CN117302372A - 一种多级履带摆臂式无人越障机器人以及越障方法 - Google Patents

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CN117302372A CN202311309508.5A CN202311309508A CN117302372A CN 117302372 A CN117302372 A CN 117302372A CN 202311309508 A CN202311309508 A CN 202311309508A CN 117302372 A CN117302372 A CN 117302372A
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李树
张军太
刘艳军
刘磊
王昊
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Liaoning University of Technology
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Abstract

本发明提供了一种多级履带摆臂式无人越障机器人以及越障方法，涉及机器人技术领域，多级履带摆臂式无人越障机器人包括履带底盘、一级摆臂、二级摆臂、第一驱动机构以及第二驱动机构，履带底盘的四角处分别设置有一级摆臂，每个一级摆臂上分别连接有二级摆臂，其中第一驱动机构与一级摆臂驱动连接，第二驱动机构与二级摆臂驱动连接；履带底盘包括第三驱动机构、底盘结构以及设置于底盘结构两侧的第一履带，第一履带的两端分别设置有与其啮合传动的第一主动轮和第一从动轮，第三驱动机构与第一主动轮驱动连接。本发明的多级履带摆臂式无人越障机器人，相比于现有技术，其地形适应性较好，可以满足不同工况的不同需求。

Description

一种多级履带摆臂式无人越障机器人以及越障方法
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种多级履带摆臂式无人越障机器人以及越障方法。
背景技术
履带式机器人，主要指搭载履带底盘机构的机器人，履带移动机器人具有牵引力大、不易打滑、越野性能好等优点。履带式机器人可搭载多种负荷，广泛应用于巡检、协同运输、消防等多种行业，通用性好，应用广泛。
但是，履带式机器人所面临的地形十分复杂，例如，人工建造的结构性的台阶、楼梯、沟道等。然而目前履带式机器人的移动底盘的行走机构形式单一，地形适应性较差，无法满足不同工况的不同需求。
发明内容
本发明旨在解决提高履带式机器人的地形适应性。
本发明提供一种多级履带摆臂式无人越障机器人，包括：履带底盘、一级摆臂、二级摆臂、第一驱动机构以及第二驱动机构，所述履带底盘的四角处分别设置有所述一级摆臂，每个所述一级摆臂上分别连接有所述二级摆臂，其中所述第一驱动机构与所述一级摆臂驱动连接，以用于驱动所述一级摆臂相对于所述履带底盘偏转，所述第二驱动机构与所述二级摆臂驱动连接，以用于驱动所述二级摆臂相对于所述一级摆臂偏转；所述履带底盘包括第三驱动机构、底盘结构以及设置于所述底盘结构两侧的第一履带，所述第一履带的两端分别设置有与其啮合传动的第一主动轮和第一从动轮，所述第三驱动机构与所述第一主动轮驱动连接，其中所述第一主动轮用于带动所述第一履带转动。
本发明提供的一种多级履带摆臂式无人越障机器人，相较于现有技术，具有但不局限于以下有益效果：
