CN112455567B - 一种轮足混合式机器人腿部及轮足混合式机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种轮足混合式机器人腿部及轮足混合式机器人。该机器人腿部中，第一驱动轮与第二驱动轮并列设置，且均通过髋关节转轴转动安装于腿部的髋关节处；第一从动轮与第二从动轮并列设置，且均通过膝关节转轴转动安装于腿部的膝关节处；驱动单元的输出动力依次经第一驱动轮、第一从动轮至小腿，形成第一动力传输路线，使以足式状态运动，或者，驱动单元的输出动力依次经第二驱动轮、第二从动轮至滚轮，形成第二传输路线，使以轮式状态运动；动力切换单元能够使驱动单元的输出动力在第一动力传输路线和第二动力传输路线间进行切换，以使轮足混合式机器人在足式状态运动和轮式状态运动之间进行切换。

Description

一种轮足混合式机器人腿部及轮足混合式机器人

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，特别涉及一种轮足混合式机器人腿部及轮足混合式机器人。

背景技术

机器人轮足混合式的研究逐渐成为国内外学者研究的热点。由于轮式机器人可以在平坦道路上快速运动，以及足式机器人可以过沙坑、爬楼梯等优势，将足式与轮式机器人优势融合，进而剔除轮足混合式机器人。但在足式机器人上增加轮式运动副，需要增加一个驱动电机来实现，增加了腿部机构的运动惯量，降低了机器人的运动性能。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本申请的目的在于提供一种轮足混合式机器人腿部及轮足混合式机器人，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：本申请提供了一种轮足混合式机器人腿部，包括：驱动单元、第一驱动轮、第一从动轮、第二驱动轮、第二从动轮、滚轮和动力切换单元；所述第一驱动轮与所述第二驱动轮并列设置，且均通过髋关节转轴转动安装于所述腿部的髋关节处；所述第一从动轮与所述第二从动轮并列设置，且均通过膝关节转轴转动安装于所述腿部的膝关节处；其中，所述第一从动轮与所述膝关节转轴固定连接，且所述膝关节转轴与所述腿部的小腿固定连接，所述第二从动轮与所述滚轮同轴固定连接；所述驱动单元的输出动力依次经所述第一驱动轮、所述第一从动轮至所述小腿，形成第一动力传输路线，使所述以足式状态运动，或者，所述驱动单元的输出动力依次经所述第二驱动轮、所述第二从动轮至所述滚轮，形成第二传输路线，使所述以轮式状态运动；所述动力切换单元能够使所述驱动单元的输出动力在所述第一动力传输路线和所述第二动力传输路线间进行切换，以使所述轮足混合式机器人在所述足式状态运动和所述轮式状态运动之间进行切换。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述膝关节转轴与所述第一从动轮一体成型。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述第一驱动轮、所述第一从动轮、所述第二驱动轮、所述第二从动轮均为绳轮，对应的，所述轮足混合式机器人腿部还包括：传动钢丝绳，所述传动钢丝绳绕于所述第一驱动轮和所述第一从动轮上，以将所述驱动单元的输出动力由所述第一驱动轮传输至所述第一从动轮；或者，所述传动钢丝绳绕于所述第二驱动轮与所述第二从动轮上，以将所述驱动单元的输出动力由所述第二驱动轮传输至所述第二从动轮上。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述动力切换单元包括：活动拨块和固定部，所述固定部固定安装于所述轮足混合式机器人腿部的大腿上，所述活动拨块活动安装于所述固定部上，且所述固定部能够通过电磁力和弹簧力的作用带动所述活动拨块运动，以由所述活动拨块带动所述传动钢丝绳在所述第一动力传输路线和所述第二动力传输路线之间进行切换。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述轮足混合式机器人腿部还包括：张紧机构，安装于所述轮足混合式机器人腿部的大腿上，能够使所述传动钢丝绳在所述第一驱动轮和所述第一从动轮上张紧，或者，使所述传动钢丝绳在所述第二驱动轮和所述第二从动轮上张紧。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述张紧机构包括：电动伸缩杆和张紧轮，所述电动伸缩杆固定安装在所述大腿上，所述张紧轮安装在所述电动伸缩杆上，能够在所述电动伸缩杆的带动下运动，以压紧或放松所述传动钢丝绳。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述张紧轮有两个，两个所述张紧轮同轴并列设置，且均能够在所述电动伸缩杆的带动下运动；其中，一个所述张紧轮与所述第一驱动轮、所述第一从动轮在同一平面上，能够对所述传动钢丝绳在所述第一驱动轮、所述第一从动轮上进行张紧或放松；另一个所述张紧轮与所述第二驱动轮、所述第二从动轮在同一平面上，能够对所述传动钢丝绳在所述第二驱动轮、所述第二从动轮上进行张紧或放松。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述驱动单元包括：第一驱动电机和第二驱动电机，所述第一驱动电机用于驱动所述第一驱动轮和所述第二驱动轮，所述第二驱动电机与所述轮足混合式机器人腿部的大腿连接，用于驱动所述大腿绕所述轮足混合式机器人腿部的髋关节摆动。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机均为无框电机，所述第一驱动电机与所述第二驱动电机套装，且均安装于所述轮足混合式机器人腿部的髋关节处。

