CN111055947A - 可折叠轮式变形机器人装置 - Google Patents

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CN111055947A CN201911222453.8A CN201911222453A CN111055947A CN 111055947 A CN111055947 A CN 111055947A CN 201911222453 A CN201911222453 A CN 201911222453A CN 111055947 A CN111055947 A CN 111055947A
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张卫平
王紫阳
葛伟
吴朝封
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Shanghai Jiaotong University
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
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Abstract

本发明提供了一种可折叠轮式变形机器人装置，包括：可变形主板2、刚性弹簧部件3、左驱动轮4、右驱动轮5、变形拉伸线6、球面四连杆结构7、上层主板8、平面四连杆结构9、下层主板10；所述平面四连杆结构9设置于可变形主板2的后侧；所述左驱动轮4、右驱动轮5分别与可变形主板2相连；所述左驱动轮4、右驱动轮5设置于可折叠轮式变形机器人装置的两侧；所述变形拉伸线6分别与左驱动轮4、右驱动轮5相连；所述刚性弹簧部件3与下层主板10相连。本发明通过驱动附着在车轮内壁的微型电机控制摇臂伸出轮子支撑面提高机器人高度越过障碍物。

Description

可折叠轮式变形机器人装置
技术领域
本发明涉及微型轮式变形机器人领域，具体地，涉及一种可折叠轮式变形机器人装置，尤其涉及一种根据需要可通过改变机器人结构的变化，实现功能变化的微型轮式变形机器人。
背景技术
随着地外探测活动越来越频繁，结构复杂，重量较大、容错率低的各类探测器与登陆器的研制和发射成本急剧增加，而且探测器的体积和质量方面都会有很严格的限制，这严重制约了续航时间和作业范围。现在世界上研制的外星探测器已经向着微型化、多模态的方向发展并有了很大的进步，比如：英国南安普顿大学Iron Kisdi设计的“滚跳机器人”；美国的喷气动力实验室(JPL)研制“LEMUR”六足步行机器人；但国内对于外星登陆探测机器人的研究还处于初期，在结构上设计出了部分具备一定功能的机器人，但是对于机器人的微型化、一体化、网络化设计并未深入讨论，对于机器人相应结构的加工工艺较少加以分析，相关研究多数还处于单件设计、手动加工装配的概念设计阶段。
专利文献CN206085023U提供了一种履带式月球表面物质探测机器人，在月球复杂的环境下如狭窄的缝隙、凸起的石碓等使用履带式机器人有很多限制。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种可折叠轮式变形机器人装置。
根据本发明提供的一种可折叠轮式变形机器人装置，包括：多层叠合结构电气一体化的可变形主板2、刚性弹簧部件3、左驱动轮4、右驱动轮5、变形拉伸线6、球面四连杆结构7、上层主板8、平面四连杆结构9、下层主板10；所述球面四连杆结构7包括：左球面四连杆结构、右球面四连杆结构；所述左球面四连杆结构、右球面四连杆结构与上层主板8连接构成第一折叠角度单元；所述第一折叠角度单元能够控制可折叠轮式变形机器人装置的折叠角度；所述平面四连杆结构9设置于可变形主板2的后侧；所述平面四连杆结构9与下层主板10相连接构成折叠重心单元；所述折叠重心单元控制可折叠轮式变形机器人装置的折叠重心；所述球面四连杆结构7、平面四连杆结构9构成稳定主体单元；所述左驱动轮4、右驱动轮5分别与可变形主板2相连；所述左驱动轮4、右驱动轮5设置于可折叠轮式变形机器人装置的两侧；所述变形拉伸线6分别与左驱动轮4、右驱动轮5相连；所述刚性弹簧部件3与下层主板10相连。可变形主板2最前沿设计了外置器件安放盒以容纳轮式机器人的传感器件。
