CN110937040A - 六轮足式仿生车架 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种六轮足式仿生车架，包括车架本体(1)、设置于车架本体(1)上的轮足式运动支链(3)、设置于车架本体(1)上且可在折叠状态与展开状态之间进行切换的太阳能发电装置(4)，其中，轮足式运动支链(3)为多对且多对轮足式运动支链(3)均匀间隔对称设置在车架本体(1)底端，太阳能发电装置(4)设置两个且两个太阳能发电装置(4)设置于车架本体(1)的相对两端。该六轮足式仿生车架灵活性强，实现360°全方位运动，越障能力佳，应用前景广泛，其智能、仿生和便捷性符合现代生活的节奏与市场需求。

Description

六轮足式仿生车架
技术领域
本发明涉及运动设备领域，具体地，涉及一种六轮足式仿生车架。
背景技术
现有车架的行走机构按移动方式大致可以分为轮式、腿式和履带式等。然而都各有弊端，轮式结构速度快，控制灵活，但越障能力有限；腿式结构适应能力强，但控制复杂，而且不适于对灵活性、快速性要求高的场合；履带式结构重量大，能耗高。
因此，急需要提供一种新的移动方式的车架来解决上述技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种六轮足式仿生车架，该六轮足式仿生车架灵活性强，实现360°全方位运动，越障能力佳，应用前景广泛，其智能、仿生和便捷性符合现代生活的节奏与市场需求。
为了实现上述目的，本发明提供了一种六轮足式仿生车架，包括车架本体、设置于车架本体上的轮足式运动支链、设置于车架本体上且可在折叠状态与展开状态之间进行切换的太阳能发电装置，其中，
轮足式运动支链为多对且多对轮足式运动支链均匀间隔对称设置在车架本体底端，太阳能发电装置设置两个且两个太阳能发电装置设置于车架本体的相对两端。
优选地，轮足式运动支链包括与车架本体连接的第一足部舵机、与第一足部舵机连接且可旋转的第一支腿、设置于第一支腿上的第二足部舵机、与第二足部舵机连接且可旋转的第二支腿、设置于第二支腿上的足部电机和与足部电机连接且可旋转的驱动轮；
第一足部舵机固定安装在车架本体上，第一足部舵机位于车架本体的下方，用于控制第一支腿进行旋转，第一支腿的旋转中心线与第一方向相平行，第一支腿可上下旋转，第一支腿的长度方向上的一端与第一足部舵机的输出轴固定连接，第二足部舵机固定设置在第一支腿的长度方向上的另一端，第一支腿的长度方向与第二方向相垂直，第一支腿位于车架本体的下方；
第二足部舵机固定安装在第一支腿上，第二足部舵机位于车架本体的下方，第二足部舵机是控制第二支腿进行旋转的部件，第二支腿的旋转中心线与第二方向相垂直，第二支腿的长度方向上的一端与第二足部舵机的输出轴固定连接，足部电机固定设置在第二支腿的长度方向上的另一端，第二支腿的长度方向与第二方向相垂直，第二支腿位于车架本体的下方；
足部电机固定安装在第二支腿上，足部电机位于车架本体的下方，足部电机是控制驱动轮进行旋转的部件，驱动轮与足部电机的电机轴固定连接；驱动轮为圆柱体，足部电机的电机轴是在驱动轮的中心处与驱动轮固定连接，驱动轮的外圆面用于接触地面；足部电机运转后，驱动轮进行旋转驱动机器人进行移动。
优选地，太阳能发电装置包括第一太阳能电池板、与第一太阳能电池板转动连接的第二太阳能电池板、设置于车架本体上且用于控制第一太阳能电池板进行旋转的第一舵机和设置于第一太阳能电池板上且用于控制第二太阳能电池板进行旋转的第二舵机；
第一太阳能电池板与车架本体转动连接，第一太阳能电池板的旋转中心线与第二太阳能电池板的旋转中心线相平行且第一太阳能电池板的旋转中心线与第一方向相垂直，第一太阳能电池板的旋转中心线与第二方向相平行，第一方向与车架本体的长度方向相平行，第二方向与车架本体的宽度方向相平行，第一方向与第二方向相垂直；
第一太阳能电池板和第二太阳能电池板是通过吸收太阳光将太阳辐射能转换成电能，第一太阳能电池板相对于车架本体可上下旋转，第一舵机是控制第一太阳能电池板进行旋转的部件，第一舵机固定设置在车架本体上，第一舵机的输出轴与第一太阳能电池板固定连接；
第一太阳能电池板的一端通过转轴安装在车架本体上且第一太阳能电池板的该端与第一舵机的输出轴连接，第一太阳能电池板的另一端与第二太阳能电池板的一端转动连接；
