CN113276083A - 一种轮履式移动机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种轮履式移动机器人，包括底盘，所述底盘下方设置有多个行走轮，至少一端的行走轮上连接有摆臂，所述摆臂包括固定轮、摆动轮以及绕过固定轮和摆动轮的履带，所述固定轮与行走轮同轴设置，固定轮能够相对行走轮转动调整摆臂方向。本发明提供的轮履式移动机器人的优点在于：通过行走轮实现快速移动，能够满足长途快速移动的需求，且噪声低，还可以通过摆臂进行越障，能够快速的通过障碍物，以通过阶梯等障碍物，由此提到的扩宽了机器人的使用场景，并且在行走的同时能够调整摆臂方向，不需要停车调整摆臂履带的方向，提高通过速度。

Description

一种轮履式移动机器人
技术领域
本发明涉及移动机器人技术领域，尤其涉及一种轮履式移动机器人。
背景技术
移动机器人作为移动平台，一般分为轮式和履带式。轮式移动机器人通常采用两轮驱动、四轮驱动或者多轮驱动，其特点是结构简单、移动速度比较快、运动噪声低，适合长途移动，但轮式移动对地形的适应能力差，越障能力不足，无法在复杂路段下工作，应用场合有所限制。履带式移动机器人相比轮式其具有良好的越障能力，地形适应能力强，可以原地转弯，但移动速度相对较低，效率低，运动噪声比较大，不适合长途移动。
公开号为CN102582706A的发明专利申请公开了一种煤矿井下搜救探测机器人运动装置，能够使用轮式或履带式移动方式独立的驱动机器人移动，该方案在使用时需要停止运行，切换完成移动方式后才可继续，而且结构相对复杂，使用不便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够快速移动并方便越障的移动机器人。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种轮履式移动机器人，包括底盘，所述底盘下方设置有多个行走轮，至少一端的行走轮上连接有摆臂，所述摆臂包括固定轮、摆动轮以及绕过固定轮和摆动轮的履带，所述固定轮与行走轮同轴设置，固定轮能够相对行走轮转动调整摆臂方向。
本发明通过行走轮实现快速移动，能够满足长途快速移动的需求，且噪声低，还可以通过摆臂进行越障，能够快速的通过障碍物，以通过阶梯等障碍物，由此提到的扩宽了机器人的使用场景，并且在行走的同时能够调整摆臂方向，不需要停车调整摆臂履带的方向，提高通过速度。
优选的，所述底盘两侧的行走轮分别同轴设置，底盘上设置有分别驱动两侧行走轮的行走电机。
优选的，所述底盘上固定有两个所述行走电机，所述行走电机分别与两侧的其中一个行走轮传动连接，同侧的多个行走轮通过链轮或皮带传动连接。
优选的，两个行走电机的输出方向与行走方向平行，行走电机的输出端通过蜗轮蜗杆结构与其中一个行走轮传动连接。
优选的，所述底盘两侧分别设置有三个行走轮，一端的行走轮与摆臂同轴配合，另一端的行走轮与行走电机传动配合，中间的行走轮分别通过皮带与两端行走轮传动配合。
优选的，所述摆臂还包括固定盘，所述固定轮和摆动轮分别固定于固定盘上并能够转动，所述固定轮沿周向与行走轮的转轴自由配合，所述底盘上固定有两个摆臂电机，所述摆臂电机上设置有与固定盘连接的曲柄，所述曲柄包括与摆臂电机配合的驱动端和与固定盘配合的转动端，所述驱动端与固定轮同轴设置。
优选的，两个所述摆臂电机的输出方向与行走方向平行，摆臂电机的输出端通过蜗轮蜗杆结构与曲柄的驱动端传动配合，驱动端与转动端平行设置。
优选的，所述底盘上表面还设置有一个回转平台，所述回转平台能够在水平面内转动，所述回转平台上固定有机器人，所述机器人具有至少一个机械臂，机械臂的端部具有执行器。
优选的，所述底盘上设置有处于回转平台下方的回转电机，所述回转电机与回转平台通过齿轮啮合配合。
优选的，所述机器人两侧分别设置有一个机械臂，所述机器人上还设置有能够俯仰调整视角的头部视觉相机。