本申请实施例还提供一种轮足混合式机器人，包括多组上述任一实施例所述的轮足混合式机器人腿部。

与最接近的现有技术相比，本申请实施例的技术方案具有如下有益效果：

本申请提供的技术方案中，驱动单元的输出动力经第一动力传输路线(依次经第一驱动轮、第一从动轮、小腿)到达与第一从动轮固定连接的小腿，使得驱动单元能够驱动小腿绕膝关节转轴摆动，轮足混合式机器人能够以足式状态运动；驱动单元的输出动力经第二动力传输路线(依次经第二驱动轮、第二从动轮、滚轮)到达与第二从动轮固定连接的滚轮，使得驱动单元能够驱动滚轮绕膝关节转轴转动，轮足混合式机器人能够以轮式状态运动；通过动力切换单元使驱动单元的输出动力在第一动力传输路线和第二动力传输路线之间进行切换，能够使轮足混合式机器人在足式状态和轮式状态之间进行切换。籍此，使得轮足混合式机器人可以在不同的地形以不同的运动状态行走，极大的提高了轮足混合式机器人的适应性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。其中：

图1为根据本申请的一些实施例提供的轮足混合式机器人腿部的一结构示意图；

图2为根据本申请的一些实施例提供的轮足混合式机器人腿部的另一结构示意图；

图3为根据本申请的一些实施例提供的轮足式混合机器人在轮式状态下腿部的一结构示意图；

图4为根据本申请的一些实施例提供的轮足式混合机器人在轮式状态下腿部的另一结构示意图。

附图标记说明：

101-驱动单元；111-第一驱动电机；121-第二驱动电机；102-第一驱动轮；103-第二驱动轮；104-第一从动轮；105-第二从动轮；106-滚轮；107-动力切换单元；108-张紧机构；118-电动伸缩杆；128-张紧轮；109-传动钢丝绳；901-大腿；902-小腿；903-髋关节转轴；904-膝关节转轴。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。各个示例通过本申请的解释的方式提供而非限制本申请。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本申请的范围或精神的情况下，可在本申请中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本申请包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本申请的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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而不是要求本申请必须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。本申请中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连；可以是有线电连接、无线电连接，也可以是无线通信信号连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1-图4所示，该轮足混合式机器人腿部包括：驱动单元101、第一驱动轮102、第一从动轮104、第二驱动轮103、第二从动轮105、滚轮106和动力切换单元107；所述第一驱动轮102与所述第二驱动轮103并列设置，且均通过髋关节转轴903转动安装于所述腿部的髋关节处；所述第一从动轮104和所述第二从动轮105并列设置，且均通过膝关节转轴904转动安装于所述腿部的膝关节处；其中，所述第一从动轮104与所述膝关节转轴904固定连接，且所述膝关节转轴904与所述腿部的小腿902固定连接，所述第二从动轮105与所述滚轮106同轴固定连接；所述驱动单元101的输出动力依次经所述第一驱动轮102、所述第一从动轮104至所述小腿902，形成第一动力传输路线，使所述轮足混合式机器人以足式状态运动，或者，所述驱动单元101的输出动力依次经所述第二驱动轮103、所述第二从动轮105至所述滚轮106，形成第二动力传输路线，使所述轮足混合式机器人以轮式状态运动；所述动力切换单元107能够使所述驱动单元101的输出动力在所述第一动力传输路线和所述第二动力传输路线间进行切换，以使所述轮足混合式机器人在所述足式状态和所述轮式状态之间进行切换。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，第一驱动轮102和第二驱动轮103均通过髋关节转轴903转动安装在轮足混合式机器人腿部的髋关节处，在此，第一驱动轮102、第二驱动轮103和髋关节转轴903可以组成轮轴的一体形态，也可以是分体形态；或者，以轮轴和分体的组合形态。比如，第一驱动轮102与髋关节转轴903组成轮轴的一体形态，第二驱动轮103转动安装在髋关节转轴903上等。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，第一从动轮104和第二从动轮105均通过膝关节转轴904转动安装在轮足混合式机器人腿部的膝关节处。在此，第一从动轮104、第二从动轮105均可以转动安装在膝关节转轴904上，同时，第一从动轮104与小腿902固定连接，使得第一从动轮104的转动带动小腿902绕膝关节转轴904摆动；第二从动轮105与滚轮106固定连接，使得第二从动轮105的转动带动滚轮106转动。第一从动轮104还以与膝关节转轴904固定连接(比如、平键、花键等)，使得第一从动轮104带动小腿902转动时，连带膝关节转轴904一起转动，也就是说，在足式状态下，小腿902的摆动时通过膝关节转轴904绕大腿901的转动实现的。