本发明所述的多级履带摆臂式无人越障机器人，当遇到平滑地面或较低障碍物时候，可通过履带底盘自行翻越障碍物，即通过第三驱动机构驱动第一主动轮运动，其中第一主动轮可带动第一履带转动，以实现通过平滑地面或翻越较低障碍的动作，需要注意的是，履带底盘移动的过程中，需通过第一驱动机构和第二驱动机构带动一级摆臂和二级摆臂与地面保持一定角度，以避免磕碰。当遇到台阶或较高物体的障碍物时，首先通过第一驱动机构驱动一级摆臂相对于履带底盘偏转，以举升履带底盘，其中履带底盘的举升高度需高于障碍物的高度，然后通过第二驱动机构驱动二级摆臂相对于一级摆臂转动，即将二级摆臂当做轮子运动，以完成越障工作。本发明的多级履带摆臂式无人越障机器人，相比于现有技术，其地形适应性较好，可以满足不同工况的不同需求。
可选地，所述一级摆臂包括第一骨架、第二主动轮、第二从动轮以及第二履带，所述第二主动轮和所述第二从动轮分别设置于所述第一骨架的两端，所述第二履带传动连接于所述第二主动轮和所述第二从动轮之间，所述第一驱动机构包括第一电机和第二电机，所述第一电机设置于所述底盘结构内，且所述第一电机与所述第一骨架驱动连接，所述第二电机设置于所述第一骨架上，且所述第二电机与所述第二主动轮驱动连接，所述第二主动轮用于带动所述第二履带转动。
可选地，所述二级摆臂包括第二骨架、第三主动轮、第三从动轮以及第三履带，所述第三主动轮和所述第三从动轮分别设置于所述第二骨架的两端，所述第三履带传动连接于所述第三主动轮和所述第三从动轮之间，所述第二驱动机构包括第三电机和第四电机，所述第三电机设置于所述第一骨架远离所述底盘结构的一端，且所述第三电机与所述第二骨架驱动连接，所述第四电机设置于所述第二骨架上，且所述第四电机与所述第三主动轮驱动连接，所述第三主动轮用于带动所述第三履带转动。
可选地，本多级履带摆臂式无人越障机器人还包括设置于所述履带底盘上的主控系统、运动控制系统以及信息采集系统，所述运动控制系统和所述信息采集系统分别与所述主控系统电连接；所述主控系统用于接收来自所述信息采集系统的信息，以控制所述第一驱动机构和所述第二驱动机构动作。
可选地，所述信息采集系统包括双目视觉传感器、激光雷达传感器、姿态传感器、红外测距传感器以及传感器采集模块，其中所述双目视觉传感器、所述激光雷达传感器、所述姿态传感器以及所述红外测距传感器分别与所述传感器采集模块电连接，所述传感器采集模块与所述主控系统电连接。
另外，本发明还提供一种越障方法，基于如前所述的多级履带摆臂式无人越障机器人，所述越障方法包括：
在预设位置处获取障碍物的图像信息；
根据所述图像信息确定所述障碍物的障碍类型；
根据不同的所述障碍类型，按对应越障方式进行越障工作。
可选地，所述根据不同的所述障碍类型，按对应越障方式进行越障工作包括：
当所述障碍类型为台阶类障碍时，判断所述多级履带摆臂式无人越障机器人是否能够完成越障工作，若能，则通过第一驱动机构驱动一级摆臂相对于履带底盘偏转，以举升所述履带底盘，然后通过第二驱动机构驱动二级摆臂相对于所述一级摆臂转动，以完成越障工作。
可选地，所述判断所述多级履带摆臂式无人越障机器人是否能够完成越障工作包括：
根据所述多级履带摆臂式无人越障机器人是否满足下述公式判断其是否能够完成越障工作：
其中，d1表示二级摆臂的长度，xG表示履带底盘的总质心与位于后端的一级摆臂之间的距离，hn表示单个台阶的高度，bn表示相邻两个台阶之间的距离。
可选地，所述判断所述多级履带摆臂式无人越障机器人是否能够完成越障工作包括：
根据所述多级履带摆臂式无人越障机器人是否满足下述公式判断其是否能够完成越障工作：
其中，d1表示二级摆臂的长度，d2表示前后相邻的两个一级摆臂之间的距离，hn表示单个台阶的高度，bn表示相邻两个台阶之间的距离。
可选地，所述在预设位置处获取障碍物的图像信息之前，所述越障方法还包括：
获取当前位置的履带底盘与障碍物的相对距离信息；
根据所述相对距离信息将所述履带底盘移动至预设位置。
