CN113895537B - 一种轮足式越障机器人 - Google Patents

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CN113895537B CN202111200642.2A CN202111200642A CN113895537B CN 113895537 B CN113895537 B CN 113895537B CN 202111200642 A CN202111200642 A CN 202111200642A CN 113895537 B CN113895537 B CN 113895537B
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魏军英
陶国升
张嘉伟
陈广庆
李刚
刘宇
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
    • B62D57/028Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members having wheels and mechanical legs

Abstract

本发明公开了一种轮足式越障机器人,包括底盘,底盘上设置行走轮机构、支腿机构、平移越障机构、提升机构;行走轮机构上设置有四个能够在轮式结构或足式结构之间进行转换的第一行走轮;第一行走轮的轮轴与提升机构相连,提升机构能够控制第一行走轮的抬起或落下;支腿机构底部设置能够升降的第二行走轮;所述第二行走轮下降过程中能够提升底盘的高度;平移越障机构的前后两端各设置有一个能够升降的承重支撑板,承重支撑板能够沿前后方向进行运动;承重支撑板下降至接触地面时,平移越障机构能够控制底盘进行前后方向的移动。本发明配合平移越障机构、前支腿机构及后支腿机构,能够实现更强的越障性能,通过更复杂的路面环境。

Description

一种轮足式越障机器人
技术领域
本发明属于机器人技术领域,具体涉及一种轮足式越障机器人。
背景技术
随着自动化技术的不断发展,机器人的应用领域越来越广泛,包括运输、勘探、医疗、救灾及消防等领域,机器人能够按照预先设计好的指令代替人工执行任务。但在一些复杂的路面环境下,要求机器人具备一定的越障能力,而目前常见的轮式机器人,虽然具有较高的运行效率,但其不具备复杂路面下的越障能力,在一些复杂路面环境下行走能力较低。足式机器人具有较好的越障性能,但其运行效率较低。
基于以上问题,本申请提出一种能够适用于不同路面环境且具有一定越障能力的轮足式越障机器人。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足,提供一种轮足式越障机器人。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种轮足式越障机器人,包括底盘,所述底盘上设置行走轮机构、支腿机构、平移越障机构、提升机构;
所述行走轮机构上设置有四个能够在轮式结构或足式结构之间进行转换的第一行走轮;所述第一行走轮的轮轴与提升机构相连,所述提升机构能够控制第一行走轮的抬起或落下;
所述支腿机构底部设置能够升降的第二行走轮;所述第二行走轮下降过程中能够提升底盘的高度;
所述平移越障机构的前后两端各设置有一个能够升降的承重支撑板,所述承重支撑板能够沿前后方向进行运动;所述承重支撑板下降至接触地面时,所述平移越障机构能够控制底盘进行前后方向的移动。
优选的,所述行走轮机构包括前行走轮机构、后行走轮机构;
所述前行走轮机构、后行走轮机构均包括沿左右方向延伸的转轴,转轴与固定设置在底盘上的转轴支座进行转动连接;转轴的两端通过万向铰与第一行走轮的轮轴相连;
