CN114954721B - 机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种机器人，属于轮式机器人技术领域。该机器人包括机架、机械腿和轮足；机械腿包括两个升降电机、两个连架杆和两个连杆，轮足包括移动轮和移动电机；每个升降电机均固定在机架，每个升降电机的输出轴分别与连架杆的第一端固定连接，每个连架杆的第二端分别与连杆的第一端转动连接；移动轮位于两个连杆中第一连杆和第二连杆之间，且移动电机固定在第一连杆的第二端，移动电机的输出轴和第一连杆固定连接，第二连杆和移动轮转动连接。采用本申请，机械腿采取并联连杆机构，能够增强机械腿的承载能力，进而提升机器人的承载能力，且两个连杆位于移动轮的异侧，能够增强机械腿的抗变形能力，提升机器人的整体刚度。

Description

机器人

技术领域

本申请涉及轮式机器人技术领域，特别涉及一种机器人。

背景技术

机器人是一种可以执行工作任务的机械装置，例如，可以应用于制造业、建筑业或者一些具有危险性质的作业工作。

承载能力是衡量机器人性能的重要指标之一，但是目前机器人在承载能力方面依然比较弱。

发明内容

本申请实施例提供了一种机器人，能够克服相关技术的问题。所述技术方案如下：

提供了一种机器人，所述机器人包括机架、机械腿和轮足；

所述机械腿包括两个升降电机、两个连架杆和两个连杆，所述轮足包括移动轮和移动电机；

每个升降电机均固定在所述机架，每个升降电机的输出轴分别与所述连架杆的第一端固定连接，每个连架杆的第二端分别与所述连杆的第一端转动连接；

所述移动轮位于所述两个连杆中第一连杆和第二连杆之间，且所述移动电机固定在所述第一连杆的第二端，所述移动电机的输出轴和所述第一连杆固定连接，所述第二连杆和所述移动轮转动连接。

在本申请实施例中，该机器人的机架、一个连架杆、两个连杆和另一个连架杆依次首尾转动连接，构成闭链式五连杆机构，一组具有转动连接关系的连架杆和连杆，以及另一组具有转动连接关系的连架杆和连杆，均位于机架和轮足之间，互为并联关系，构成机械腿，能够增强机械腿的承载能力，进而提升机器人的承载能力。

而且，两个连杆位于移动轮的异侧，而不是同侧，能够减弱机器人在移动中机械腿发生倾斜的情况，缓解机器人的偏载现象，改善机械腿的抗变形能力，进而提升机器人的整体刚度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种独轮机器人的爆炸结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种独轮机器人的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种双轮机器人的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种四轮机器人的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种机器人的机架的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的一种独轮机器人的爆炸结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种机械腿的连架杆的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的一种机械腿的连架杆和连杆碰触的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的一种具有辅助腿的机器人的结构示意图；

图10是本申请实施例提供的一种辅助腿的结构示意图；

图11是本申请实施例提供的一种具有辅助腿的机器人的结构示意图；

图12是本申请实施例提供的一种具有辅助腿的机器人的结构示意图；

图13是本申请实施例提供的一种具有辅助腿的机器人的结构示意图；

图14是本申请实施例提供的一种具有辅助腿的机器人的结构示意图。

图例说明

1、机架；11、固定座；12、支撑架；13、连接架；14、辅助架；111、固定板；112、连接板；141、第一挡板；142、第二挡板；

2、机械腿；21、升降电机；22、连架杆；23、连杆；24、轴承；25、轴承隔套；26、转轴孔；27、轴承外环固定件；28、轴承内环固定件；29、第一转轴；221、第一插槽；222、限位斜板；223、第一杆体；224、第二杆体；231、第一连杆；232、第二连杆；233、第二转轴；

3、轮足；31、移动轮；32、移动电机；311、轮架；312、轮盘；313、轮胎；

4、辅助腿；41、辅助电机；42、辅助杆；43、辅助轮；44、支撑电机；45、支撑杆；46、同步带；47、第三转轴；48、张紧装置；421、第三杆体；422、第四杆体；423、第三挡板；451、第二插槽；

5、弹性件；6、电池盒。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

本申请实施例提供了一种机器人，该机器人的机械腿采用并联式连杆机构，该机械腿可以称为并联式机械腿，并联式机械腿能够提升机器人的承载能力。该机器人的并联式机械腿并联在轮足3的位置相对的两侧，能够缓解机器人的偏载现象。该机器人还可以包括用于配重的辅助腿，辅助腿采用串联式连杆机构，该辅助腿可以称为串联式辅助腿，串联式辅助腿不仅能够调整机器人的重心位置，还能够提升该机器人的高度，为后期配置的机械臂提供较多的操作空间。

图1示出了本申请一个示例性实施例提供的机器人的爆炸结构示意图，图2示出了本申请一个示例性实施例提供的机器人的组装后的示意图。

如图1并参考图2所示，该机器人包括机架1、机械腿2和轮足3，如图2所示，机械腿2的数量为一个，如图3所示，机械腿2的数量为两个，如图4所示，机械腿2的数量为四个。

其中，本实施例对机械腿2的数量不做限定，可以根据实际需求，灵活选择机械腿2的数量。无论机械腿2的数量为几个，轮足3的数量和机械腿2的数量相等，两者一一对应。机械腿2构成该机器人的腿部，轮足3构成该机器人的脚部，而连接机械腿2的机架1构成该机器人的躯干。

无论机械腿2的数量为几个，各个机械腿2的结构均相同，如图1所示，机械腿2包括两个升降电机21、两个连架杆22和两个连杆23，轮足3包括移动轮31和移动电机32。每个升降电机21均固定在机架1，每个升降电机21的输出轴分别与连架杆22的第一端固定连接，每个连架杆22的第二端分别与连杆23的第一端转动连接。移动轮31位于两个连杆23中第一连杆231和第二连杆232之间，且移动电机32固定在第一连杆231的第二端，移动电机32的输出轴和第一连杆231固定连接，第二连杆232和移动轮31转动连接。