附图说明
图1为本发明实施例的多级履带摆臂式无人越障机器人的结构示意图；
图2为本发明实施例的多级履带摆臂式无人越障机器人的运动分析图一；
图3为本发明实施例的多级履带摆臂式无人越障机器人的运动分析图二；
图4为本发明实施例的多级履带摆臂式无人越障机器人的运动分析图三；
图5为本发明实施例的多级履带摆臂式无人越障机器人的运动分析图四；
图6为本发明实施例的多级履带摆臂式无人越障机器人的运动分析图五；
图7为本发明实施例的多级履带摆臂式无人越障机器人的运动分析图六；
图8为本发明实施例的越障方法的流程图。
附图标记说明：
1、一级摆臂；11、第一骨架；12、第二履带；2、二级摆臂；21、第二骨架；22、第三履带；3、履带底盘；31、底盘结构；32、第一履带。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
在本发明的描述中，采用了“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”和“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发明，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操控，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一个实施例”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或实施方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。
而且，附图中Z轴表示竖向，也就是上下位置，并且Z轴的正向(也就是Z轴的箭头指向)表示上，Z轴的负向(也就是与Z轴的正向相反的方向)表示下；附图中X轴表示纵向，也就是前后位置，并且X轴的正向(也就是X轴的箭头指向)表示前，X轴的负向(也就是与X轴的正向相反的方向)表示后；附图中Y轴表示横向，也就是左右位置，并且Y轴的正向(也就是Y轴的箭头指向)表示左，Y轴的负向(也就是与Y轴的正向相反的方向)表示右。
同时需要说明的是，前述Z轴、X轴和Y轴表示含义仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
如图1至2所示，本发明实施例的多级履带摆臂式无人越障机器人，包括：履带底盘3、一级摆臂1、二级摆臂2、第一驱动机构以及第二驱动机构，所述履带底盘3的四角处分别设置有所述一级摆臂1，每个所述一级摆臂1上分别连接有所述二级摆臂2，其中所述第一驱动机构与所述一级摆臂1驱动连接，以用于驱动所述一级摆臂1相对于所述履带底盘3偏转，所述第二驱动机构与所述二级摆臂2驱动连接，以用于驱动所述二级摆臂2相对于所述一级摆臂1偏转；所述履带底盘3包括第三驱动机构、底盘结构31以及设置于所述底盘结构31两侧的第一履带32，所述第一履带32的两端分别设置有与其啮合传动的第一主动轮和第一从动轮，所述第三驱动机构与所述第一主动轮驱动连接，其中所述第一主动轮用于带动所述第一履带32转动。
在本实施例中，结合附图1所示，当遇到平滑地面或较低障碍物时候，可通过履带底盘3自行翻越障碍物，即通过第三驱动机构驱动第一主动轮运动，其中第一主动轮可带动第一履带32转动，以实现通过平滑地面或翻越较低障碍的动作，需要注意的是，履带底盘3移动的过程中，需通过第一驱动机构和第二驱动机构带动一级摆臂1和二级摆臂2与地面保持一定角度，以避免磕碰。当遇到台阶或较高物体的障碍物时，首先通过第一驱动机构驱动一级摆臂1相对于履带底盘3偏转，例如一级摆臂1偏转至垂直于履带底盘3，以举升履带底盘，且此时履带底盘3的举升高度最大，其中履带底盘的举升高度需高于障碍物的高度，然后通过第二驱动机构驱动二级摆臂2相对于一级摆臂1转动，即将二级摆臂2当做轮子运动，以完成越障工作。本发明的多级履带摆臂式无人越障机器人，相比于现有技术，其地形适应性较好，可以满足不同工况的不同需求。