所述前行走轮机构的转轴还与转向机构相连;
所述底盘上还设置有用来驱动行走轮机构的动力机构。
优选的,所述转向机构包括转向舵机、转向拉杆;
转向舵机固定设置在底盘上;转向舵机的输出轴与偏心轮进行同轴固定连接;偏心轮背向转向舵机的端面上垂直固定设置偏心支柱;
转向拉杆的中部设置有矩形槽;偏心支柱伸入矩形槽内;
转向拉杆的左右两端对称设置转向座;转向座的一端与转向拉杆进行铰接连接、另一端与转向支架进行铰接连接;转向支架固定设置在底盘上;
转向座上转动配合有沿左右方向延伸的转向轴,转向轴的两端分别通过万向铰与第一行走轮的轮轴以及前行走轮机构中转轴的相应端部相连。
优选的,所述动力机构包括固定设置在底盘上的电机,电机的输出轴端部同轴固定设置主动带轮;
后行走轮机构中的转轴上同轴固定设置第一从动带轮、第二从动带轮;
前行走轮机构中的转轴上同轴固定设置第三从动带轮;
主动带轮与第一从动带轮通过第一同步带相连,第二从动带轮、第三从动带轮通过第二同步带相连。
优选的,所述底盘上固定设置四个安装架,每个安装架上各设置有一个提升机构;
所述提升机构包括提升步进电机、提升丝杠、升降滑块、提升连杆;
所述提升步进电机固定设置在安装架顶部;提升步进电机的输出轴向下与提升丝杠进行同轴固定连接;
升降滑块与提升丝杠进行螺纹配合;
提升连杆的两端分别与升降滑块、相应第一行走轮上的轮轴进行铰接连接。
优选的,所述第一行走轮包括轮体,轮体的内部沿圆周方向均匀设置有若干滑块;滑块与轮体进行径向方向的滑动配合;
滑块的径向内端与连杆的一端相铰接,连杆的另一端与转盘相铰接;
转盘与变形步进电机的输出轴进行同轴固定连接;变形步进电机固定设置在轮体的外侧;
轮体的内侧设置内罩,轮轴与内罩进行同轴固定连接。
优选的,所述支腿机构包括前支腿机构、后支腿机构;
所述前支腿机构、后支腿机构均包括固定板、升降台、升降步进电机、丝杠、支腿、导向杆;
升降步进电机固定设置在固定板顶部;升降步进电机的输出轴向下与丝杠进行同轴固定连接;
导向杆固定设置在固定板与底盘之间;
升降台与丝杠进行螺纹配合、与导向杆进行滑动配合;
支腿固定设置在升降台的左右两端,支腿的底部设置第二行走轮;
前支腿机构中的固定板固定设置在底盘前端两个安装架的前端顶部;
后支腿机构中的固定板固定设置在底盘后端两个安装架的后端顶部。
优选的,所述前支腿机构中的两个支腿底部各设置有一个第二行走轮;
所述前支腿机构中的第二行走轮与动力舵机相连。
优选的,所述后支腿机构中的两个支腿底部之间垂直固定设置后轮安装架;
后轮安装架的底端中部设置一个第二行走轮;
所述后支腿机构中的第二行走轮为万向轮。
优选的,所述平移越障机构共设置两套且对称布置在底盘的左右两端;
所述平移越障机构包括活动平台,活动平台的顶部设置有两条对称设置的齿条导向槽;
每个齿条导向槽内均设置齿条;两个齿条均与齿轮进行啮合连接;
齿轮与伸缩步进电机的输出轴进行同轴固定连接,伸缩步进电机固定设置在齿条导向槽顶部;
两个齿条的远端各固定设置有一个气缸,气缸的活塞杆向下与承重支撑板固定连接;
所述底盘的左右两端底部对称设置有U型连接板,U型连接板的两个竖直板之间设置有沿前后方向延伸的平移丝杠、平移导向柱;平移丝杠的一端与平移步进电机的输出轴相连;
所述活动平台的底端设置有若干相平行的平移板;平移板与平移丝杠进行螺纹配合、与平移导向柱进行滑动配合。
本发明的有益效果是:
本发明在简单路面条件下,可正常通过轮式方式行走,保证正常路面条件下的运行效率;当遇到复杂路面时,通过第一行走轮变形,伸出滑块,提高其通过复杂路面条件的能力;同时配合平移越障机构、前支腿机构及后支腿机构,能够实现更强的越障性能,通过更复杂的路面环境;因此,本发明提出的轮足式越障机器人能够适应不同条件的路面环境,能够保证在普通路面环境下的运行效率,也能够在面对复杂路面环境时具有良好的越障性能。