优选地，所述左驱动轮4、右驱动轮5构成左右驱动轮单元；所述左右驱动轮单元包括：直流电机构件11、绞盘制动器单元12、电源构件13、支撑摇臂构件14、支撑摇臂构件连接处轮毂16以及微型盘式电机构件15；所述直流电机构件11能够控制轮式机器人的运行状态；所述绞盘制动器单元12、电源构件13以及刚性弹簧部件3构成第二折叠角度单元；所述第二折叠角度单元能够控制可折叠轮式变形机器人装置的折叠角度；所述微型盘式电机构件15能够控制支撑摇臂构件14和支撑摇臂构件连接处轮毂164个向外延伸，提升轮式机器人的高度。
优选地，所述支撑摇臂构件连接处轮毂的数量为4个。
优选地，所述可变形主板2的刚度大于设定刚度。可变形主板2使用了定位胶合、压力叠加以及轮廓释放的过程具有极高的刚度，适应恶劣环境下的工作。
优选地，所述可变形主板2采用多层叠合结构电气一体化的可变形主板；所述可变形主板2包括：刚性层、柔性层和连接层；所述可变形主板2采用柔性铰链连接；所述可变形主板2能够承受多次反复折叠，提高折叠机器人的使用寿命。多层叠合结构电气一体化的可变形主板2在连接处使用特殊设计的柔性铰链。
优选地，所述绞盘制动器单元12包括：微型步进电机21、D孔凹陷的转子22；所述D孔凹陷的转子22设置于绞盘制动器单元12的输出轴处；所述绞盘制动器单元12与变形拉伸线6相连接；所述绞盘制动器单元12能够控制微型步进电机21的转动角度缠绕变形拉伸线6，从而控制可折叠轮式变形机器人装置的折叠角度；通过刚性弹簧部件3的支撑与微型步进电机21的放松变形拉伸线6结合恢复可折叠轮式变形机器人装置的直立模态。
优选地，还包括：齿轮23、内齿圈24、轮子外壳25；所述轮子外壳25设置于左右驱动轮单元的中间；所述齿轮23与内齿圈24相互配合；所述内齿圈24设置于轮子外壳25的内侧；所述直流电机构件11的输出轴经齿轮23传动后与含有内齿圈24的轮子外壳25配合带动轮子外壳25转动。
优选地，还包括：固定柱26；所述固定柱26的数量为2个；所述固定柱26设置于轮子外壳25的内侧；所述固定柱26伸出与圆形平板27粘合卡住带有内齿圈24的轮子外壳25。
优选地，所述微型盘式电机构件15与支撑摇臂构件14连接；通过电机轴旋转摇臂控制外侧支撑轮毂的延伸，提升可折叠轮式变形机器人装置的高度，越过障碍物避免损伤可折叠轮式变形机器人装置的下底板。
优选地，所述微型盘式电机构件15采用无线控制电机运行；所述微型盘式电机构件15设置于最外侧圆形平板29的内侧；所述微型盘式电机构件15的一侧输出轴穿过内部的圆形粘合平板支撑电机处在圆形平板中心，轮式机器人的轮毂转动带动微型盘式电机的转动。所述轮子外壳25在靠近最外侧圆形平板29上3mm的圆形平板凹陷30；所述轮子外壳25可以分为4部分的支撑轮毂安置在圆形平板凹陷30处。盘式电机工作时，支撑轮毂伸出凹陷区域提高轮式机器人的高度。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明使用的多层叠合结构电气一体化的可变形主板使用了定位胶合、压力叠加以及轮廓释放的过程具有极高的刚度，适应恶劣环境下的工作；设计了一种新型的传动方式：在相对发生转动的轮毂与车轮外壳表面附着一层聚四氟乙烯薄膜，聚四氟乙烯与聚四氟乙烯材料之间摩擦系数远小于常规材料，因此可以起到轴承的作用，大大减小了机器人尺寸。左右车轮分别由独立的驱动电机驱动，车轮外壳连接到机器人主体结构，在每个车轮的中心形成变速器。同时车轮外壳作为轮毂旋转的支承表面，这样等效形成了轴承机构，从而消除了对滚珠轴承的需求，减小了轮式机器人的重量。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例中的直立模态的正等轴测示意图。
图2为本发明实施例中折叠模态的正等轴测示意图。