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在一些可选实施例中，所述膝关节转轴904与所述第一从动轮104一体成型。也就是说，膝关节转轴904与第一从动轮104之间组成轮轴的一体形态，籍此，有效的增强膝关节转轴904与第一从动轮104之间的结构性能。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，膝关节转轴904与第一从动轮104组成轮轴形态，膝关节转轴904通过轴承与大腿901转动连接，籍此，可以有效的降低小腿902摆动过程中的阻力，使小腿902摆动更加顺畅。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在一些可选实施例中，所述第一驱动轮102、所述第一从动轮104、所述第二驱动轮103、所述第二从动轮105均为绳轮，对应的，所述轮足混合式机器人腿部还包括：传动钢丝绳109，所述传动钢丝绳109饶于所述第一驱动轮102和所述第一从动轮104上，以将所述驱动单元101的输出动力由所述第一驱动轮102传输至所述第一从动轮104；或者，所述传动钢丝绳109绕于所述第二驱动轮103和所述第二从动轮105上，以将所述驱动单元101的输出动力由所述第二驱动轮103传输至所述第二从动轮105上。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，由于动力切换单元107的存在，使得驱动单元101的输出动力只能通过第一动力传输路线或者第二动力传输路线传递，在同一时间，轮足混合式机器人只能以一种状态(轮式状态或足式状态)运动。利用传动钢丝绳109对驱动单元101的输出动力进行传输，可以尽可能的降低结构形态对动力传输的影响，可以实现远距离、高效率的传输动力。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，轮足混合式机器人的大腿901由相互并列的两个固定板组成，固定板的形状可以根据轮足混合式机器人的腿部设计进行适配，比如，固定板可以为腰形、矩形等。固定板的两端均设有安装孔，一端的安装孔与髋关节转轴903相适配，用于安装髋关节转轴903，另一端的安装孔与膝关节转轴904相适配，用于安装膝关节转轴904。在两个固定板之间，第一驱动轮102和第二驱动轮103通过髋关节转轴903与固定板转动连接，第一从动轮104和第二从动轮105通过膝关节转轴904与固定板转动连接；滚轮106与第二从动轮105固定连接，且位于固定板的外侧。传动钢丝绳109位于两个固定板之间，经第一动力传输路线或第二动力传输路线进行动力传输。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，第一从动轮104与膝关节转轴904一体成型，膝关节转轴904的两端分别与大腿901的两个固定板转动连接；第二从动轮105与滚轮106固定连接，均转动连接于膝关节转轴904上，且第二从动轮105与滚轮106分别位于大腿901的一个固定板的两侧，即第二从动轮105位于大腿901的固定板的内侧，滚轮106位于大腿901的固定板的外侧。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在一些可选实施例中，所述动力切换单元107包括：活动拨块和固定部，所述固定部固定安装于所述轮足混合式机器人腿部的大腿901上，所述活动拨块活动安装于所述固定部上，且所述固定部能够通过电磁力和弹簧力的作用带动所述活动拨块运动，以由所述活动拨块带动所述传动钢丝绳109在所述第一动力传输路线和所述第二动力传输路线之间进行切换。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，固定部可以固定安装在固定板的内侧(或者外侧)，且活动拨块与固定部分列在钢丝绳的两侧，活动拨块可以在电磁力和弹簧力作用下相对固定部运动。比如，在活动拨块和固定部上相对设置电磁铁，且活动拨块与固定部之间通过压缩弹簧连接。在电磁铁通电时，安装在活动拨块和固定部上电磁铁相互吸引，产生电磁力，使得活动拨块朝向固定部相对运动，将传动钢丝绳109由第一动力传输路线拨动至第二动力传输路线，即将传动钢丝绳109由第一驱动轮102、第一从动轮104上拨动至第二驱动轮103、第二从动轮105上；在电磁铁断电时，活动拨块与固定部之间受弹簧伸缩力(即弹簧力)的作用相互分离，将传动钢丝绳109由第二动力传输路线拨动至第一动力传输路线，即将传动钢丝绳109由第二驱动轮103、第二从动轮105上拨动至第一驱动轮102、第一从动轮104上。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，活动拨块为沿传动钢丝绳109的长度方向延伸的板状结构，在板状结构的侧面伸出多个拨槽，传动钢丝绳109位于拨槽中，在活动拨块动作时，由拨槽将传动钢丝绳109在第一动力传输路线与第二动力传输路线间进行拨动切换。进一步的，活动拨块可以由两个拨板组成，两个拨板的侧面均相对延伸出多个耳板，相对的两个耳板形成拨槽，传动钢丝绳109位于两个拨板之间。在电磁力或弹簧力的作用下，两个拨板可以夹紧传动钢丝绳109，将传动钢丝绳109在第一动力传输路线和第二动力传输路线间进行切换。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在一些可选实施例中，所述轮足混合式机器人腿部还包括：张紧机构108，安装于所述轮足混合式机器人腿部的大腿901上，能够使所述传动钢丝绳109在所述第一驱动轮102和所述第一从动轮104上张紧，或者，使所述传动钢丝绳109在所述第二驱动轮103和所述第二从动轮105上张紧。