本发明提供的履带式移动机器人的优点在于：通过行走轮实现快速移动，能够满足长途快速移动的需求，且噪声低，还可以通过摆臂进行越障，能够快速的通过障碍物，以通过阶梯等障碍物，由此提到的扩宽了机器人的使用场景，并且在行走的同时能够调整摆臂方向，不需要停车调整摆臂履带的方向，提高通过速度。两侧行走轮分别通过独立的行走电机进行速度控制，方便提供不同的速度以控制机器人转向，从而使车轮不需要相对车身调整角度，简化驱动结构和控制方法，摆臂电机通过蜗轮蜗杆结构控制摆臂方向，借助蜗轮蜗杆的自锁功能使摆臂能够提供必要的支撑力，以支撑移动机器人行走，通过回转电机固定机器人，方便调整角度，头部视觉相机只进行俯仰运动，以调整视角，方便确定物体位置。
附图说明
图1为本发明的实施例提供的轮履式移动机器人的示意图；
图2为本发明的实施例提供的轮履式移动机器人底盘内部结构的示意图；
图3为本发明的实施例提供的轮履式移动机器人底盘的示意图；
图4为本发明的实施例提供的轮履式移动机器人的机器人示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例提供了一种轮履式移动机器人，包括底盘1，所述底盘1下方设置有多个行走轮2，至少一端的行走轮2上连接有摆臂3，结合图2，所述摆臂3包括固定轮31、摆动轮32以及绕过固定轮31和摆动轮32的履带33，所述固定轮31与行走轮2同轴设置，固定轮31能够相对行走轮2转动调整摆臂3的方向。
本实施例提供的移动机器人通过行走轮实现快速移动，能够满足长途快速移动的需求，且噪声低，还可以通过摆臂进行越障，能够快速的通过障碍物，以通过阶梯等障碍物，由此提到的扩宽了机器人的使用场景，并且在行走的同时能够调整摆臂方向，不需要停车调整摆臂履带的方向，提高通过速度。
参考图2，所述底盘1两侧的行走轮2分别同轴设置，底盘1上设置有分别驱动两侧行走轮2的行走电机11，具体的，所述底盘1上固定有两个输出方向与行走方向平行的所述行走电机11，所述行走电机11分别与两侧的其中一个行走轮2传动连接，同侧的多个行走轮2难过链轮或皮带传动连接。本实施例中，所述底盘1的两侧分别设置有三个行走轮2，一端的行走轮2与摆臂3同轴配合，另一端的行走轮2与行走电机11通过蜗轮蜗杆结构传动配合，中间的行走轮2分别通过皮带21与两端的行走轮2传动连接。所述行走轮2的轮毂通过螺栓固定在轮盘上22，轮盘22与轮轴(图未示)固定连接，轮轴分别与行走电机11或皮带轮固定配合。
本实施例中，两侧的行走轮2分别通过一个行走电机11进行驱动，从而使单侧的行走轮2的速度保持一致，而两侧的行走轮2能够存在速度差，从而实现差速转向，由此能够仅通过行进速度实现对机器人行走方向的控制，使用方便，简化机器人结构。
所述摆臂3还包括固定盘34，所述固定轮31和摆动轮32分别固定于固定盘34上，并能够相对固定盘34转动，履带33绕过固定轮31和摆动轮32并处于固定盘34的外围，所述固定轮31沿周向与行走轮2的转轴自由配合，底盘1上固定有两个摆臂电机12，所述摆臂电机12上设置有与固定盘34连接的曲柄35，所述曲柄35包括与摆臂电机12配合的驱动端(图未示)和与固定盘24固定配合的转动端(图未示)，所述驱动端与固定轮31同轴设置。
两个所述摆臂电机12的输出方向与行走方向平行，摆臂电机12的输出端通过蜗轮蜗杆结构与曲柄35的驱动端传动配合，驱动端与转动端平行设置。从而通过摆臂电机12的转动，控制固定盘34转动调整摆臂3的方向，而且曲柄35通过蜗轮蜗杆传动后与摆臂电机12连接，利用蜗轮蜗杆的自锁原理使摆臂3能够保持在一个确定的位置，从而能够支撑机器人改变位置，固定轮31和摆动轮32均不需要额外提供驱动力，在行走轮2行走的情况下，借助履带33的摩擦力实现在地面的行进，简化驱动结构，降低设备成本。
参考图3，所述底盘1的上表面还设置有一个回转平台13，所述回转平台13能够在水平面内转动，所述回转平台13上固定有机器人5，结合图4，所述机器人5具有至少一个机械臂51，机械臂51的端部具有执行器52，所述执行器52能够用于执行取放物体的命令。