需要说明的是，四个一级摆臂1和四个二级摆臂2的电机控制(第一驱动机构和第二驱动机构)可采用交叉耦合同步控制策略等不同的控制策略，履带车运动轨迹可采用鲁棒自适应控制、自适应mpc控制、模型参考自适应控制等不同的控制方法
可选地，所述一级摆臂1包括第一骨架11、第二主动轮、第二从动轮以及第二履带12，所述第二主动轮和所述第二从动轮分别设置于所述第一骨架11的两端，所述第二履带12传动连接于所述第二主动轮和所述第二从动轮之间，所述第一驱动机构包括第一电机和第二电机，所述第一电机设置于所述底盘结构31内，且所述第一电机与所述第一骨架11驱动连接，所述第二电机设置于所述第一骨架11上，且所述第二电机与所述第二主动轮驱动连接，所述第二主动轮用于带动所述第二履带12转动。
在本实施例中，结合附图1所示，第一电机的输出轴的延伸方向为附图1中Y轴方向，第一电机的输出轴与一级摆臂1的第一骨架11可通过键连接，以驱动一级摆臂1绕第一电机的输出轴旋转，其中四个一级摆臂1转动至与底盘结构31垂直时，可以将履带底盘3举升至最大高度，然后通过第二驱动机构驱动二级摆臂2相对于一级摆臂1偏转至与地面接触，然后通过第二电机驱动第二主动轮转动，第二主动轮可以带动第二履带12转动，从而带动机器人整体移动，此种运动方式可跨越较高障碍物。
可选地，所述二级摆臂2包括第二骨架21、第三主动轮、第三从动轮以及第三履带22，所述第三主动轮和所述第三从动轮分别设置于所述第二骨架21的两端，所述第三履带22传动连接于所述第三主动轮和所述第三从动轮之间，所述第二驱动机构包括第三电机和第四电机，所述第三电机设置于所述第一骨架11远离所述底盘结构31的一端，且所述第三电机与所述第二骨架21驱动连接，所述第四电机设置于所述第二骨架21上，且所述第四电机与所述第三主动轮驱动连接，所述第三主动轮用于带动所述第三履带22转动。
在本实施例中，结合附图1所示，第三电机安装在第一骨架11远离底盘结构31的一端，其中第三电机的输出轴贯穿于第二从动轮的中心位置，第三电机的输出轴与二级摆臂2的第二骨架21可通过键连接，以驱动二级摆臂2相对于一级摆臂1转动，其中二级摆臂2可作为轮子运动。另外，通过第三电机可将一级摆臂1转动至与地面接触(附图1所示状态)，然后通过第四电机驱动第三主动轮转动，以用于带动第三履带22转动，从而实现机器人整体移动。
可选地，本多级履带摆臂式无人越障机器人还包括设置于所述履带底盘3上的主控系统、运动控制系统以及信息采集系统，所述运动控制系统和所述信息采集系统分别与所述主控系统电连接；所述主控系统用于接收来自所述信息采集系统的信息，以控制所述第一驱动机构和所述第二驱动机构动作。
在本实施例中，信息采集系统可通过传感器采集障碍物周围的相关信息，并将其传输到主控系统，主控系统用于接收传感器信息，控制相关电机驱动，完成行走、爬坡、越障障功能，以便完成相关越障工作。运动控制系统用于接收主控系统的指令，以控制相应电机的驱动。
在其他实施方式中，本多级履带摆臂式无人越障机器人还可包括电源系统，其用于给机器人上的用电设备供电，保证机器人的可持续续航工作。
可选地，所述信息采集系统包括双目视觉传感器、激光雷达传感器、姿态传感器、红外测距传感器以及传感器采集模块，其中所述双目视觉传感器、所述激光雷达传感器、所述姿态传感器以及所述红外测距传感器分别与所述传感器采集模块电连接，所述传感器采集模块与所述主控系统电连接。