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，通过在大腿901上设置张紧机构108对传动钢丝绳109进行张紧，有效的提高了第一驱动轮102和第一从动轮104之间，或者，第二驱动轮103与第二从动轮105之间的动力传输效率。同时，在动力切换单元107将传动钢丝绳109在第一动力传输路线与第二动力传输路线间进行切换时，张紧机构108不对传动钢丝绳109进行张紧，使传动钢丝绳109处于放松状态，籍此，便于动力切换单元107对传动钢丝绳109进行拨动。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在一具体的例子中，所述张紧机构108包括：电动伸缩杆118和张紧轮128，所述电动伸缩杆118固定安装在所述大腿901上，所述张紧轮128安装在所述电动伸缩杆118上，能够在所述电动伸缩杆118的带动下运动，以压紧或放松所述传动钢丝绳109。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，电动伸缩杆118安装在大腿901的固定板上，电动伸缩杆118的端部安装张紧轮128，使张紧轮128随电动伸缩缸的伸缩移动而运动。比如，电动伸缩缸固定安装在固定板的外侧或内侧，电动伸缩杆118的端部固定连接一固定轴，固定轴的轴线垂直于第一驱动轮102、第一从动轮104或者第二驱动轮103、第二从动轮105所在的平面；张紧轮128转动安装在固定轴上。籍此，通过电动伸缩杆118的移动即可带动张紧轮128压紧或放松传动钢丝绳109。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，还可以再安装有电动伸缩杆118的固定板绳开设滑槽，滑槽沿电动伸缩杆118的伸缩方向延伸，籍此，可以有效的避免张紧轮128运动而压紧或放松传动钢丝绳109时，与大腿901的固定板之间可能产生的干涉。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，为了进一步增强张紧轮128张紧或放松传动钢丝绳109的效果，便于动力切换单元107将传动钢丝绳109在第一动力传输路线与第二动力传输路线间进行动力切换，可以设置多个张紧机构108，多个张紧机构108沿第一动力传输路线或第二动力传输路线并列布置在大腿901上。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在一应用场景中，所述张紧轮128有两个，两个所述张紧轮128同轴并列设置，且均能够在所述电动伸缩杆118的带动下运动；其中，一个所述张紧轮128与所述第一驱动轮102、所述第一从动轮104在同一平面上，能够对所述传动钢丝绳109在所述第一驱动轮102、所述第一从动轮104上进行张紧或放松；另一个所述张紧轮128与所述第二驱动轮103、所述第二从动轮105在同一平面上，能够对所述传动钢丝绳109在所述第二驱动轮103、所述第二从动轮105上进行张紧或放松。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，通过并列设置的两个张紧轮128，分别对传动钢丝绳109在第一动力传输路线或第二动力传输路线上进行压紧或放松，不但有效提高了动力传输的效率，而且便于动力切换单元107对传动钢丝绳109在第一动力传输路线和第二动力传输路线间进行拨动。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，一个张紧轮128与第一驱动轮102、第一从动轮104并列平行设置，另一个张紧轮128与第二驱动轮103、第二从动轮105并列平行设置，通过电动伸缩杆118的动作实现对传动钢丝绳的张紧或放松。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在一些可选实施例中，所述驱动单元101包括：第一驱动电机111和第二驱动电机121，所述第一驱动电机111用于驱动所述第一驱动轮102和所述第二驱动轮103，所述第二驱动电机121与所述轮足混合式机器人腿部的大腿901连接，用于驱动所述大腿901绕所述轮足混合式机器人腿部的髋关节摆动。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，第一驱动电机111和第二驱动电机121尽可能的安装在减小轮足混合式机器人运动时的运动惯量的位置，籍此，使轮足混合式机器人的运动更加平稳，提高轮足混合式机器人的控制精度。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在一具体的例子中，所述第一驱动电机111和所述第二驱动电机121均为无框电机，所述第一驱动电机111与所述第二驱动电机121套装，且均安装在所述轮足混合式机器人腿部的髋关节处。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，利用两个无框电机进行套装，可以在有限的空间安装，机构更加紧凑；同时由于无框电机没有外壳，因而有效的降低了整机重量。两个无框电机均安装在髋关节处，有效降低了轮足混合式机器人运动时的运动惯量，使轮足混合式机器人的运动更加平稳。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，第一驱动电机111固定安装于大腿901的固定板上，输出端与第一驱动轮102、第二驱动轮103固定连接，使得可以驱动第一驱动轮102、第二驱动轮103绕髋关节转轴903转动；第二驱动电机121通过L型板固定连接于轮足混合式机器人的躯干上，输出端与轮足混合式机器人的大腿901固定连接，使得可以驱动轮足混合式机器人的大腿901绕髋关节摆动。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