具体的，所述底盘1上设置有处于回转平台13下方的回转电机14，所述回转电机14的输出端与回转平台13通过齿轮啮合配合，实现对回转平台13的驱动，同时能够借助齿轮结构实现回转平台13位置的自锁定。所述机器人5的两侧分别设置有一个机械臂51，通过双机械臂51提高夹取物体的稳定性和适用范围；同时机器人上还设置有能够俯仰调整视角的头部视觉相机53，从而方便查看场景内的目标，以控制机械臂51取放物体，所述头部视觉相机53通过铰链等现有结构固定于机器人5上即可，其具体的角度控制方式为现有技术。
所述摆臂51和执行器52的具体结构为现有技术，根据机器人5所使用的场景，应用的目标物的结构等来选定摆臂51和执行器52的结构即可。
为了方便控制，所述底盘1上还设置有控制模块4，所述控制模块4上分别设置有控制底盘1上的行走轮2、摆臂3以及回转平台13运动的子模块，和控制机器人5运动的子模块，两个子模块相互独立，并分别通信连接至控制模块4，具体通信方式可以在本实施例公开的移动机器人的结构和工作原理的基础上适应性设计，本实施例不再赘述。
进一步的，所述底盘1上还设置有车灯14，车灯14的具体位置可以根据行车需要进行确定，本实施例中在设置有摆臂3的一端设置有两个所述车灯14；以方便在照明调节不良的地区进行
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种轮履式移动机器人，其特征在于：包括底盘，所述底盘下方设置有多个行走轮，至少一端的行走轮上连接有摆臂，所述摆臂包括固定轮、摆动轮以及绕过固定轮和摆动轮的履带，所述固定轮与行走轮同轴设置，固定轮能够相对行走轮转动调整摆臂方向。
2.根据权利要求1所述的一种轮履式移动机器人，其特征在于：所述底盘两侧的行走轮分别同轴设置，底盘上设置有分别驱动两侧行走轮的行走电机。
3.根据权利要求2所述的一种轮履式移动机器人，其特征在于：所述底盘上固定有两个所述行走电机，所述行走电机分别与两侧的其中一个行走轮传动连接，同侧的多个行走轮通过链轮或皮带传动连接。
4.根据权利要求3所述的一种轮履式移动机器人，其特征在于：两个行走电机的输出方向与行走方向平行，行走电机的输出端通过蜗轮蜗杆结构与其中一个行走轮传动连接。
5.根据权利要求4所述的一种轮履式移动机器人，其特征在于：所述底盘两侧分别设置有三个行走轮，一端的行走轮与摆臂同轴配合，另一端的行走轮与行走电机传动配合，中间的行走轮分别通过皮带与两端行走轮传动配合。
6.根据权利要求1所述的一种轮履式移动机器人，其特征在于：所述摆臂还包括固定盘，所述固定轮和摆动轮分别固定于固定盘上并能够转动，所述固定轮沿周向与行走轮的转轴自由配合，所述底盘上固定有两个摆臂电机，所述摆臂电机上设置有与固定盘连接的曲柄，所述曲柄包括与摆臂电机配合的驱动端和与固定盘配合的转动端，所述驱动端与固定轮同轴设置。
7.根据权利要求6所述的一种轮履式移动机器人，其特征在于：两个所述摆臂电机的输出方向与行走方向平行，摆臂电机的输出端通过蜗轮蜗杆结构与曲柄的驱动端传动配合，驱动端与转动端平行设置。
8.根据权利要求1所述的一种轮履式移动机器人，其特征在于：所述底盘上表面还设置有一个回转平台，所述回转平台能够在水平面内转动，所述回转平台上固定有机器人，所述机器人具有至少一个机械臂，机械臂的端部具有执行器。
9.根据权利要求8所述的一种轮履式移动机器人，其特征在于：所述底盘上设置有处于回转平台下方的回转电机，所述回转电机与回转平台通过齿轮啮合配合。
10.根据权利要求8所述的一种轮履式转动机器人，其特征在于：所述机器人两侧分别设置有一个机械臂，所述机器人上还设置有能够俯仰调整视角的头部视觉相机。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113942590A (zh) * 2021-10-19 2022-01-18 安徽理工大学 煤矿井下轮履复合式巡检清障机器人
CN114185356A (zh) * 2022-02-16 2022-03-15 莱陆科技(天津)有限公司 智能识别障碍物并控制机器人通过障碍物的方法及装置