其中，升降电机21固定在机架1，也即是，升降电机21的机壳固定在机架1。

其中，移动轮31位于第一连杆231和第二连杆232之间，也即是，第一连杆231位于移动轮31的第一侧处，第二连杆232位于移动轮31的第二侧处，移动轮31的第一侧和第二侧的位置相对。

如图2所示，机架1、一个连架杆22、两个连杆23和另一个连架杆22依次首尾转动连接，构成闭链式五连杆机构，一组具有转动连接关系的连架杆22和连杆23，以及另一组具有转动连接关系的连架杆22和连杆23，均位于机架1和轮足3之间，互为并联关系，构成并联式的机械腿2，能够增强机械腿2的承载能力，进而提升机器人的承载能力。

其中，升降电机21用于驱动连架杆22旋转，进而调整机械腿2的姿态，让机器人能够稳定在某一姿态下，例如，调整连架杆22处于竖直状态，机器人处于站立状态，又例如，调整连架杆22处于水平状态，机器人处于下蹲状态等。

而且，两个连杆23位于移动轮31的异侧，而不是同侧，能够缓解机器人出现偏载的情况，减弱机器人在移动中机械腿2发生弯折的情况，改善机械腿2的抗变形能力，进而提升机器人的整体刚度。

下文将详细介绍该机器人，首先介绍该机器人的机架1，然后介绍该机器人的机械腿2和轮足3，之后介绍该机器人的辅助腿4，最后介绍该机器人的应用场景。

如图5所示，机架1包括固定座11，固定座11用于固定机械腿2的升降电机21，例如，两个升降电机21的机壳均固定在固定座11。而由于移动轮31位于两个连杆23之间，那么为了实现两个连架杆22在垂直于移动轮31所在平面的方向上的间距与移动轮31的厚度相匹配，相应的，如图5所示，固定座11可以包括两个固定板111和连接这两个固定板111的连接板112。

再次参考图2所示，每个固定板111所在的平面和移动轮31所在的平面平行，连接板112所在的平面和移动轮31所在的平面相交，且连接板112的长度和移动轮31的厚度相适配。每个升降电机21的机壳分别和一个固定板111固定，每个升降电机21的输出轴伸出于固定板111与连架杆22的第一端固定连接。

在一种示例中，连接板112连接在两个固定板111之间，例如，连接板112垂直连接在两个固定板111之间，又例如，连接板112与固定板111之间的夹角为钝角或者锐角，本实施例对此不做限定，可以以如图5所示连接板112和固定板111垂直连接进行示例。

其中，连接板112的长度和移动轮31的厚度相适配，以实现两个连架杆22在垂直于移动轮31所在平面的方向上的间距与移动轮31的厚度相匹配。

在一种示例中，两个升降电机21的机壳可以固定在固定板11的同一侧，也可以固定在固定板11的异侧，本实施例对此不做限定，可以根据实际情况灵活选择，可以以两个升降电机21的机壳固定在固定板11的同一侧进行示例。

如图5所示，每个固定板111具有通孔，升降电机21的机壳固定在固定板111的通孔的周围，升降电机21的输出轴从通孔中伸出于固定板111，以与连架杆22固定连接。

如图2所示，升降电机21的机壳与一个固定板111固定，升降电机21的输出轴与一个连架杆22固定连接，相应的，升降电机21、固定板111、连架杆22和连杆23四者相对应。

为了提升该机器人的刚度，增强其抗变形的能力，相应的，如图5中(a)所示，机架1还包括两个支撑架12，如图5中(b)所示，每个支撑架12的一部分和固定座11固定连接，另一部分和对应的连架杆22转动连接。示例性地，每个支撑架12的一部分和固定板111固定连接，另一部分和对应该固定板111的连架杆22转动连接。

支撑架12在相对应的固定板111和连架杆22之间建立连接关系，能够减弱机械腿2的扭转形变，进而提升机器人的刚度。

而由于连架杆22和固定板111之间具有相对转动关系，相应的，支撑架12的一部分与固定板111固定连接，支撑架12的另一部分和连架杆22转动连接，进而可以实现连架杆22和固定板11，以及和支撑架12之间均具有相对转动关系。

其中，支撑架12和连架杆22之间的转动连接可以通过转轴和转轴孔的配合实现。

为了减弱旋转磨损，支撑架12和连架杆22之间的转动连接处可以安装轴承。

如图6所示，连架杆22的靠近机架1的第一端具有转轴孔，轴承24位于转轴孔中，且轴承外环固定件27固定在转轴孔的边缘处，轴承外环固定件27还与轴承24的外环固定，以将轴承24限位至转轴孔中且实现轴承24的外环与连架杆22的第一端的固定连接。轴承内环固定件28固定嵌在轴承24的内环中，且轴承内环固定件28还与第一转轴29的一端固定连接，第一转轴29的另一端与支撑架12固定连接，进而通过轴承24、轴承外环固定件27、轴承内环固定件28和第一转轴29实现，连架杆22和支撑架12的转动连接关系。

连架杆22的第一端处不仅和支撑架12具有转动连接关系，连架杆22的第一端处还与升降电机21的输出轴具有固定连接关系，相应的，连架杆22具有一定的厚度，连架杆22的第一端处靠近升降电机21的一侧与升降电机21的输出轴固定连接，连架杆22的第一端处远离升降电机21的另一侧与支撑架12转动连接。这样，升降电机21便能够驱动连架杆22相对于固定板111和支撑架12作旋转运动。