本申请实施例中，驱动单元101的输出动力经第一动力传输路线(依次经第一驱动轮102、第一从动轮104、小腿902)到达与第一从动轮104固定连接的小腿902，使得驱动单元101能够驱动小腿902绕膝关节转轴904摆动，轮足混合式机器人能够以足式状态运动；驱动单元101的输出动力经第二动力传输路线(依次经第二驱动轮103、第二从动轮105、滚轮106)到达与第二从动轮105固定连接的滚轮106，使得驱动单元101能够驱动滚轮106绕膝关节转轴904转动，轮足混合式机器人能够以轮式状态运动；通过动力切换单元107使驱动单元101的输出动力在第一动力传输路线和第二动力传输路线之间进行切换，能够使轮足混合式机器人在足式状态和轮式状态之间进行切换。籍此，使得轮足混合式机器人可以在不同的地形以不同的运动状态行走，极大的提高了轮足混合式机器人的适应性。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

本申请实施例还提供一种轮足混合式机器人，该轮足混合式机器人包括多组上述任一实施例所述的轮足混合式机器人的腿部。在轮足混合式机器人运动过程时，崎岖道路上，驱动单元101的输出动力经第一动力传输路线传输至小腿902，带动小腿902绕膝关节摆动，使轮足混合式机器人以足式状态运动；平坦道路上，驱动单元101的输出动力驱动小腿902向上收起，同时驱动大腿901绕髋关节摆动，使大腿901直立(如图3、图4所示)，使位于膝关节处的滚轮106与行走面接触，动力切换单元107将驱动单元101的输出动力由第一动力传输路线切换至第二动力传输路线，使轮足混合式机器人以轮式状态运动。籍此，有效的提高了轮足混合式机器人的适应能力。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种轮足混合式机器人腿部，其特征在于，包括：驱动单元、第一驱动轮、第一从动轮、第二驱动轮、第二从动轮、滚轮和动力切换单元；