CN114902841A (zh) * 2022-05-26 2022-08-16 北京履坦科技有限公司 一种开沟施肥全驱农业机器人

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203567836U (zh) * 2013-11-28 2014-04-30 上海合时智能科技有限公司 两栖轮履复合式机器人移动平台
CN104787134A (zh) * 2015-03-30 2015-07-22 上海合时智能科技有限公司 一种轮履复合移动机器人平台
CN105292282A (zh) * 2015-11-27 2016-02-03 哈尔滨工业大学 一种带有快速拆装前后摆臂的履带式机器人
US9637186B1 (en) * 2015-12-03 2017-05-02 Engineering Services Inc. Dual mode vehicle
CN108045449A (zh) * 2018-01-23 2018-05-18 哈工大机器人（合肥）国际创新研究院 应用于摆臂式机器人的传动机构
CN110154033A (zh) * 2019-06-21 2019-08-23 哈工大机器人（合肥）国际创新研究院 全向移动双臂机器人
CN110406603A (zh) * 2019-08-09 2019-11-05 北京凌天世纪控股股份有限公司 一种集轮胎、履带、摆臂三合一行走机构的多功能机器人

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203567836U (zh) * 2013-11-28 2014-04-30 上海合时智能科技有限公司 两栖轮履复合式机器人移动平台
CN104787134A (zh) * 2015-03-30 2015-07-22 上海合时智能科技有限公司 一种轮履复合移动机器人平台
CN105292282A (zh) * 2015-11-27 2016-02-03 哈尔滨工业大学 一种带有快速拆装前后摆臂的履带式机器人
US9637186B1 (en) * 2015-12-03 2017-05-02 Engineering Services Inc. Dual mode vehicle
CN108045449A (zh) * 2018-01-23 2018-05-18 哈工大机器人（合肥）国际创新研究院 应用于摆臂式机器人的传动机构
CN110154033A (zh) * 2019-06-21 2019-08-23 哈工大机器人（合肥）国际创新研究院 全向移动双臂机器人
CN110406603A (zh) * 2019-08-09 2019-11-05 北京凌天世纪控股股份有限公司 一种集轮胎、履带、摆臂三合一行走机构的多功能机器人

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113942590A (zh) * 2021-10-19 2022-01-18 安徽理工大学 煤矿井下轮履复合式巡检清障机器人
CN114185356A (zh) * 2022-02-16 2022-03-15 莱陆科技(天津)有限公司 智能识别障碍物并控制机器人通过障碍物的方法及装置
CN114185356B (zh) * 2022-02-16 2022-05-31 莱陆科技(天津)有限公司 智能识别障碍物并控制机器人通过障碍物的方法及装置
CN114902841A (zh) * 2022-05-26 2022-08-16 北京履坦科技有限公司 一种开沟施肥全驱农业机器人
CN114902841B (zh) * 2022-05-26 2024-03-12 北京履坦科技有限公司 一种开沟施肥全驱农业机器人

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