对于多轮机器人，机架1还可以包括连接架13，连接架13用于连接多个机械腿2，例如，连接架13连接在各个机械腿2的升降电机21所固定的固定座11之间。

其中，连接架13也可以作为载物台，其上方可以用来载物。

为了美观，每个机械腿2的升降电机21可以位于连接架13和固定座11围成的空间中。

如图2所示，双轮机器人的示例中，固定座11和连接架13固定后可以形成呈“凸”字型的机架1，一个机械腿2位于“凸”字型的机架1的左侧，另一个机械腿2位于“凸”字型的机架1的右侧。为了美观，每个机械腿2的升降电机21可以位于“凸”字型的机架1中。

如图4所示，四轮机器人的示例中，固定座11和连接架13固定后可以形成矩形的机架1，且矩形的机架1的各个顶角处具有L型缺口，每个L型缺口处安装有一个机械腿2。为了美观，每个机械腿2的升降电机21可以位于矩形的机架1中。

以上是机架1的结构介绍，以及机架1与机械腿2的连接关系介绍，下面介绍机械腿2的结构。

其中，机械腿2包括两个升降电机21、两个连架杆22和两个连杆23，其中，升降电机21、连架杆22和连杆23三者相相对应。

升降电机21固定在固定座11的固定板111的表面，连架杆22的第一端与对应的升降电机21的输出轴固定连接，连架杆22的第二端与对应的连杆23的第一端转动连接，连杆23的第二端与移动轮31转动连接。

其中，连架杆22的第一端与对应的升降电机21的输出轴固定连接，而连接杆22的第一端还与对应的支撑架12转动连接，其实现方式可以如下：

如图7所示，每个连架杆22包括第一杆体223和第二杆体224，第一杆体223和第二杆体224相对称，两者相固定得到连架杆22。

第一杆体223的第一端与升降电机21的输出轴固定连接，而第二杆体224的第一端和支架1的支撑架12转动连接。而第一杆体223和第二杆体224固定连接，进而能够实现连架杆22的第一端与升降电机21的输出轴固定连接，又与支撑架12转动连接。

其中，第二杆体224的第一端和支撑架12之间的转动连接，可以通过转轴和转轴孔的配合实现。

为了减弱旋转磨损，相应的，第二杆体224的第一端和支撑架12的转动连接处安装有轴承。

如图6所示，机械腿2包括多个轴承24、多个轴承外环固定件27、多个轴承内环固定件28和第一转轴29，第二杆体224的第一端处具有转轴孔26。轴承24位于第二杆体224的转轴孔26中，轴承24的内环与轴承内环固定件28固定连接，轴承内环固定件28的端部与第一转轴29的一端也固定连接，第一转轴29的另一端伸出于第二杆体224的转轴孔26，与支撑件12固定连接，从而使得轴承24的内环和支撑件12之间通过轴承内环固定件28和第一转轴29固定连接。而轴承外环固定件27固定在轴承24的远离第一转轴29的一端，第一杆体223和第二杆体224相固定，可以将轴承外环固定件27夹在第一杆体223和第二杆体224之间，从而使得轴承24的外环和连架杆22的第一端之间通过轴承外环固定件27固定连接。

上述各个连架杆22包括第一杆体223和第二杆体224，能够方便实现连架杆22的第一端既与升降电机21的输出轴固定连接，又与机架1的支撑架12转动连接。

其中，连架杆22的第二端与对应的连杆23的第一端转动连接的实现方式可以如下：

如图2所示，连杆23的第一端夹在连架杆22的第一杆体223和第二杆体224之间，且连杆23的第一端可以通过转轴和转轴孔的配合，与第一杆体223和第二杆体224实现转动连接。

为了减弱旋转磨损，连杆23的第一端和第一杆体223的第二端的转动连接处安装有轴承，连杆23的第一端和第二杆体224的第二端的转动连接处安装有轴承。

如图6所示，连杆23的沿着厚度方向的两侧在靠近第一端处均具有第二转轴233，第一杆体223的第二端处具有转轴孔26，第二杆体224的第二端处具有转轴孔26。

第一杆体223的第二端和连杆23的第一端的连接关系如下：可以参考图6所示，第一杆体223的转轴孔中放置有轴承24，轴承24的外环与轴承外环固定件27固定，而且轴承外环固定件27还与第一杆体223固定。而轴承24的内环与轴承内环固定件28固定，而且轴承内环固定件28的端部与连杆23的一个第二转轴233固定连接。

同样，第二杆体224的第二端和连杆23的第一端的连接关系如下：继续参考图6所示，第二杆体224的转轴孔中放置有轴承24，轴承24的外环与轴承外环固定件27固定，而且轴承外环固定件27还与第二杆体224固定。而轴承24的内环与轴承内环固定件28固定，而且轴承内环固定件28的端部与连杆23的另一个第二转轴233固定连接。

这样，各个连杆23的第一端转动连接在连架杆22的第一杆体223和第二杆体224之间。

为了避免连架杆22和连杆23在相对转动中因碰撞发生干涉，相应的，如图2所示，每个连架杆22的第二端具有沿着长度方向的第一插槽221，其中，第一插槽221呈U型，每个连杆23的第一端位于第一插槽221的槽口处，且与连架杆22的第二端转动连接。

例如，如图7所示，连架杆22的第一杆体223和第二杆体224的第一端位置处具有沿着长度方向的L型缺口，第一杆体223和第二杆体224固定后，如图4所示，第一杆体223的L型缺口和第二杆体224的L型缺口形成U型的第一插槽221。

