伸缩气缸10工作，分别带动第一腿节9和第二腿节13做往复运动，从而带动足节14运动，在四个腿式行走组件2的相互配合下，即可以实现腿式行走，适用于通过复杂环境；
当采用轮式运行模式时，步进电机18工作，带动行走轮19旋转，使其在行走轮19的作用下，平缓的前进，适用于平坦地形下的快速移动，且通过设置的减震柱17，利用减震柱17的缓冲能力，提高了微变形环境下的被动适应能力。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种四轮式轮腿机器人，包括机架（1），其特征在于：所述机架（1）的四个拐角位置处通过螺栓固定有腿式行走组件（2）；
所述腿式行走组件（2）包括定位架（4）、第一伸缩气缸（5）、第一L形安装座（6）、活动连接块（7）、基节（8）、第一腿节（9）、第二伸缩气缸（10）、第二L形安装座（11）、底座架（12）、第二腿节（13）、足节（14）和轮式机构（15），所述定位架（4）通过螺栓固定在机架（1）的四个拐角位置处，所述定位架（4）的顶部一侧通过第一L形安装座（6）固定有第一伸缩气缸（5），所述第一伸缩气缸（5）的顶部通过活动连接块（7）与第一腿节（9）的顶端活动连接，所述定位架（4）的底部通过螺栓固定有底座架（12），所述底座架（12）的顶部通过第二L形安装座（11）固定有第二伸缩气缸（10），所述第二伸缩气缸（10）的顶端活动连接有第二腿节（13），且第二腿节（13）靠近第二伸缩气缸（10）的一侧通过基节（8）与第一腿节（9）的中心处活动连接，所述第一腿节（9）的另一侧活动连接有足节（14），且足节（14）靠近第一腿节（9）的下方活动连接有第二腿节（13）的另一端，所述足节（14）的底部通过螺栓固定有轮式机构（15）。
2.根据权利要求1所述的一种四轮式轮腿机器人，其特征在于：所述轮式机构（15）包括连接座（16）、减震柱（17）、步进电机（18）、行走轮（19）和轮架（20），所述轮架（20）活动连接在足节（14）的底端，所述轮架（20）的顶部中心处通过减震柱（17）与足节（14）的中心处连接，所述轮架（20）的内部转动连接有行走轮（19），所述轮架（20）的一侧通过螺栓固定有驱动连接行走轮（19）的步进电机（18）。
3.根据权利要求2所述的一种四轮式轮腿机器人，其特征在于：所述减震柱（17）的两端分别通过连接座（16）固定在足节（14）和轮架（20）上。
4.根据权利要求2所述的一种四轮式轮腿机器人，其特征在于：所述减震柱（17）为一种液压减震柱。
5.根据权利要求1所述的一种四轮式轮腿机器人，其特征在于：所述机架（1）的内部焊接固定有加固梁（3）。
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