第二太阳能电池板相对于第一太阳能电池板可上下旋转，第二舵机是控制第二太阳能电池板进行旋转的部件，第二舵机安装在第一太阳能电池板上，第二舵机的输出轴与第二太阳能电池板固定连接。
优选地，太阳能发电装置处于折叠状态时，第一太阳能电池板与第二太阳能电池板之间的夹角为0°，第一太阳能电池板与第二太阳能电池板处于层叠状态。
优选地，太阳能发电装置处于展开状态时，第一太阳能电池板与第二太阳能电池板之间的夹角最大为180°，第一太阳能电池板朝向车架本体的外侧伸出，第二太阳能电池板朝向第一太阳能电池板的外侧伸出，并且，通过第一舵机和第二舵机的控制，第一太阳能电池板与车架本体之间的角度、第一太阳能电池板与第二太阳能电池板的之间的角度均可调整至适于光照的方向。
根据上述技术方案，本发明通过蓝牙来操控该仿生车架，通过手机、电脑、遥控器等蓝牙遥控装置来操控。首先匹配好蓝牙，我们就可以控制该仿生车架了，当我们在光源允许的条件下可以不需要用舵机来提供动力，通过遥控装置打开太阳能光板，就可以吸收光能来提供动力，通过遥控装置来操控仿生车架的的运动方向，可以实现360度全方位的运动，当我们遇到复杂路况的情况可以防生车架可以根据车架中安置的平衡装置做出支腿作出相应的变化调整以维持车架的平衡。还可以在车架低端处植入固定的智能硬件，可由单片机编程实现，建立硬件基站，与软件结合联系。实现人机交互，通过终端来操控车架。甚至可以在硬件搭建时，换用“磁悬浮轮胎”的新型驱动轮，以实现低耗能与高动力的特点。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是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，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明提供的一种实施方式中六轮足式仿生车架的结构示意图；
图2是根据本发明提供的一种实施方式中轮足式运动支链的放大图；
图3是根据本发明提供的一种实施方式中太阳能发电装置的放大图。
附图标记说明
1-车架本体 3-轮足式运动支链
301-第一足部舵机 302-第一支腿
303-第二足部舵机 304-第二支腿
305-足部电机 306-驱动轮
4-太阳能发电装置 401-第一太阳能电池板
402-第二太阳能电池板 403-第一舵机
404-第二舵机
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，“内、外、顶、底”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
参见图1至图3，本发明提供一种六轮足式仿生车架，包括车架本体1、设置于车架本体1上的轮足式运动支链3、设置于车架本体1上且可在折叠状态与展开状态之间进行切换的太阳能发电装置4，其中，
轮足式运动支链3为多对且多对轮足式运动支链3均匀间隔对称设置在车架本体1底端，太阳能发电装置4设置两个且两个太阳能发电装置4设置于车架本体1的相对两端。
在本实施方式中，优选地，轮足式运动支链3包括与车架本体1连接的第一足部舵机301、与第一足部舵机301连接且可旋转的第一支腿302、设置于第一支腿302上的第二足部舵机303、与第二足部舵机303连接且可旋转的第二支腿304、设置于第二支腿304上的足部电机305和与足部电机305连接且可旋转的驱动轮306；
第一足部舵机301固定安装在车架本体1上，第一足部舵机301位于车架本体1的下方，用于控制第一支腿302进行旋转，第一支腿302的旋转中心线与第一方向相平行，第一支腿302可上下旋转，第一支腿302的长度方向上的一端与第一足部舵机301的输出轴固定连接，第二足部舵机303固定设置在第一支腿302的长度方向上的另一端，第一支腿302的长度方向与第二方向相垂直，第一支腿302位于车架本体1的下方；
第二足部舵机303固定安装在第一支腿302上，第二足部舵机303位于车架本体1的下方，第二足部舵机303是控制第二支腿304进行旋转的部件，第二支腿304的旋转中心线与第二方向相垂直，第二支腿304的长度方向上的一端与第二足部舵机303的输出轴固定连接，足部电机305固定设置在第二支腿304的长度方向上的另一端，第二支腿304的长度方向与第二方向相垂直，第二支腿304位于车架本体1的下方；