其中，第一插槽221的槽深与连架杆22相对于连杆23的旋转角度相关，在设计中可以根据实际需求灵活设定。

在一种示例中，由于第一插槽221的槽底边缘，对连架杆22相对于连杆23的旋转具有限制作用，相应的，如图4所示，连架杆22向靠近连杆23的方向旋转中，当连架杆22的第一插槽221的槽底边缘与连杆23碰触时，由于第一插槽221的槽底边缘的干涉作用，连架杆22不再继续向靠近连杆23的方向旋转，此时，即使升降电机21处于断电状态，该机器人也能处于稳定状态，不会出现两个连架杆22向靠近移动轮31的方向塌陷。

可见，连杆23的第一端转动位于连架杆22的第一插槽221中，有利于节约升降电机21的电能。

为了进一步提升连架杆22和连杆23之间的限位作用，相应的，如图6，并参考图8所示，第一插槽221中具有限位斜板222。当连架杆22向靠近连杆23的方向旋转至限位斜板222与连杆23接触时，限位斜板222能够限制连架杆22继续向靠近连杆23的方向旋转。

如图6所示，限位斜板222的沿着长度的第一端与第一插槽221的槽底边缘相连，沿着长度的第二端弯向第一插槽221的内部。例如，如图6所示，第一插槽221具有两个限位斜板222，这两个限位斜板222的第二端相交，能够增强限位斜板222的刚度，更好起到限位作用。

这样，如图8所示，在连架杆22向靠近连杆23的方向旋转中，当连架杆22旋转至，限位斜板222与连杆23接触时，连架杆22停止继续向靠近连杆23的方向旋转，此时，升降电机21可以处于断电，连架杆22通过限位斜板222的限制，保留在该状态而不坍塌。

其中，连杆23的第二端与移动轮31转动连接的实现方式可以如下：

两个连杆23中一个连杆23位于移动轮31的第一侧处，另一个连杆23位于移动轮31的第二侧处，移动轮31的第一侧和第二侧位置相对，且移动轮31与每个连杆23之间均能够相对转动。例如，如图2所示，两个连杆23中的第一连杆231位于移动轮31的第一侧处，两个连杆23中的第二连杆232位于移动轮31的第二侧处。

为了驱动移动轮31行进，相应的，轮足3不仅包括移动轮31，还包括移动电机32，移动电机32的输出轴与移动轮31固定连接，例如，移动轮31的圆心处具有轮轴，移动电机32的输出轴与移动轮31的轮轴固定连接。

而为了将移动电机32固定在轮足3处，相应的，移动电机32的机壳可以与两个连杆23中的其中一个连杆23相固定连接。例如，如图1并参考图2所示，移动电机32的机壳可以与两个连杆23中的第一连杆231的第二端处固定连接，第一连杆231的第二端处具有通孔，以便于移动电机32的输出轴能够伸出于第一连杆231的通孔与移动轮31的第一侧处的轮轴固定连接。

第一连杆231由于与移动电机32的机壳固定连接，故第一连杆231与移动电机32的输出轴之间能够发生相对转动，而移动电机32的输出轴与移动轮31固定连接，故第一连杆231与移动轮31之间也能够发生相对转动。

而为了使第二连杆232与移动轮31之间也能够发生相对转动，相应的，第二连杆232转动安装在移动轮31的第二侧处的轮轴。

而由于移动电机32驱动移动轮31移动中，移动轮31与第二连杆232之间的磨损比较严重，相应的，第二连杆232和移动轮31的转动连接处安装有轴承24。

如图6所示，第二连杆232的第二端处具有转轴孔，轴承24位于转轴孔中，轴承24的内环与移动轮31的旋转轴固定连接，轴承24的外环与第二连杆232固定连接。示例性地，轴承24的内环通过轴承内环固定件28与移动轮31的位于第二侧处的轮轴固定连接，轴承24的外环通过轴承外环固定件27与第二连杆232固定连接。

为了提升机器人的整体刚度，相应的，移动轮31的与第二连杆232转动连接的轮轴可以比较长，轮轴比较长，能够很好的抵抗移动轮31处发生扭转形变，进而能够提升机器人的整体刚度。

而移动轮31的与第二连杆232转动连接的轮轴比较长，相应的，移动轮31的第二侧与第二连杆232之间通过多个轴承24连接，相邻两个轴承24之间具有轴承隔套25，轴承隔套25用于减少相邻两个轴承24之间的磨损。

其中，轴承隔套25可以用于隔开相邻两个轴承24的外环，也可以是用于隔开相邻两个轴承24的内环。

例如，如图6所示，移动轮31和第二连杆232的连接处安装有两个轴承24，一个轴承24、轴承隔套25和另一个轴承24依次套在移动轮31第二侧处的轮轴上，轴承内环固定件28与外侧的轴承24的内环固定连接，轴承外环固定件27固定在第二连杆232的转轴孔处，将轴承内环固定件28、两个轴承24和轴承隔套25限制在第二连杆23的第二端处的转轴孔中。

这样，在移动轮31在移动电机32的驱动下快速移动中，移动轮31和第二连杆232相对旋转，两者的连接处具有轴承24，能够减少转动连接处的磨损，提升该机器人的使用寿命。

在连架杆22相对于连杆23旋转中，两个连杆23都能相对于移动轮31旋转，不会干涉连架杆22的旋转。例如，由于移动电机32的输出轴移动轮31固定连接，那么第一连杆231和移动电机32的机壳作为整体能够相对于移动轮31和移动电机32的输出轴旋转，由于第二连杆232与移动轮31转动连接，那么第二连杆232也能够相对于移动轮31旋转。

以上是机械腿2的介绍，下面将介绍轮足3。

如图4所示，轮足3包括移动轮31和驱动移动轮31移动的移动电机32，移动电机32的机壳固定在连杆23的第二端处，移动电机32的输出轴与移动轮31的旋转轴固定连接。这样，移动电机32能够驱动移动轮31旋转，进而实现机器人的移动。