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。
图1是本发明轮足式越障机器人的结构示意立体图一;
图2是本发明轮足式越障机器人的结构示意立体图二;
图3是本发明中行走轮机构的结构示意图;
图4是本发明中第一行走轮的结构示意图;
图5是本发明中平移越障机构的结构示意图;
图6是本发明平移越障机构中齿轮与齿条的配合示意图;
其中:
1-底盘,11-安装架;
2-控制箱;
3-前行走轮机构,31-第一行走轮,311-轮体,312-滑块,313-连杆,314-转盘,315-变形步进电机,316-内罩,3161-凸起,317-轮轴,318-滑槽,319-卡槽,32-万向铰,33-转轴,34-转向机构,341-转向舵机,342-舵机支架,343-偏心轮,3431-偏心支柱,344-转向拉杆,345-矩形槽,346-转向座,347-转向支架,348-转向轴,35-转轴支座,36-动力机构,361-电机,362-电机支架,363-主动带轮,364-第一从动带轮,365-第二从动带轮,366-第三从动带轮,367-第一同步带,368-第二同步带;
4-后行走轮机构;
5-前支腿机构,51-固定板,52-升降台,53-升降步进电机,54-丝杠,55-支腿,56-导向杆,57-第二行走轮,58-动力舵机;
6-后支腿机构,61-后轮安装架;
7-平移越障机构,71-活动平台,72-齿条导向槽,73-齿条,74-齿轮,75-伸缩步进电机,76-气缸,77-气缸支架,78-承重支撑板,79-U型连接板,710-平移丝杠,711-平移导向柱,712-平移步进电机,713-平移板;
8-提升机构,81-提升步进电机,82-提升丝杠,83-升降滑块,84-提升连杆,85-连接环,86-轴承套。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本发明中,术语如“上”、“下”、“底”、“顶”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,只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词,并非特指本发明中任一部件或元件,不能理解为对本发明的限制。
本发明中,术语如“相连”、“连接”等应做广义理解,表示可以是固定连接,也可以是一体地连接或可拆卸连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员,可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义,不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1-2所示,一种轮足式越障机器人,包括底盘1,所述底盘1上设置行走轮机构、支腿机构、平移越障机构7、提升机构8;
所述行走轮机构上设置有四个能够在轮式结构或足式结构之间进行转换的第一行走轮31;所述第一行走轮31的轮轴317与提升机构8相连,所述提升机构8能够控制第一行走轮31的抬起或落下;
所述支腿机构底部设置能够升降的第二行走轮57;所述第二行走轮57下降过程中能够提升底盘1的高度,第二行走轮57下降触地之后通过提升底盘1的高度,使底盘便于通过凹凸不平的路面;
所述平移越障机构7的前后两端各设置有一个能够升降的承重支撑板78,所述承重支撑板78能够沿前后方向进行运动;所述承重支撑板78下降至接触地面时,所述平移越障机构7能够控制底盘1进行前后方向的移动。
优选的,如图3所示,所述行走轮机构包括前行走轮机构3、后行走轮机构4;