足部电机305固定安装在第二支腿304上，足部电机305位于车架本体1的下方，足部电机305是控制驱动轮306进行旋转的部件，驱动轮306与足部电机305的电机轴固定连接；驱动轮306为圆柱体，足部电机305的电机轴是在驱动轮306的中心处与驱动轮306固定连接，驱动轮306的外圆面用于接触地面；足部电机305运转后，驱动轮306进行旋转驱动机器人进行移动。
在本实施方式中，优选地，太阳能发电装置4包括第一太阳能电池板401、与第一太阳能电池板401转动连接的第二太阳能电池板402、设置于车架本体1上且用于控制第一太阳能电池板401进行旋转的第一舵机403和设置于第一太阳能电池板401上且用于控制第二太阳能电池板402进行旋转的第二舵机404；
第一太阳能电池板401与车架本体1转动连接，第一太阳能电池板401的旋转中心线与第二太阳能电池板402的旋转中心线相平行且第一太阳能电池板401的旋转中心线与第一方向相垂直，第一太阳能电池板401的旋转中心线与第二方向相平行，第一方向与车架本体1的长度方向相平行，第二方向与车架本体1的宽度方向相平行，第一方向与第二方向相垂直；
第一太阳能电池板401和第二太阳能电池板402是通过吸收太阳光将太阳辐射能转换成电能，第一太阳能电池板401相对于车架本体1可上下旋转，第一舵机403是控制第一太阳能电池板401进行旋转的部件，第一舵机403固定设置在车架本体1上，第一舵机403的输出轴与第一太阳能电池板401固定连接；
第一太阳能电池板401的一端通过转轴安装在车架本体1上且第一太阳能电池板401的该端与第一舵机403的输出轴连接，第一太阳能电池板401的另一端与第二太阳能电池板402的一端转动连接；
第二太阳能电池板402相对于第一太阳能电池板401可上下旋转，第二舵机404是控制第二太阳能电池板402进行旋转的部件，第二舵机404安装在第一太阳能电池板401上，第二舵机404的输出轴与第二太阳能电池板402固定连接。
在本实施方式中，优选地，太阳能发电装置4处于折叠状态时，第一太阳能电池板401与第二太阳能电池板402之间的夹角为0°，第一太阳能电池板401与第二太阳能电池板402处于层叠状态。
进一步的，太阳能发电装置4处于展开状态时，第一太阳能电池板401与第二太阳能电池板402之间的夹角最大为180°，第一太阳能电池板401朝向车架本体1的外侧伸出，第二太阳能电池板402朝向第一太阳能电池板401的外侧伸出，并且，通过第一舵机403和第二舵机404的控制，第一太阳能电池板401与车架本体1之间的角度、第一太阳能电池板401与第二太阳能电池板402的之间的角度均可调整至适于光照的方向。
由此可见，该六轮足式仿生车架具有很多符合现代生活需求的应用功能，它不仅能很大程度上方便我们日常生活，而且还对科研探索有很大的帮助。它采用了太阳能的技术就是为自己提供动力，很大程度上节省了资源。利用仿生技术增加了机器人的灵活性，提高了自己越障能力。六轮足式仿生车架能为人们提供一种全新的运动方式，它不仅360度全方位的运动，灵活性强、多角度运动可以通过蓝牙控制，实现无人控制技术；减震能力较强，不会受地型过多干扰；该机器人还添加了太阳能板，可利用太阳能提供动力，实现了新能源技术，机器人的底座可以应用于汽车等交通工具的底座，可以实现横向停车等需求。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (5)

1.一种六轮足式仿生车架，其特征在于，包括车架本体(1)、设置于车架本体(1)上的轮足式运动支链(3)、设置于车架本体(1)上且可在折叠状态与展开状态之间进行切换的太阳能发电装置(4)，其中，
轮足式运动支链(3)为多对且多对轮足式运动支链(3)均匀间隔对称设置在车架本体(1)底端，太阳能发电装置(4)设置两个且两个太阳能发电装置(4)设置于车架本体(1)的相对两端。
2.根据权利要求1所述的六轮足式仿生车架，其特征在于，轮足式运动支链(3)包括与车架本体(1)连接的第一足部舵机(301)、与第一足部舵机(301)连接且可旋转的第一支腿(302)、设置于第一支腿(302)上的第二足部舵机(303)、与第二足部舵机(303)连接且可旋转的第二支腿(304)、设置于第二支腿(304)上的足部电机(305)和与足部电机(305)连接且可旋转的驱动轮(306)；