图3为本发明实施例中可变形主板(2)的正等轴测示意图。
图4为本发明实施例中柔性铰链层的正等轴测示意图。
图5为本发明实施例中左侧高度集成驱动轮的正等轴测示意图。
图6为本发明实施例中右侧高度集成驱动轮的正等轴测示意图。
图中：
微型轮式变形机器人本体1 支撑摇臂构件连接处轮毂16
可变形主板2 柔性铰链17
刚性弹簧部件3 刚性层18
左驱动轮4 柔性层19
右驱动轮5 连接层20
变形拉伸线6 微型步进电机21
球面四连杆结构7 D孔凹陷的转子22
上层主板8 齿轮23
平面四连杆结构9 内齿圈24
下层主板10 轮子外壳25
直流电机构件11 固定柱26
绞盘制动器单元12 圆形平板27
电源构件13 电机轴28
支撑摇臂构件14 最外侧圆形平板29
微型盘式电机构件15 圆形平板凹陷30
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1-图6所示，根据本发明提供的一种可折叠轮式变形机器人装置，包括：多层叠合结构电气一体化的可变形主板2、刚性弹簧部件3、左驱动轮4、右驱动轮5、变形拉伸线6、球面四连杆结构7、上层主板8、平面四连杆结构9、下层主板10；所述球面四连杆结构7包括：左球面四连杆结构、右球面四连杆结构；所述左球面四连杆结构、右球面四连杆结构与上层主板8连接构成第一折叠角度单元；所述第一折叠角度单元能够控制可折叠轮式变形机器人装置的折叠角度；所述平面四连杆结构9设置于可变形主板2的后侧；所述平面四连杆结构9与下层主板10相连接构成折叠重心单元；所述折叠重心单元控制可折叠轮式变形机器人装置的折叠重心；所述球面四连杆结构7、平面四连杆结构9构成稳定主体单元；所述左驱动轮4、右驱动轮5分别与可变形主板2相连；所述左驱动轮4、右驱动轮5设置于可折叠轮式变形机器人装置的两侧；所述变形拉伸线6分别与左驱动轮4、右驱动轮5相连；所述刚性弹簧部件3与下层主板10相连。可变形主板2最前沿设计了外置器件安放盒以容纳轮式机器人的传感器件。
优选地，所述左驱动轮4、右驱动轮5构成左右驱动轮单元；所述左右驱动轮单元包括：直流电机构件11、绞盘制动器单元12、电源构件13、支撑摇臂构件14、支撑摇臂构件连接处轮毂16以及微型盘式电机构件15；所述直流电机构件11能够控制轮式机器人的运行状态；所述绞盘制动器单元12、电源构件13以及刚性弹簧部件3构成第二折叠角度单元；所述第二折叠角度单元能够控制可折叠轮式变形机器人装置的折叠角度；所述微型盘式电机构件15能够控制支撑摇臂构件14和支撑摇臂构件连接处轮毂164个向外延伸，提升轮式机器人的高度。
优选地，所述支撑摇臂构件14连接处轮毂的数量为4个。
优选地，所述可变形主板2的刚度大于设定刚度。可变形主板2使用了定位胶合、压力叠加以及轮廓释放的过程具有极高的刚度，适应恶劣环境下的工作。
优选地，所述可变形主板2采用多层叠合结构电气一体化的可变形主板；所述可变形主板2包括：刚性层、柔性层和连接层；所述可变形主板2采用柔性铰链连接；所述可变形主板2能够承受多次反复折叠，提高折叠机器人的使用寿命。多层叠合结构电气一体化的可变形主板2在连接处使用特殊设计的柔性铰链。
优选地，所述绞盘制动器单元12包括：微型步进电机21、D孔凹陷的转子22；所述D孔凹陷的转子22设置于绞盘制动器单元12的输出轴处；所述绞盘制动器单元12与变形拉伸线6相连接；所述绞盘制动器单元12能够控制微型步进电机21的转动角度缠绕变形拉伸线6，从而控制可折叠轮式变形机器人装置的折叠角度；通过刚性弹簧部件3的支撑与微型步进电机21的放松变形拉伸线6结合恢复可折叠轮式变形机器人装置的直立模态。
优选地，还包括：齿轮23、内齿圈24、轮子外壳25；所述轮子外壳25设置于左右驱动轮单元的中间；所述齿轮23与内齿圈24相互配合；所述内齿圈24设置于轮子外壳25的内侧；所述直流电机构件11的输出轴经齿轮23传动后与含有内齿圈24的轮子外壳25配合带动轮子外壳25转动。
优选地，还包括：固定柱26；所述固定柱26的数量为2个；所述固定柱26设置于轮子外壳25的内侧；所述固定柱26伸出与圆形平板27粘合卡住带有内齿圈24的轮子外壳25。