所述前行走轮机构3、后行走轮机构4均包括沿左右方向延伸的转轴33,转轴33与固定设置在底盘1上的转轴支座35进行转动连接,转轴支座35共设置两个;转轴33的两端通过万向铰32与第一行走轮31的轮轴317相连;
所述前行走轮机构3的转轴33还与转向机构34相连;
所述底盘1上还设置有用来驱动行走轮机构的动力机构36。
优选的,如图3所示,所述转向机构34包括转向舵机341、转向拉杆344;
转向舵机341固定设置在底盘1上;具体地,转向舵机341通过舵机支架342固定设置在底盘1上;转向舵机341的输出轴与偏心轮343进行同轴固定连接;偏心轮343背向转向舵机341的端面上垂直固定设置偏心支柱3431;
转向拉杆344的中部设置有矩形槽345;偏心支柱3431伸入矩形槽345内;
转向拉杆344的左右两端对称设置转向座346;转向座346的一端与转向拉杆344进行铰接连接、另一端与转向支架347进行铰接连接;转向支架347固定设置在底盘1上;
转向座346上转动配合有沿左右方向延伸的转向轴348,具体地,转向轴348通过轴承与转向座346进行配合;转向轴348的两端分别通过万向铰32与第一行走轮31的轮轴317以及前行走轮机构3中转轴33的相应端部相连。
优选的,如图3所示,所述动力机构36包括固定设置在底盘1上的电机361,具体地,电机361通过电机支架362固定设置在底盘1上;电机361的输出轴端部同轴固定设置主动带轮363;
后行走轮机构4中的转轴33上同轴固定设置第一从动带轮364、第二从动带轮365;
前行走轮机构3中的转轴33上同轴固定设置第三从动带轮366;
主动带轮363与第一从动带轮364通过第一同步带367相连,第二从动带轮365、第三从动带轮366通过第二同步带368相连。
优选的,所述底盘1上固定设置四个安装架11,具体地,安装架11呈U型支架结构,安装架11的U型开口方向为左右方向;
每个安装架11上各设置有一个提升机构8;
所述提升机构8包括提升步进电机81、提升丝杠82、升降滑块83、提升连杆84;
所述提升步进电机81固定设置在安装架11顶部;提升步进电机81的输出轴向下与提升丝杠82进行同轴固定连接,其中提升丝杠82与安装架11进行转动配合;
升降滑块83与提升丝杠82进行螺纹配合;
提升连杆84的两端分别与升降滑块83、相应第一行走轮31上的轮轴317进行铰接连接。
具体地,升降滑块83的外壁面中部设置有环形凹槽,环形凹槽内设置连接环85,提升连杆84的一端与连接环85相铰接;第一行走轮31的轮轴317上设置有轴承套86,轴承套86的内部通过轴承与轮轴317相连,提升连杆84的另一端与轴承套86相铰接。提升丝杠82转动时,能够实现升降滑块83的升降运动,进而通过提升连杆84将第一行走轮31抬起或落下。
优选的,如图4所示,所述第一行走轮31包括轮体311,轮体311的内部沿圆周方向均匀设置有若干滑块312;滑块312与轮体311进行径向方向的滑动配合;
滑块312的径向内端与连杆313的一端相铰接,连杆313的另一端与转盘314相铰接;
转盘314与变形步进电机315的输出轴进行同轴固定连接;变形步进电机315固定设置在轮体311的外侧,具体地,变形步进电机315的输出轴穿过轮体311后与转盘314相连;
轮体311的内侧设置内罩316,轮轴317与内罩316进行同轴固定连接。
具体地,轮体311内沿圆周方向均匀设置有若干贯通轮体径向外端面的滑槽318,滑块312与滑槽318进行径向方向的滑动配合;滑块312为T型滑块;
滑槽318向内贯通轮体311的内侧面;滑块312与滑槽318配合之后,滑槽318的内侧还留有部分凹槽空间而形成卡槽319;内罩316上沿圆周方向设置有若干与相应卡槽319进行卡扣配合的凸起3161。