在本实施例中，传感器采集模块可通过双目视觉传感器、激光雷达传感器、姿态传感器以及红外测距传感器收集障碍物的多种信息，并反馈至主控系统。
具体地，利用信息采集系统探知障碍物，通过探知障碍物的距离信息以及主控系统自带的定位模块来确定本多级履带摆臂式无人越障机器人自身的位置。先通过红外测距传感器测出本多级履带摆臂式无人越障机器人与障碍物的相对距离，然后通过双目视觉传感器收集障碍物的图像，获取障碍物的大小、体积和高度，并得到障碍物的整体坡度和障碍物的部分坡度，并将采集的信息通过传感器采集模块传输给主控系统。主控系统处理传感器采集模块传输过来的信息，判断本多级履带摆臂式无人越障机器人能否以爬坡的方式越过障碍物，若能，则先行走到障碍物正前方，然后根据双目视觉传感器采集障碍物的整体坡度，调整一级摆臂1和二级摆臂2的伸出角度，当障碍物的坡度发生变化时，通过调整一级摆臂1和二级摆臂2的方向，找到与该段障碍物坡度相匹配的摆臂角度，以完成该段障碍物的爬升工作。
另外，如图8所示，本发明还提供一种越障方法，基于如前所述的多级履带摆臂式无人越障机器人，所述越障方法包括：
S1,在预设位置处获取障碍物的图像信息；
S2,根据所述图像信息确定所述障碍物的障碍类型；
S3,根据不同的所述障碍类型，按对应越障方式进行越障工作。
在本实施例中，当遇到平滑地面或较低障碍物时候，由履带车底盘自行翻越障碍物，此时一级摆臂1和二级摆臂2与地面保持一定角度以避免碰撞。当底盘发生故障时，此时履带底盘行走故障，这时控制系统可以控制一级摆臂和二级摆臂的驱动电机驱动摆臂进行运动。
结合附图2所示，本多级履带摆臂式无人越障机器人在行驶时也会碰到壕沟类障碍，本多级履带摆臂式无人越障机器人可采用附图2所述的方式通过，即一级摆臂1的主动轮离开壕沟左侧边沿时，二级摆臂从动轮应刚好在壕沟右侧边沿上。只要电机提供的驱动力矩足够大，这种情况下，履带底盘3可平稳跨过壕沟。其中d1表示一级摆臂1的主动轮圆心与二级摆臂2的从动轮圆心水平距离，L1表示沟壑宽度。此时有：d1>L1，机器人至少能跨越L1宽度的沟壑。
结合附图3和附图4所示，当遇到较高物体的时候，可通过信息采集系统测量物体的具体尺寸和高度，将信息传送到主控系统中，主控系统控制相应电机转动，以带动一级摆臂1和二级摆臂2进行摆动。例如将一级摆臂1转动至与地面呈现90°夹角并固定，此时驱动二级摆臂2进行向前或者向后的摆动以带动本多级履带摆臂式无人越障机器人整体移动，如图3。或者驱动一级摆臂2的第二履带12进行转动，以实现前后运动，如图4。
可选地，所述根据不同的所述障碍类型，按对应越障方式进行越障工作包括：
当所述障碍类型为台阶类障碍时，判断所述多级履带摆臂式无人越障机器人是否能够完成越障工作，若能，则通过第一驱动机构驱动一级摆臂相对于履带底盘偏转，以举升所述履带底盘，然后通过第二驱动机构驱动二级摆臂相对于所述一级摆臂转动，以完成越障工作。
所述判断所述多级履带摆臂式无人越障机器人是否能够完成越障工作包括：
根据所述多级履带摆臂式无人越障机器人是否满足下述公式判断其是否能够完成越障工作：
其中，d1表示二级摆臂的长度，xG表示履带底盘的总质心与位于后端的一级摆臂之间的距离，hn表示单个台阶的高度，bn表示相邻两个台阶之间的距离。
所述判断所述多级履带摆臂式无人越障机器人是否能够完成越障工作包括：
根据所述多级履带摆臂式无人越障机器人是否满足下述公式判断其是否能够完成越障工作：
其中，d1表示二级摆臂的长度，d2表示前后相邻的两个一级摆臂之间的距离，hn表示单个台阶的高度，bn表示相邻两个台阶之间的距离。