第一足部舵机(301)固定安装在车架本体(1)上，第一足部舵机(301)位于车架本体(1)的下方，用于控制第一支腿(302)进行旋转，第一支腿(302)的旋转中心线与第一方向相平行，第一支腿(302)可上下旋转，第一支腿(302)的长度方向上的一端与第一足部舵机(301)的输出轴固定连接，第二足部舵机(303)固定设置在第一支腿(302)的长度方向上的另一端，第一支腿(302)的长度方向与第二方向相垂直，第一支腿(302)位于车架本体(1)的下方；
第二足部舵机(303)固定安装在第一支腿(302)上，第二足部舵机(303)位于车架本体(1)的下方，第二足部舵机(303)是控制第二支腿(304)进行旋转的部件，第二支腿(304)的旋转中心线与第二方向相垂直，第二支腿(304)的长度方向上的一端与第二足部舵机(303)的输出轴固定连接，足部电机(305)固定设置在第二支腿(304)的长度方向上的另一端，第二支腿(304)的长度方向与第二方向相垂直，第二支腿(304)位于车架本体(1)的下方；
足部电机(305)固定安装在第二支腿(304)上，足部电机(305)位于车架本体(1)的下方，足部电机(305)是控制驱动轮(306)进行旋转的部件，驱动轮(306)与足部电机(305)的电机轴固定连接；驱动轮(306)为圆柱体，足部电机(305)的电机轴是在驱动轮(306)的中心处与驱动轮(306)固定连接，驱动轮(306)的外圆面用于接触地面；足部电机(305)运转后，驱动轮(306)进行旋转驱动机器人进行移动。
3.根据权利要求1所述的六轮足式仿生车架，其特征在于，太阳能发电装置(4)包括第一太阳能电池板(401)、与第一太阳能电池板(401)转动连接的第二太阳能电池板(402)、设置于车架本体(1)上且用于控制第一太阳能电池板(401)进行旋转的第一舵机(403)和设置于第一太阳能电池板(401)上且用于控制第二太阳能电池板(402)进行旋转的第二舵机(404)；
第一太阳能电池板(401)与车架本体(1)转动连接，第一太阳能电池板(401)的旋转中心线与第二太阳能电池板(402)的旋转中心线相平行且第一太阳能电池板(401)的旋转中心线与第一方向相垂直，第一太阳能电池板(401)的旋转中心线与第二方向相平行，第一方向与车架本体(1)的长度方向相平行，第二方向与车架本体(1)的宽度方向相平行，第一方向与第二方向相垂直；
第一太阳能电池板(401)和第二太阳能电池板(402)是通过吸收太阳光将太阳辐射能转换成电能，第一太阳能电池板(401)相对于车架本体(1)可上下旋转，第一舵机(403)是控制第一太阳能电池板(401)进行旋转的部件，第一舵机(403)固定设置在车架本体(1)上，第一舵机(403)的输出轴与第一太阳能电池板(401)固定连接；
第一太阳能电池板(401)的一端通过转轴安装在车架本体(1)上且第一太阳能电池板(401)的该端与第一舵机(403)的输出轴连接，第一太阳能电池板(401)的另一端与第二太阳能电池板(402)的一端转动连接；
第二太阳能电池板(402)相对于第一太阳能电池板(401)可上下旋转，第二舵机(404)是控制第二太阳能电池板(402)进行旋转的部件，第二舵机(404)安装在第一太阳能电池板(401)上，第二舵机(404)的输出轴与第二太阳能电池板(402)固定连接。
4.根据权利要求3所述的六轮足式仿生车架，其特征在于，太阳能发电装置(4)处于折叠状态时，第一太阳能电池板(401)与第二太阳能电池板(402)之间的夹角为0°，第一太阳能电池板(401)与第二太阳能电池板(402)处于层叠状态。
5.根据权利要求3所述的六轮足式仿生车架，其特征在于，太阳能发电装置(4)处于展开状态时，第一太阳能电池板(401)与第二太阳能电池板(402)之间的夹角最大为180°，第一太阳能电池板(401)朝向车架本体(1)的外侧伸出，第二太阳能电池板(402)朝向第一太阳能电池板(401)的外侧伸出，并且，通过第一舵机(403)和第二舵机(404)的控制，第一太阳能电池板(401)与车架本体(1)之间的角度、第一太阳能电池板(401)与第二太阳能电池板(402)的之间的角度均可调整至适于光照的方向。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114056450A (zh) * 2021-11-26 2022-02-18 合肥工业大学 一种用于无人变胞车的轮足式折叠腿

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