变形步进电机315控制转盘314转动时,在连杆313的作用下,能够实现滑块312沿滑槽318的滑动;当滑块312回缩进滑槽318内时,第一行走轮31为轮式结构,当滑块312伸出滑槽318时,第一行走轮31为足式结构。
优选的,所述支腿机构包括前支腿机构5、后支腿机构6;
如图1-2所示,所述前支腿机构5、后支腿机构6均包括固定板51、升降台52、升降步进电机53、丝杠54、支腿55、导向杆56;
升降步进电机53固定设置在固定板51顶部;升降步进电机53的输出轴向下与丝杠54进行同轴固定连接;
导向杆56固定设置在固定板51与底盘1之间,具体地,导向杆56共设置两根;
升降台52与丝杠54进行螺纹配合、与导向杆56进行滑动配合;
支腿55固定设置在升降台52的左右两端,支腿55的底部设置第二行走轮57;
前支腿机构5中的固定板51固定设置在底盘1前端两个安装架的前端顶部;
后支腿机构6中的固定板51固定设置在底盘1后端两个安装架的后端顶部。
优选的,如图1所示,所述前支腿机构5中的两个支腿55底部各设置有一个第二行走轮57;
所述前支腿机构5中的第二行走轮57与动力舵机58相连。
优选的,如图2所示,所述后支腿机构6中的两个支腿55底部之间垂直固定设置后轮安装架61;
后轮安装架61的底端中部设置一个第二行走轮57;
所述后支腿机构6中的第二行走轮57为万向轮。
优选的,如图5所示,所述平移越障机构7共设置两套且对称布置在底盘1的左右两端;
所述平移越障机构7包括活动平台71,活动平台71的顶部设置有两条对称设置的齿条导向槽72;
每个齿条导向槽72内均设置齿条73;如图6所示,两个齿条73均与齿轮74进行啮合连接;
齿轮74与伸缩步进电机75的输出轴进行同轴固定连接,伸缩步进电机75固定设置在齿条导向槽72顶部;
两个齿条73的远端各固定设置有一个气缸76,具体地,两个齿条73的远端各固定设置有一个气缸支架77,气缸76固定设置在气缸支架77上;气缸76的活塞杆向下与承重支撑板78固定连接;
所述底盘1的左右两端底部对称设置有U型连接板79,U型连接板79的两个竖直板之间设置有沿前后方向延伸的平移丝杠710、平移导向柱711;平移丝杠710的一端与平移步进电机712的输出轴相连;
所述活动平台71的底端设置有若干相平行的平移板713;平移板713与平移丝杠710进行螺纹配合、与平移导向柱711进行滑动配合。
优选的,其中一个安装架11上设置有控制箱2,控制箱2内设有基于单片机的控制系统及蓄电池;变形步进电机315、转向舵机341、电机361、升降步进电机53、动力舵机58、伸缩步进电机75、平移步进电机712、提升步进电机81、气缸76均与控制系统相连。
一种轮足式越障机器人,其具体实施方式如下:
在普通路面环境下道路较为平坦时,通过第一行走轮31以轮式行进方式行进:
平移越障机构7的伸缩步进电机75工作,将齿条73收回,以带动气缸76回到靠近底盘1的位置;气缸76活塞杆也处于收回状态,使承重支撑板78上升;
前支腿机构5及后支腿机构6中的升降台52上升到最高位置;
在提升机构8中提升步进电机81的控制下,第一行走轮31的轮轴317处于水平状态;
第一行走轮31的各个滑块312收缩至轮体311内部,第一行走轮31采用轮式结构;
此时机器人将以四个第一行走轮31为支撑,以轮式机器人行进方式行进;行进时,由电机361提供动力,通过主动带轮363、第一同步带367、第一从动带轮364、第二从动带轮365、第二同步带368、第三同步带轮366、转轴33将动力传送至第一行走轮31,驱动机器人前进;转向时,转向舵机341工作,带动偏心轮343转动,偏心轮343上的偏心支柱3431推动转向拉杆344的矩形槽345,带动转向拉杆344动作,进而使转向座346转动,转向座346带动转向轴348转动,转向轴348带动前行走轮机构3中的两个第一行走轮31转动,实现机器人转向。