优选地，所述微型盘式电机构件15与支撑摇臂构件14连接；通过电机轴旋转摇臂控制外侧支撑轮毂的延伸，提升可折叠轮式变形机器人装置的高度，越过障碍物避免损伤可折叠轮式变形机器人装置的下底板。
优选地，所述微型盘式电机构件15采用无线控制电机运行；所述微型盘式电机构件15设置于最外侧圆形平板29的内侧；所述微型盘式电机构件15的一侧输出轴穿过内部的圆形粘合平板支撑电机处在圆形平板中心，轮式机器人的轮毂转动带动微型盘式电机的转动。所述轮子外壳25在靠近最外侧圆形平板29上3mm的圆形平板凹陷30；所述轮子外壳25可以分为4部分的支撑轮毂安置在圆形平板凹陷30处。盘式电机工作时，支撑轮毂伸出凹陷区域提高轮式机器人的高度。
具体地，在一个实施例中，一种新型结构的微型轮式变形机器人，包括：多层叠合结构电气一体化的可变形主板、刚性弹簧部件、高度集成的机器人左右驱动轮和变形拉伸线；其中：
设计了合适的多层叠合结构电气一体化的可变形主板提高了机器人的折叠稳定性，左右两侧的球面四连杆结构与上层主板粘合控制轮式机器人的折叠角度；可变形主板的后侧的平面四连杆结构与下层主板粘合在一起控制轮式机器人的折叠重心；两个球面四连杆结构和一个平面四连杆结构构成了轮式机器人稳定主体；可变形主板最前沿设计了外置器件安放盒以容纳轮式机器人的传感器件。
设计的的高度集成的机器人左右驱动轮内部集成了直流电机、绞盘制动器、电源、支撑摇臂和微型电机，直流电机用来控制轮式机器人的运行状态，绞盘制动器、变形拉伸线和刚性弹簧部件的结合控制轮式机器人的折叠角度；高度集成轮内部的微型电机控制支撑摇臂和摇臂连接处的4个轮毂曲面向外延伸，提升轮式机器人的高度。
优选地，所述的多层叠合结构电气一体化的可变形主板在连接处使用了特殊设计的柔性铰链，其是一种双柔性层刚柔混合的变形结构，包括：刚性层、柔性层和连接层，能承受轮式机器人多次反复折叠，提高折叠机器人的使用寿命。
更优选地，双柔性层刚柔混合变形结构一共有9层片层结构，主要包括刚性结构层、连接层与双柔性层。双柔性层分别为沉积有铜线的聚酰亚胺薄膜和纤维纸，纤维纸非常柔软且非常耐撕裂，能充当折叠弯曲的柔性铰链；沉积有铜线的聚酰亚胺薄膜作为电路连接层不提供柔性铰链的机械功能，将其宽度加大，因此它有更大的弯曲半径同时铜线寿命更长。
优选地，使用微型步进电机控制绞盘制动器，在其输出轴处安装一个D孔凹陷的转子并与变形拉伸线相连接。控制步进电机的转动角度缠绕变形拉伸线可以控制轮式机器人的折叠角度，通过刚性弹簧部件的支撑与步进电机的放松拉伸线结合恢复轮式机器人的直立模态。
优选地，所述的直流电机输出轴经齿轮传动后与含有内齿圈的轮子外壳配合带动轮子外壳转动。内侧有两个固定柱伸出与圆形平板粘合卡住带有内齿圈的轮毂。
优选地，所述的微型盘式电机与支撑摇臂连接，通过电机轴旋转摇臂控制外侧支撑轮毂的延伸，提升轮式机器人的高度，越过障碍物避免损伤轮式机器人下底板。
更优选地，所述的微型盘式电机采用无线控制电机运行，其固定在最外侧圆形平板的内侧，另一侧输出轴穿过内部的圆形粘合平板支撑电机处在圆形平板中心，轮式机器人的轮毂转动带动微型盘式电机的转动。
优选地，所述的轮毂在靠近最外侧的圆形平板上3mm的凹陷，可以分为4部分的支撑轮毂安置在凹陷处。盘式电机工作时，支撑轮毂伸出凹陷区域提高轮式机器人的高度。
具体地，在一个实施例中，如图1、图2所示，为一种新型结构的微型轮式变形机器人1，包括：多层叠合结构电气一体化的可变形主板2、刚性弹簧部件3、高度集成的机器人左右驱动轮4、5和变形拉伸线6，其中：
如图3所示，多层叠合结构电气一体化的可变形主板2的形状设计关乎机器人1的折叠稳定性，左右两侧的球面四连杆结构7与上层主板8粘合控制轮式机器人1的折叠角度；可变形主板的后侧的平面四连杆结构9与下层主板10粘合在一起控制轮式机器人1的折叠重心；两个球面四连杆结构7和一个平面四连杆结构9构成了轮式机器人的稳定主体1；可变形主板2最前沿设计了外置器件安放盒以容纳轮式机器人的传感器件。