如图6所示，移动轮31可以包括轮架311、轮盘312和轮胎313，轮盘312和轮架311固定形成轮毂，轮胎313套在轮毂的沿着圆周方向的外表面。

其中，轮胎313的材质为橡胶，轮胎313的外表面可以具有用于增大摩擦力的结构。

在一种示例中，如图6所示，轮毂可以包括轮架311和轮盘312，轮盘312和轮架311相扣合得到轮毂，轮胎313套在轮毂的沿着圆周方向的外表面。

基于上述所述，如图2所示，机器人可以是独轮机器人，机械腿2和轮足3的数量均为一个。如图3所示，机器人也可以是双轮机器人，包括两个机械腿2和两个轮足3，两个机械腿2位于机架1的位置相对的左右两侧，作为机器人的左腿和右腿，每个机械腿2与一个轮足3对应，一个轮足3作为机器人的左脚，另一个轮足3作为机器人的右脚。机器人也可以是三轮机器人，包括三个机械腿2和三个轮足3，一个机械腿位于机架1的前方，另外两个机械腿可以位于机架1的后方且一左一右相对。如图4所示，机器人也可以是四轮机器人，包括四个机械腿2和四个轮足3，四个机械腿2分别位于机架1的四个顶角位置处，每个机械腿2与一个轮足3对应。

其中，本实施例对机器人为几轮机器人不做限定，可以根据实际需求，灵活选择机械腿2的数量。

该机器人可以为多轮机器人，该机器人还可以包括用于调整重心位置的辅助腿4。

如图9所示，机械腿2的数量为多个，机架1的第一侧和第二侧均安装有至少一个机械腿2，机架1的第一侧和第二侧的位置相对。

其中，下文介绍辅助腿4中，可以以机械腿2的数量为两个进行示例。

为了调整机器人的重心位置，相应的，如图9所示，该机器人还包括辅助腿4，辅助腿4包括辅助电机41、辅助杆42和辅助轮43。

如图9所示，辅助腿4位于机架1的第一侧和第二侧之间的位置处，例如，辅助腿4位于机架1的前部，又例如，辅助腿4位于机架1的后部，又例如，机架1的前部和后部均安装有辅助腿4，本实施例对此不做限定，可以以机架1的前部安装有辅助腿4进行示例。

如图9所示，辅助电机41的机壳固定在机架1的第一侧和第二侧之间的位置处，其中，辅助电机41用于驱动辅助杆42伸出和收回，相应的，辅助电机41的输出轴与辅助杆42的第一端固定连接，辅助杆42的第二端与辅助轮43转动连接，辅助轮43为被动轮。

为了缓解辅助轮43在移动中发生偏载的情况，相应的，如图10所示，辅助杆42可以包括第三杆体421和第四杆体422，第三杆体421和第四杆体422相连，形成辅助杆42。其中，第三杆体421的第一端和第四杆体422的第一端均具有转轴孔，辅助轮43的中心具有转轴孔，辅助轮43位于第三杆体421的转轴孔和第四杆体422的转轴孔之间，辅助轮43通过第三转轴47转动连接在第三杆体421和第四杆体422之间。

这样，辅助轮43位于第三杆体421和第四杆体422之间，辅助轮43在移动中能够缓解朝向一侧进行偏载的现象。

在一种示例中，辅助轮43快速旋转中，第三转轴47在转轴孔中旋转会发生磨损，为了减弱磨损，相应的，第三转轴47和辅助轮43之间的转动连接处安装有轴承。例如，轴承位于辅助轮43的转轴孔中，第三转轴47穿过轴承的内环，这样第三转轴47和辅助轮43的转轴孔之间安装有轴承，能够减弱第三转轴47在辅助轮43的转轴孔中旋转发生的磨损。

如图10所示，辅助腿4还可以包括支撑杆45，支撑杆45的第一端和辅助杆42的第二端转动连接，支撑杆45能够相对于辅助杆42伸出和收回。

其中，支撑杆45相对于辅助杆42能够旋转，可以实现支撑杆45相对于辅助杆42伸出和收回。

相应的，支撑杆45的第一端与第三转轴47固定连接，即可实现支撑杆45相对于辅助杆42能够旋转。

例如，如图10所示，支撑杆45的第一端具有第二插槽451，第二插槽451呈U型，第二插槽451的槽宽稍大于辅助轮43的厚度，辅助轮43能够位于第二插槽451中。第二插槽451的槽宽与第三杆体421和第四杆体422之间的间距相匹配，例如，第二插槽451能够位于第三杆体421和第四杆体422之间，又例如，第三杆体421和第四杆体422能够位于第二插槽451中。

这样，如图10所示，第三转轴47依次穿过第三杆体421的第一端处的转轴孔、第二插槽451的一个槽壁的转轴孔、辅助轮43的转轴孔、第二插槽451的另一个槽壁的转轴孔，以及第四杆体422的第一端处的转轴孔，且第三转轴47和第三杆体421与第四杆体422均不固定，第三转轴47和辅助轮43通过轴承连接，第三转轴47和第二插槽451的两个槽壁均固定。从而，实现辅助杆42和辅助轮43之间能够发生相对旋转，辅助杆42和支撑杆45之间能够发生相对旋转，支撑杆45和辅助轮43之间能够发生相对旋转。

为了驱动支撑杆45能够相对于辅助杆42伸出和收回，相应的，辅助腿4还包括支撑电机44，支撑电机44用于驱动支撑杆45的伸出和收回，支撑电机44的机壳固定在辅助杆42，支撑电机44的输出轴与支撑杆45的第一端传动连接。