在经过凹凸不平路面时,通过第二行走轮57进行行进(第二行走轮57下降触地之后通过提升底盘1的高度,使底盘便于通过凹凸不平的路面):
通过前支腿机构5及后支腿机构6中升降步进电机53的控制,丝杠54转动带动升降台52下降,使第二行走轮57下降,此时底盘1被抬升;
通过提升机构8中的提升步进电机81,带动提升丝杠82转动,升降滑块83上移,通过提升连杆84带动第一行走轮31抬起;
行进时,通过前支腿机构5中动力舵机58为机器人提供前进动力,通过控制两个动力舵机58的转速差,并结合后支腿机构6中呈万向轮结构的第二行走轮57即可实现机器人的转向。
在攀爬台阶时,通过第一行走轮31以足式行进方式行进:
机器人在轮式行进方式的基础上,第一行走轮31外侧的变形步进电机315工作,带动转盘314旋转,转盘314通过连杆313推动滑块312向外滑动,使第一行走轮31由轮式变为足式,实现攀爬台阶的功能,同时也能够经过一些崎岖程度较低的路面;其中攀爬台阶时,第一行走轮31中伸出的滑块312相当于卡爪,与轮式结构相比,能够避免打滑从而实现攀爬。
当需要跨越障碍物时,机器人通过平移越障机构7进行越障行进:
通过前支腿机构5及后支腿机构6中升降步进电机53的控制,丝杠54转动带动升降台52下降,使第二行走轮57下降,此时底盘1被抬升,使底盘1高度高于障碍物高度;
通过提升机构8中的提升步进电机81,带动提升丝杠82转动,升降滑块83上移,通过提升连杆84带动第一行走轮31抬起,防止越障时与障碍物发生碰撞;
然后平移越障机构7中的伸缩步进电机75工作,带动齿轮74旋转,将齿条73向外推出,带动气缸76远离底盘1,使机器人前端气缸76处于障碍物另一侧;然后控制气缸76活塞杆伸出,直至承重支撑板78接触地面;
然后前支腿机构5及后支腿机构6中的升降台52上升到最高位置;
随后平移越障机构7中平移步进电机712工作,带动平移丝杠710旋转,由于此时承重支撑板78支撑于地面上,因此活动平台71不会运动,在反作用力下U型连接板79带动底盘1进行前移,直至机器人的底盘1平移至障碍物另一侧;
然后通过前支腿机构5及后支腿机构6中升降步进电机53的控制,丝杠54转动带动升降台52下降,使第二行走轮57下降,直至触地;
随后气缸76活塞杆收回,带动承重支撑板78上升;伸缩步进电机75工作将齿条73收回,气缸76回到原始位置;
然后提升机构8中将第一行走轮31的轮轴317复位于水平状态;
随后前支腿机构5及后支腿机构6中的升降台52上移复位,底盘1下移直至第一行走轮31触地,机器人完成障碍物跨越并恢复至轮式行进方式。
本发明中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种轮足式越障机器人,其特征在于,包括底盘,所述底盘上设置行走轮机构、支腿机构、平移越障机构、提升机构;
所述行走轮机构上设置有四个能够在轮式结构或足式结构之间进行转换的第一行走轮;所述第一行走轮的轮轴与提升机构相连,所述提升机构能够控制第一行走轮的抬起或落下;
所述支腿机构底部设置能够升降的第二行走轮;所述第二行走轮下降过程中能够提升底盘的高度;
所述平移越障机构的前后两端各设置有一个能够升降的承重支撑板,所述承重支撑板能够沿前后方向进行运动;所述承重支撑板下降至接触地面时,所述平移越障机构能够控制底盘进行前后方向的移动;
所述行走轮机构包括前行走轮机构、后行走轮机构;
所述前行走轮机构、后行走轮机构均包括沿左右方向延伸的转轴,转轴与固定设置在底盘上的转轴支座进行转动连接;转轴的两端通过万向铰与第一行走轮的轮轴相连;
所述前行走轮机构的转轴还与转向机构相连;