如图5、图6所示，高度集成的机器人左右驱动轮4、5内部集成了直流电机11、绞盘制动器12、电源13、支撑摇臂14和微型盘式电机15，直流电机11用来控制轮式机器人1的运行状态，绞盘制动器12、变形拉伸线6和刚性弹簧部件3的结合控制轮式机器人1的折叠角度；高度集成轮4、5内部的微型电机15控制支撑摇臂14和支撑摇臂连接处的4个轮毂16向外延伸，提升轮式机器人1的高度。
如图4所示，多层叠合结构电气一体化的可变形主板2使用了定位胶合、压力叠加以及轮廓释放的过程具有极高的刚度，适应恶劣环境下的工作。
所述的多层叠合结构电气一体化的可变形主板2在连接处使用特殊设计的柔性铰链17，其是一种双柔性层刚柔混合的变形结构，包括：刚性层18、柔性层19和连接层20，能承受轮式机器人1多次反复折叠，提高折叠机器人1的使用寿命。
所述的绞盘制动器12由微型步进电机21构成，在其输出轴处安装一个D孔凹陷的转子22并与变形拉伸线6相连接。控制步进电机21的转动角度缠绕变形拉伸线6可以控制轮式机器人1的折叠角度，通过刚性弹簧部件3的支撑与步进电机21的放松拉伸线6结合恢复轮式机器人1的直立模态。
所述的直流电机11输出轴经齿轮23传动后与含有内齿圈24的轮子外壳25配合带动轮子外壳25转动。内侧有两个固定柱26伸出与内侧圆形平板27粘合卡住带有内齿圈24的轮毂25。
所述的微型盘式电机15与支撑摇臂14连接，通过电机轴28旋转摇臂14控制外侧支撑轮毂16的延伸，提升轮式机器人1的高度，越过障碍物避免损伤轮式机器人1下底板10。
所述的微型盘式电机15采用无线控制电机运行，其固定在最外侧圆形平板的内侧29，另一侧输出轴28穿过内部的圆形粘合平板27支撑电机处在圆形平板27中心，轮式机器人的轮毂25、16转动会带动微型盘式电机15转动。
所述的轮毂16在靠近最外侧的圆形平板29上3mm的凹陷30，可以分为4部分的支撑轮毂16安置在凹陷30处。盘式电机15工作时，支撑轮毂16伸出凹陷30区域提高轮式机器人1的高度。
作为一优选实施方式，所述的新型结构的微型轮式变形机器人1中：
所述直流电机11，采用带有高精度编码器GA12-N20的直流减速电机；
所述纤维纸20，即双柔性层采用NOMEX纤维纸；
所述微型盘式电机15，即外侧控制摇臂14的电机采用FAULHABER的1509T006B系列的盘式微电机。
本发明使用的多层叠合结构电气一体化的可变形主板使用了定位胶合、压力叠加以及轮廓释放的过程具有极高的刚度，适应恶劣环境下的工作；设计了一种新型的传动方式：在相对发生转动的轮毂与车轮外壳表面附着一层聚四氟乙烯薄膜，聚四氟乙烯与聚四氟乙烯材料之间摩擦系数远小于常规材料，因此可以起到轴承的作用，大大减小了机器人尺寸。左右车轮分别由独立的驱动电机驱动，车轮外壳连接到机器人主体结构，在每个车轮的中心形成变速器。同时车轮外壳作为轮毂旋转的支承表面，这样等效形成了轴承机构，从而消除了对滚珠轴承的需求，减小了轮式机器人的重量。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、单元、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、单元、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、单元、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、单元、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、单元、单元视为既可以是实现方法的软件单元又可以是硬件部件内的结构。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种可折叠轮式变形机器人装置，其特征在于，包括：可变形主板(2)、刚性弹簧部件(3)、左驱动轮(4)、右驱动轮(5)、变形拉伸线(6)、球面四连杆结构(7)、上层主板(8)、平面四连杆结构(9)、下层主板(10)；
所述球面四连杆结构(7)包括：左球面四连杆结构、右球面四连杆结构；