结合附图5和6所示，当遇到台阶类障碍物的时候，二级摆臂2开始接触障碍物，一级摆臂1仍在前行提供推力，当一级摆臂1前面的二级摆臂2翻越障碍物的时候二级摆臂2慢慢往上抬起对一级摆臂1提供拉力，此时履带底盘3开始慢慢抬起，此时一级摆臂1与台阶角度相同，本多级履带摆臂式无人越障机器人继续前行，在楼梯中执行任务时，本多级履带摆臂式无人越障机器人有很大几率碰到楼梯障碍物，楼梯障碍可看作是高度较低的台阶与斜坡的组合。本多级履带摆臂式无人越障机器人在攀爬楼梯时，可分为两个阶段，分别为：攀爬单个台阶阶段和连续攀爬台阶阶段。其第一阶段与攀爬高度较低台阶的越障机理相同，第二阶段如图5所示，此时履带与多处台阶顶点接触，需要同时满足下列条件才能保证履带车可以平稳爬上楼梯：
其中，d1表示二级摆臂的长度，xG表示履带底盘的总质心与位于后端的一级摆臂之间的距离，hn表示单个台阶的高度，bn表示相邻两个台阶之间的距离。
其中，d1表示二级摆臂的长度，d2表示前后相邻的两个一级摆臂之间的距离，hn表示单个台阶的高度，bn表示相邻两个台阶之间的距离。
结合附图7所示，为便于分析本多级履带摆臂式无人越障机器人受力状态，如图6所示。O1、O2分别为后、前侧一级摆臂1的驱动轮轴线与履带底盘3中的交点，G0为本多级履带摆臂式无人越障机器人主体的质心，履带底盘3的质量为m0。l1、h0分别为G0距离O1的水平距离及距离O1O2的垂直距离。G1至G4为四个摆臂的质心，每个摆臂单元的质量为m1，l1为摆臂质心与O1、O2点在摆臂中心线方向的距离，h1为摆臂质心与其中心线的垂直距离。由于本多级履带摆臂式无人越障机器人结构对称，所以底盘总质心必然位于其中截面上，故为便于计算以O1为坐标原点，O1、O2连线为x轴建立坐标系xO1y，并规定x轴正方向为本多级履带摆臂式无人越障机器人前进方向。θ1、θ2、θ3及θ4分别是右后一级摆臂、右前一级摆臂、左后一级摆臂和左前一级摆臂的中心线与x轴之间的夹角。且规定摆臂中心线与x轴重合时夹角为0，前两一级摆臂逆时针转动时与x轴正向的夹角为正，后两一级摆臂顺时针转动时与x轴反向夹角为正。每个摆臂的角度变化范围为[0°，360°]。
可得每个一级摆臂1和二级摆臂2的总质心坐标为：
，
可以得出本多级履带摆臂式无人越障机器人的总质心位置坐标(xG,yG)为：
可选地，所述在预设位置处获取障碍物的图像信息之前，所述越障方法还包括：
获取当前位置的履带底盘与障碍物的相对距离信息；
根据所述相对距离信息将所述履带底盘移动至预设位置。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
虽然本发明披露如上，但本发明的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多级履带摆臂式无人越障机器人，其特征在于，包括：履带底盘(3)、一级摆臂(1)、二级摆臂(2)、第一驱动机构以及第二驱动机构，所述履带底盘(3)的四角处分别设置有所述一级摆臂(1)，每个所述一级摆臂(1)上分别连接有所述二级摆臂(2)，其中所述第一驱动机构与所述一级摆臂(1)驱动连接，以用于驱动所述一级摆臂(1)相对于所述履带底盘(3)偏转，所述第二驱动机构与所述二级摆臂(2)驱动连接，以用于驱动所述二级摆臂(2)相对于所述一级摆臂(1)偏转；所述履带底盘(3)包括第三驱动机构、底盘结构(31)以及设置于所述底盘结构(31)两侧的第一履带(32)，所述第一履带(32)的两端分别设置有与其啮合传动的第一主动轮和第一从动轮，所述第三驱动机构与所述第一主动轮驱动连接，其中所述第一主动轮用于带动所述第一履带(32)转动。