所述底盘上还设置有用来驱动行走轮机构的动力机构;
所述转向机构包括转向舵机、转向拉杆;
转向舵机固定设置在底盘上;转向舵机的输出轴与偏心轮进行同轴固定连接;偏心轮背向转向舵机的端面上垂直固定设置偏心支柱;
转向拉杆的中部设置有矩形槽;偏心支柱伸入矩形槽内;
转向拉杆的左右两端对称设置转向座;转向座的一端与转向拉杆进行铰接连接、另一端与转向支架进行铰接连接;转向支架固定设置在底盘上;
转向座上转动配合有沿左右方向延伸的转向轴,转向轴的两端分别通过万向铰与第一行走轮的轮轴以及前行走轮机构中转轴的相应端部相连。
2.如权利要求1所述的轮足式越障机器人,其特征在于,所述动力机构包括固定设置在底盘上的电机,电机的输出轴端部同轴固定设置主动带轮;
后行走轮机构中的转轴上同轴固定设置第一从动带轮、第二从动带轮;
前行走轮机构中的转轴上同轴固定设置第三从动带轮;
主动带轮与第一从动带轮通过第一同步带相连,第二从动带轮、第三从动带轮通过第二同步带相连。
3.如权利要求1所述的轮足式越障机器人,其特征在于,所述底盘上固定设置四个安装架,每个安装架上各设置有一个提升机构;
所述提升机构包括提升步进电机、提升丝杠、升降滑块、提升连杆;
所述提升步进电机固定设置在安装架顶部;提升步进电机的输出轴向下与提升丝杠进行同轴固定连接;
升降滑块与提升丝杠进行螺纹配合;
提升连杆的两端分别与升降滑块、相应第一行走轮上的轮轴进行铰接连接。
4.如权利要求1所述的轮足式越障机器人,其特征在于,所述第一行走轮包括轮体,轮体的内部沿圆周方向均匀设置有若干滑块;滑块与轮体进行径向方向的滑动配合;
滑块的径向内端与连杆的一端相铰接,连杆的另一端与转盘相铰接;
转盘与变形步进电机的输出轴进行同轴固定连接;变形步进电机固定设置在轮体的外侧;
轮体的内侧设置内罩,轮轴与内罩进行同轴固定连接。
5.如权利要求3所述的轮足式越障机器人,其特征在于,所述支腿机构包括前支腿机构、后支腿机构;
所述前支腿机构、后支腿机构均包括固定板、升降台、升降步进电机、丝杠、支腿、导向杆;
升降步进电机固定设置在固定板顶部;升降步进电机的输出轴向下与丝杠进行同轴固定连接;
导向杆固定设置在固定板与底盘之间;
升降台与丝杠进行螺纹配合、与导向杆进行滑动配合;
支腿固定设置在升降台的左右两端,支腿的底部设置第二行走轮;
前支腿机构中的固定板固定设置在底盘前端两个安装架的前端顶部;
后支腿机构中的固定板固定设置在底盘后端两个安装架的后端顶部。
6.如权利要求5所述的轮足式越障机器人,其特征在于,所述前支腿机构中的两个支腿底部各设置有一个第二行走轮;
所述前支腿机构中的第二行走轮与动力舵机相连。
7.如权利要求5所述的轮足式越障机器人,其特征在于,所述后支腿机构中的两个支腿底部之间垂直固定设置后轮安装架;
后轮安装架的底端中部设置一个第二行走轮;
所述后支腿机构中的第二行走轮为万向轮。
8.如权利要求1所述的轮足式越障机器人,其特征在于,所述平移越障机构共设置两套且对称布置在底盘的左右两端;
所述平移越障机构包括活动平台,活动平台的顶部设置有两条对称设置的齿条导向槽;
每个齿条导向槽内均设置齿条;两个齿条均与齿轮进行啮合连接;
齿轮与伸缩步进电机的输出轴进行同轴固定连接,伸缩步进电机固定设置在齿条导向槽顶部;
两个齿条的远端各固定设置有一个气缸,气缸的活塞杆向下与承重支撑板固定连接;
所述底盘的左右两端底部对称设置有U型连接板,U型连接板的两个竖直板之间设置有沿前后方向延伸的平移丝杠、平移导向柱;平移丝杠的一端与平移步进电机的输出轴相连;
所述活动平台的底端设置有若干相平行的平移板;平移板与平移丝杠进行螺纹配合、与平移导向柱进行滑动配合。
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