为了使支撑杆45能够收回至第三杆体421和第四杆体422之间，以避免支撑杆45干涉该机器人的移动，相应的，辅助杆42的第三杆体421和第四杆体422之间的距离和支撑杆45的宽度相匹配，例如，第三杆体421和第四杆体422之间的距离大于支撑杆45的宽度。这样，机器人在移动中，可以通过支撑电机44驱动支撑杆45旋转至位于第三杆体421和第四杆体422中，并通过支撑电机44锁死在第三杆体421和第四杆体422中。

这样，该机器人停止移动，需要将支撑杆45伸出以支撑在地面时，支撑电机44驱动支撑杆45旋转至，支撑杆45的第二端支撑在地面上，可以参见如图9所示。该机器人在移动中，需要将支撑杆45收回时，支撑电机44驱动支撑杆45旋转至第三杆体421和第四杆体422之间，可以参见如图11所示。

如上述所述，支撑电机44的输出轴与支撑杆45的第一端传动连接，而支撑杆45与第三转轴47固定，那么，可以通过支撑电机44的输出轴与第三转轴47传动连接，来实现支撑电机44的输出轴与支撑杆45的第一端传动连接。

其中，支撑电机44的输出轴和第三转轴47传动连接的实现方式可以是，支撑电机44位于辅助杆42的第二端的位置处，示例性地，支撑电机44的机壳固定在辅助杆42的第二端处，支撑电机44的输出轴与第三转轴47固定连接。

支撑电机44的输出轴和第三转轴47传动连接的另一实现方式也可以是，如图10所示，支撑腿4还可以包括同步带46，支撑电机44的输出轴和第三转轴47通过同步带46连接。例如，支撑电机44的输出轴安装有皮带轮，第三转轴47上也安装有皮带轮，两个皮带轮之间通过同步带46实现连接。

为了防止同步带46脱落，如图10所示，同步带46上装有张紧装置48，张紧装置48能够促使同步带46紧紧套在皮带轮上，减少同步带46从皮带轮上脱离的风险。

在一种示例中，支撑电机44与第三转轴47之间通过同步带46传动连接，这种传动连接方式下，支撑电机44无需位于辅助杆42的靠近第三转轴47的位置处，那么，可以根据该机器人的各个部件的布局空间，灵活选择支撑电机44的位置。例如，支撑电机44可以靠近机架1的位置处，以将该机器人的重心集中机架1的位置处。

为了促进该机器人的受力均衡，缓解偏载现象，相应的，可以让支撑电机44和辅助电机41关于支撑杆45对称放置。

又为了让辅助电机41和支撑电机44的重量集中在机架1的位置处，相应的，辅助电机41和支撑电机44均靠近机架1的位置处。

那么，相应的，辅助电机41位于第三杆体421的第一端处，例如，辅助电机41的机壳固定在机架1的前部，而辅助电机41的输出轴与第三杆体421的第一端固定连接。支撑电机44位于第四杆体422的第一端处，例如，支撑电机44的机壳固定在第四杆体422的第一端处，且支撑电机44的输出轴和第三转轴47通过同步带46相连，其中第三转轴47和支撑杆45固定连接。

这样，如图10所示，辅助电机41和支撑电机44关于辅助杆42对称放置，且辅助电机41和支撑电机44均邻近机架1，使得该机器人的重心位于机架1的位置处。

为了便于将辅助电机41和支撑电机44安装在机架1的前部，相应的，如图10所示，机架1还可以包括辅助架14，辅助架14固定在连接架13的前部。辅助电机41位于第三杆体421的第一端处且固定在辅助架14上，其输出轴与第三杆体421固定连接。支撑电机44位于第四杆体422的第一端处且转动安装在辅助架14上，其输出轴与第三转轴47之间通过同步带46实现连接。

其中，支撑电机44转动安装在辅助架14上，使得支撑电机44与辅助架14之间能够发生相对旋转，以便于连接在支撑电机44的输出轴上的同步带46能够跟随辅助杆42旋转，使得辅助杆42在进行伸出和收回的过程中，同步带46不会干涉辅助杆42的伸出和收回。

这样，辅助电机41和支撑电机44安装在辅助架14上，辅助架14再安装在连接架13上，能够便于辅助腿4安装在机架1上。

辅助电机41和支撑电机44的位置相对，对称位于辅助杆42的两侧，能够缓解机器人偏载的情况。

辅助电机41和支撑电机44靠近机架1的位置处，能够使得机器人的重心集中在机架1的位置处，在一定程度上也能缓解机器人出现偏载的情况。

如图10所示，该机器人还可以包括起到减振缓冲作用的弹性件5，弹性件5的一部分固定在机架1上，弹性件5的另一部分固定在辅助腿4的辅助杆42，且弹性件5能够向辅助杆42施加弹力，以使辅助杆42在该弹力的作用下，能够相对于机架1向靠近地面的方向旋转。

这样，辅助轮43在地面上移动中，弹性件5向辅助杆42施加的弹力，压着辅助轮43在地面上移动，能够缓解甚至避免辅助轮43在地面上的弹跳，进而起到减振缓冲作用。该机器人在地面上弹跳以跨越障碍物中，辅助轮43着地时，由于弹性件5向辅助杆42施加的弹力，能够削弱地面对辅助轮43的作用力，减少辅助轮43的弹跳次数，进而起到减振缓冲作用，对机器人形成保护。