所述左球面四连杆结构、右球面四连杆结构与上层主板(8)连接构成第一折叠角度单元；
所述第一折叠角度单元能够控制可折叠轮式变形机器人装置的折叠角度；
所述平面四连杆结构(9)设置于可变形主板(2)的后侧；
所述平面四连杆结构(9)与下层主板(10)相连接构成折叠重心单元；
所述折叠重心单元控制可折叠轮式变形机器人装置的折叠重心；
所述球面四连杆结构(7)、平面四连杆结构(9)构成稳定主体单元；
所述左驱动轮(4)、右驱动轮(5)分别与可变形主板(2)相连；
所述左驱动轮(4)、右驱动轮(5)设置于可折叠轮式变形机器人装置的两侧；
所述变形拉伸线(6)分别与左驱动轮(4)、右驱动轮(5)相连；
所述刚性弹簧部件(3)与下层主板(10)相连。
2.根据权利要求1所述的可折叠轮式变形机器人装置，其特征在于，所述左驱动轮(4)、右驱动轮(5)构成左右驱动轮单元；
所述左右驱动轮单元包括：直流电机构件(11)、绞盘制动器单元(12)、电源构件(13)、支撑摇臂构件(14)、支撑摇臂构件连接处轮毂(16)以及微型盘式电机构件(15)；
所述直流电机构件(11)能够控制轮式机器人的运行状态；
所述绞盘制动器单元(12)、电源构件(13)以及刚性弹簧部件(3)构成第二折叠角度单元；
所述第二折叠角度单元能够控制可折叠轮式变形机器人装置的折叠角度；
所述微型盘式电机构件(15)能够控制支撑摇臂构件(14)和支撑摇臂构件连接处轮毂(16)向外延伸。
3.根据权利要求2所述的可折叠轮式变形机器人装置，其特征在于，所述支撑摇臂构件连接处轮毂(16)的数量为4个。
4.根据权利要求1所述的可折叠轮式变形机器人装置，其特征在于，所述可变形主板(2)的刚度大于设定刚度。
5.根据权利要求4所述的可折叠轮式变形机器人装置，其特征在于，所述可变形主板(2)采用多层叠合结构电气一体化的可变形主板；
所述可变形主板(2)包括：刚性层、柔性层和连接层；
所述可变形主板(2)采用柔性铰链连接；
所述可变形主板(2)能够承受多次反复折叠。
6.根据权利要求2所述的可折叠轮式变形机器人装置，其特征在于，所述绞盘制动器单元(12)包括：微型步进电机(21)、D孔凹陷的转子(22)；
所述D孔凹陷的转子(22)设置于绞盘制动器单元(12)的输出轴处；
所述绞盘制动器单元(12)与变形拉伸线(6)相连接；
所述绞盘制动器单元(12)能够控制微型步进电机(21)的转动角度缠绕变形拉伸线(6)，从而控制可折叠轮式变形机器人装置的折叠角度；
通过刚性弹簧部件(3)的支撑与微型步进电机(21)的放松变形拉伸线(6)结合恢复可折叠轮式变形机器人装置的直立模态。
7.根据权利要求2所述的可折叠轮式变形机器人装置，其特征在于，还包括：齿轮(23)、内齿圈(24)、轮子外壳(25)；
所述轮子外壳(25)设置于左右驱动轮单元的中间；
所述齿轮(23)与内齿圈(24)相互配合；
所述内齿圈(24)设置于轮子外壳(25)的内侧；
所述直流电机构件(11)的输出轴经齿轮(23)传动后与含有内齿圈(24)的轮子外壳(25)配合带动轮子外壳(25)转动。
8.根据权利要求7所述的可折叠轮式变形机器人装置，其特征在于，还包括：固定柱(26)；
所述固定柱(26)的数量为2个；
所述固定柱(26)设置于轮子外壳(25)的内侧；
所述固定柱(26)伸出与圆形平板(27)粘合卡住带有内齿圈(24)的轮子外壳(25)。
9.根据权利要求2所述的可折叠轮式变形机器人装置，其特征在于，所述微型盘式电机构件(15)与支撑摇臂构件(14)连接。
10.根据权利要求2所述的可折叠轮式变形机器人装置，其特征在于，所述微型盘式电机构件(15)采用无线控制电机运行；
所述微型盘式电机构件(15)设置于最外侧圆形平板(29)的内侧；
所述轮子外壳(25)在靠近最外侧圆形平板(29)上3mm的圆形平板凹陷(30)；
所述轮子外壳(25)可以分为4部分的支撑轮毂安置在圆形平板凹陷(30)处。
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