所述第一驱动轮与所述第二驱动轮并列设置，且均通过髋关节转轴转动安装于所述腿部的髋关节处；所述第一从动轮与所述第二从动轮并列设置，且均通过膝关节转轴转动安装于所述腿部的膝关节处；其中，所述第一从动轮与所述膝关节转轴固定连接，且所述膝关节转轴与所述腿部的小腿固定连接，所述第二从动轮与所述滚轮同轴固定连接；

所述驱动单元的输出动力依次经所述第一驱动轮、所述第一从动轮至所述小腿，形成第一动力传输路线，使以足式状态运动，或者，所述驱动单元的输出动力依次经所述第二驱动轮、所述第二从动轮至所述滚轮，形成第二动力传输路线，使以轮式状态运动；

所述动力切换单元能够使所述驱动单元的输出动力在所述第一动力传输路线和所述第二动力传输路线间进行切换，以使所述轮足混合式机器人在所述足式状态运动和所述轮式状态运动之间进行切换；

所述膝关节转轴与所述第一从动轮一体成型；

所述第一驱动轮、所述第一从动轮、所述第二驱动轮、所述第二从动轮均为绳轮，

对应的，

所述轮足混合式机器人腿部还包括：传动钢丝绳，所述传动钢丝绳绕于所述第一驱动轮和所述第一从动轮上，以将所述驱动单元的输出动力由所述第一驱动轮传输至所述第一从动轮；或者，所述传动钢丝绳绕于所述第二驱动轮与所述第二从动轮上，以将所述驱动单元的输出动力由所述第二驱动轮传输至所述第二从动轮上；

所述动力切换单元包括：活动拨块和固定部，所述固定部固定安装于所述轮足混合式机器人腿部的大腿上，所述活动拨块活动安装于所述固定部上，且所述固定部能够通过电磁力和弹簧力的作用带动所述活动拨块运动，以由所述活动拨块带动所述传动钢丝绳在所述第一动力传输路线和所述第二动力传输路线之间进行切换。

2.根据权利要求1所述的轮足混合式机器人腿部，其特征在于，所述轮足混合式机器人腿部还包括：张紧机构，安装于所述轮足混合式机器人腿部的大腿上，能够使所述传动钢丝绳在所述第一驱动轮和所述第一从动轮上张紧，或者，使所述传动钢丝绳在所述第二驱动轮和所述第二从动轮上张紧。

3.根据权利要求2所述的轮足混合式机器人腿部，其特征在于，所述张紧机构包括：电动伸缩杆和张紧轮，所述电动伸缩杆固定安装在所述大腿上，所述张紧轮安装在所述电动伸缩杆上，能够在所述电动伸缩杆的带动下运动，以压紧或放松所述传动钢丝绳。

4.根据权利要求3所述的轮足混合式机器人腿部，其特征在于，所述张紧轮有两个，两个所述张紧轮同轴并列设置，且均能够在所述电动伸缩杆的带动下运动；其中，一个所述张紧轮与所述第一驱动轮、所述第一从动轮在同一平面上，能够对所述传动钢丝绳在所述第一驱动轮、所述第一从动轮上进行张紧或放松；另一个所述张紧轮与所述第二驱动轮、所述第二从动轮在同一平面上，能够对所述传动钢丝绳在所述第二驱动轮、所述第二从动轮上进行张紧或放松。

5.根据权利要求1-4任一所述的轮足混合式机器人腿部，其特征在于，所述驱动单元包括：第一驱动电机和第二驱动电机，所述第一驱动电机用于驱动所述第一驱动轮和所述第二驱动轮，所述第二驱动电机与所述轮足混合式机器人腿部的大腿连接，用于驱动所述大腿绕所述轮足混合式机器人腿部的髋关节摆动。

6.根据权利要求5所述的轮足混合式机器人腿部，其特征在于，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机均为无框电机，所述第一驱动电机与所述第二驱动电机套装，且均安装于所述轮足混合式机器人腿部的髋关节处。

7.一种轮足混合式机器人，其特征在于，包括多组权利要求1-6任一所述的轮足混合式机器人腿部。