其中，本实施例对弹性件5的具体形式不做限定，其弹力满足能够促使辅助杆42相对于机架1向靠近地面的方向旋转即可。

例如，弹性件5可以是弹簧，弹簧的一端固定在机架1的辅助架14处，另一端固定在辅助杆42上。

又例如，弹性件5可以是扭簧，扭簧的第一支臂抵触在辅助架14处，扭簧的第二支臂抵触在辅助腿4上。

示例性地，如图10所示，辅助架14的远离连接架13的位置具有第一档板141和第二挡板142，第一挡板141和第二挡板142通过转轴转动连接，且扭簧位于第一档板141和第二挡板142之间，转轴穿过扭簧的通孔，扭簧的第一支臂抵触在第一档板141，扭簧的第二支臂抵触在第二挡板142。而辅助杆42的第三杆体421和第四杆体422之间连接有第三挡板423，且第二挡板142在扭簧的第二支臂的作用下抵触在第三挡板423处。

在一种示例中，该机器人包括多种用电部件，例如，升降电机21、移动电机32、辅助电机41和支撑电机44等。当然，为了促使该机器人实现多种功能，该机器人还包括其它多种用电部件。

其中，升降电机21用于驱动连架杆22相对于机架1旋转，移动电机32用于驱动移动轮31旋转，辅助电机41用于驱动辅助杆42相对于机架1旋转，支撑电机44用于驱动支撑杆45相对于辅助杆42旋转。

为了向用电部件供电，相应的，如图10所示，该机器人也包括提供电能的电池盒6，电池盒6的数量可以是两个，一个电池盒6位于辅助腿4的辅助杆42的第一侧，另一个电池盒6位于辅助腿4的辅助杆42的第二侧，且两个电池盒6的位置相对。例如，一个电池盒6与第三杆体421固定，另一个电池盒6与第四杆体422固定，且两个电池盒6的位置相对。电池盒6位于辅助腿4上，使辅助杆42和支撑杆45组成的串联式的辅助腿具有一定的重量，起到调节该机器人重心位置的作用。

当然，该机器人的电池盒6也可以是一个，并安装在机架1中，本实施例对电池盒6的数量及安装位置不做限定，可以根据实际情况，灵活选择电池盒6的数量和安装位置。

以上是该机器人的结构介绍，以下将介绍该机器人的几种可能的应用场景。

一种应用场景可以是，该机器人在每个机械腿2的两个升降电机21的作用下，作跳跃运动，以便于跨越障碍物。例如，当机器人的前方具有障碍物时，首先机器人可以通过每个机械腿2的两个升降电机21的作用，降低机器人的重心，例如，可以将重心降到最低，以储备能量，然后各个连架杆22快速向远离连杆23的方向旋转，且每个机械腿2的两个升降电机21的转速不相同，以使机械腿2具有朝向斜前方的速度，使得机器人能够跳跃着跨过前方的障碍物。

在另一种场景中，四轮机器人也可以前后奔跑，例如，向前奔跑中，位于后部的两个轮足3作为支点，位于前部的两个机械腿2向前方迈进，然后，位于前部的两个轮足3落地作为支点，位于后部的两个机械腿2向前迈进，之后，位于后部的两个轮足3再次落地作为支点，位于前部的两个机械腿2再次向前迈进，依次循环，便能够实现四轮机器人的奔跑。

其中，位于前部的两个机械腿2向前迈进的实现原理，与单个机械腿2跳跃跨过障碍物的原理相同，可以参见上述所述。

在具有辅助腿4的应用场景中，该机器人可以切换为两轮模态。例如，可以通过辅助电机41驱动辅助杆42旋转至位于机架1的下方，可以参见如图12和如图13所示，其中图12为该机器人在两轮模态下，且重心比较高的状态移动或者静止的示意图，图13为该机器人在两轮模态下，且重心比较低的状态移动或者静止的示意图。其中，图12所示的状态下，为了使该机器人维持在该状态下，轮式腿2的升降电机21处于工作状态，以使锁死连架杆22。而图13所示的状态，为了使该机器人维持在该状态下，轮式腿2的升降电机21可以处于工作状态，以锁死连架杆22，或者，也可以通过连架杆22和连杆23的连接处的限位槽实现连架杆22的锁死。其中，锁死连架杆22也即是限制连架杆22在一定的作用力范围内无法继续向靠近连杆23的方向旋转。

在具有辅助腿4的另一种应用场景中，该机器人可以切换为三轮模态。例如，可以通过辅助电机41驱动辅助杆42旋转至辅助轮43支撑在地面上，可以参见如图11和如图14所示均为机器人的三轮模态。其中图14所示的三轮模态为该机器人的爬行移动示意图，该状态下，该机器人的重心较低，能够提升移动稳定性。

可见，辅助腿4能够改变该机器人的模态，使得机器人处于两轮模态，也能处于三轮模态，进而可以提高该机器人的使用便利性和灵活性。

在具有辅助腿4的另一种应用场景中，对该机器人配置机械臂时，可以为机械臂提供较大的操作空间。例如，对该机器人配置机械臂时，可以通过辅助电机41驱动辅助杆42旋转，以使辅助杆42处于伸出状态，并通过支撑电机44驱动支撑杆45旋转，以使支撑杆45处于伸出状态，支撑杆45的第二端支撑在地面上。可以参见图9所示，该机器人的重心位置较高，为机械臂的操作提供较大的操作空间。

在具有辅助腿4的另一种应用场景中，可以调整该机器人的重心位置。例如，可以通过辅助电机41驱动辅助杆42旋转至某一位置处，以调整机器人的重心位置。

基于上述所述，该机器人至少具有以下效果：

该机器人的机械腿2为并联式的机械腿，每个机械腿2的一个连架杆22和连杆23转动连接形成一个腿杆，另一个连架杆22和另一个连杆23转动连接形成一个腿杆，每个机械腿2包括两个腿杆，两个腿杆并联在机架1和轮足3之间。这种并联式的机械腿能够提升该机器人的承载能力。

每个机械腿2的两个腿杆位于轮足3的异侧，也即是，每个机械腿2的一组连架杆22和连杆23位于轮足3的第一侧，另一组连架杆22和连杆23位于轮足3的第二侧，轮足3夹在两组转动连接的连架杆22和连杆23之间，能够缓解机器人在移动中发生的偏载现象。