2.根据权利要求1所述的多级履带摆臂式无人越障机器人，其特征在于，所述一级摆臂(1)包括第一骨架(11)、第二主动轮、第二从动轮以及第二履带(12)，所述第二主动轮和所述第二从动轮分别设置于所述第一骨架(11)的两端，所述第二履带(12)传动连接于所述第二主动轮和所述第二从动轮之间，所述第一驱动机构包括第一电机和第二电机，所述第一电机设置于所述底盘结构(31)内，且所述第一电机与所述第一骨架(11)驱动连接，所述第二电机设置于所述第一骨架(11)上，且所述第二电机与所述第二主动轮驱动连接，所述第二主动轮用于带动所述第二履带(12)转动。
3.根据权利要求2所述的多级履带摆臂式无人越障机器人，其特征在于，所述二级摆臂(2)包括第二骨架(21)、第三主动轮、第三从动轮以及第三履带(22)，所述第三主动轮和所述第三从动轮分别设置于所述第二骨架(21)的两端，所述第三履带(22)传动连接于所述第三主动轮和所述第三从动轮之间，所述第二驱动机构包括第三电机和第四电机，所述第三电机设置于所述第一骨架(11)远离所述底盘结构(31)的一端，且所述第三电机与所述第二骨架(21)驱动连接，所述第四电机设置于所述第二骨架(21)上，且所述第四电机与所述第三主动轮驱动连接，所述第三主动轮用于带动所述第三履带(22)转动。
4.根据权利要求1所述的多级履带摆臂式无人越障机器人，其特征在于，还包括设置于所述履带底盘(3)上的主控系统、运动控制系统以及信息采集系统，所述运动控制系统和所述信息采集系统分别与所述主控系统电连接；所述主控系统用于接收来自所述信息采集系统的信息，以控制所述第一驱动机构和所述第二驱动机构动作。
5.根据权利要求4所述的多级履带摆臂式无人越障机器人，其特征在于，所述信息采集系统包括双目视觉传感器、激光雷达传感器、姿态传感器、红外测距传感器以及传感器采集模块，其中所述双目视觉传感器、所述激光雷达传感器、所述姿态传感器以及所述红外测距传感器分别与所述传感器采集模块电连接，所述传感器采集模块与所述主控系统电连接。
6.一种越障方法，其特征在于，基于权利要求1-5中任意一项所述的多级履带摆臂式无人越障机器人，其特征在于，所述越障方法包括：
在预设位置处获取障碍物的图像信息；
根据所述图像信息确定所述障碍物的障碍类型；
根据不同的所述障碍类型，按对应越障方式进行越障工作。
7.根据权利要求6所述的越障方法，其特征在于，所述根据不同的所述障碍类型，按对应越障方式进行越障工作包括：
当所述障碍类型为台阶类障碍时，判断所述多级履带摆臂式无人越障机器人是否能够完成越障工作，若能，则通过第一驱动机构驱动一级摆臂相对于履带底盘偏转，以举升所述履带底盘，然后通过第二驱动机构驱动二级摆臂相对于所述一级摆臂转动，以完成越障工作。
8.根据权利要求7所述的越障方法，其特征在于，所述判断所述多级履带摆臂式无人越障机器人是否能够完成越障工作包括：
根据所述多级履带摆臂式无人越障机器人是否满足下述公式判断其是否能够完成越障工作：
其中，d1表示二级摆臂的长度，xG表示履带底盘的总质心与位于后端的一级摆臂之间的距离，hn表示单个台阶的高度，bn表示相邻两个台阶之间的距离。
9.根据权利要求7所述的越障方法，其特征在于，所述判断所述多级履带摆臂式无人越障机器人是否能够完成越障工作包括：
根据所述多级履带摆臂式无人越障机器人是否满足下述公式判断其是否能够完成越障工作：
其中，d1表示二级摆臂的长度，d2表示前后相邻的两个一级摆臂之间的距离，hn表示单个台阶的高度，bn表示相邻两个台阶之间的距离。
10.根据权利要求6所述的越障方法，其特征在于，所述在预设位置处获取障碍物的图像信息之前，所述越障方法还包括：
获取当前位置的履带底盘与障碍物的相对距离信息；
根据所述相对距离信息将所述履带底盘移动至预设位置。
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