该机器人的机架1包括用于连接连架杆22和固定座11的支撑架12，支撑架12能够减弱机器人的扭转形变，提升该机器人的刚度。

支撑架12还能起到限制连架杆22旋转的限位作用。例如，如图14所示，该机器人处于爬行状态时，靠近辅助杆42的连架杆22旋转至与支撑架12碰触时，无法继续相对于机架1旋转，支撑架12对连架杆22的继续旋转起到限位作用。支撑架12充当限位作用时，靠近辅助杆42的升降电机21可以处于断电状态，无需通过升降电机21实现锁死限位作用，可以减少耗能。

辅助腿4的辅助杆42相对于机架1的伸出和收回，能够起到调整该机器人的重心位置的作用。

辅助腿4的支撑杆45相对于辅助杆42的伸出，支撑在地面上，不仅能够起到增强该机器人的支撑力的作用，还能升高该机器人的机架1的高度，为后期配置的机械臂提供较大的操作空间。

辅助腿4的辅助杆42和机架1之间安装有弹性件5，弹性件5能够起到减振缓冲作用。例如，该机器人在辅助轮43移动和辅助轮43移动中，能够起到减振缓冲的作用，能够缓解辅助轮43和地面之间的碰触，进而对机器人形成保护。

在本申请实施例中，该机器人的机架、一个连架杆、两个连杆和另一个连架杆依次首尾转动连接，构成闭链式五连杆机构，一组具有转动连接关系的连架杆和连杆，以及另一组具有转动连接关系的连架杆和连杆，均位于机架和轮足之间，互为并联关系，构成并联式的机械腿，能够增强机械腿的承载能力，进而提升机器人的承载能力。

而且，两个连杆位于移动轮的异侧，而不是同侧，能够减弱机器人在移动中机械腿发生倾斜的情况，缓解机器人的偏载现象，改善机械腿的抗变形能力，进而提升机器人的整体刚度。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，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 (9)

1.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括机架（1）、机械腿（2）和轮足（3）；

所述机械腿（2）包括两个升降电机（21）、两个连架杆（22）和两个连杆（23），所述轮足（3）包括移动轮（31）和移动电机（32），所述机架（1）包括固定座（11），所述固定座（11）包括两个固定板（111）和连接所述两个固定板（111）的连接板（112）；

每个固定板（111）所在的平面和所述移动轮（31）所在的平面平行，所述连接板（112）所在的平面和所述移动轮（31）所在的平面相交，且所述连接板（112）的长度和所述移动轮（31）的厚度相适配；

每个升降电机（21）分别和一个所述固定板（111）固定，每个升降电机（21）的输出轴伸出于所述固定板（111）与所述连架杆（22）的第一端固定连接，每个连架杆（22）的第二端分别与所述连杆（23）的第一端转动连接；

所述移动轮（31）位于所述两个连杆（23）中第一连杆（231）和第二连杆（232）之间，且所述移动电机（32）固定在所述第一连杆（231）的第二端，所述移动电机（32）的输出轴穿过所述第一连杆（231）第二端处的通孔，与所述移动轮（31）固定连接，所述第二连杆（232）和所述移动轮（31）转动连接。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述机架（1）包括固定座（11）和两个支撑架（12）；

每个升降电机（21）均固定在所述固定座（11），每个支撑架（12）的一部分和所述固定座（11）固定连接，另一部分和对应的连架杆（22）转动连接。

3.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，每个连架杆（22）的第二端具有沿着长度方向的第一插槽（221）；

每个连杆（23）的第一端位于所述第一插槽（221）的槽口处，且与所述连架杆（22）的第二端转动连接。

4.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，所述第一插槽（221）中具有限位斜板（222）；

当所述连架杆（22）向靠近所述连杆（23）的方向旋转至所述限位斜板（222）与所述连杆（23）接触时，所述限位斜板（222）能够限制所述连架杆（22）继续向靠近所述连杆（23）的方向旋转。

5.根据权利要求1至4任一所述的机器人，其特征在于，所述机械腿（2）的数量为多个，所述机架（1）的第一侧和第二侧均安装有至少一个所述机械腿（2），所述机架（1）的第一侧和第二侧的位置相对。

6.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于，所述机器人还包括辅助腿（4），所述辅助腿（4）包括辅助电机（41）、辅助杆（42）和辅助轮（43）；

所述辅助电机（41）固定在所述机架（1）的第一侧和第二侧之间的位置处，所述辅助电机（41）的输出轴与所述辅助杆（42）的第一端固定连接，所述辅助杆（42）的第二端与所述辅助轮（43）转动连接。

7.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述辅助腿（4）还包括支撑电机（44）和支撑杆（45）；

所述支撑杆（45）的第一端和所述辅助杆（42）的第二端转动连接，所述支撑电机（44）固定在所述辅助杆（42），且所述支撑电机（44）的输出轴与所述支撑杆（45）的第一端传动连接。

8.根据权利要求7所述的机器人，其特征在于，所述辅助腿（4）还包括同步带（46）；

所述支撑电机（44）的机壳固定在所述辅助杆（42）的靠近所述机架（1）的第一端，所述支撑电机（44）的输出轴通过所述同步带（46）与所述支撑杆（45）的第一端连接。

9.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述机器人还包括弹性件（5），所述弹性件（5）的一部分固定在所述机架（1），所述弹性件（5）的另一部分固定在所述辅助杆（42），且所述弹性件（5）能够向所述辅助杆（42）施加弹力，以使所述辅助杆（42）在所述弹力的作用下，能够相对于所述机架（1）向靠近地面的方向旋转。