CN117963024B - 一种自适应履带式机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自适应履带式机器人，属于履带式机器人技术领域。该自适应履带式机器人包括龙骨架、履带和驱动机构；龙骨架包括若干个依次铰接的蠕动节；履带套设于龙骨架且包括并排设置的链条；驱动机构包括两个驱动链轮，两个驱动链轮分别设置于龙骨架的两端且分别由电机独立驱动；自适应履带式机器人的后端比前端重，通过控制两个驱动链轮的转速不同，实现自适应履带式机器人的前端抬头或低头。本发明提供的自适应履带式机器人，龙骨架能够自由弯曲变形，从而使自适应履带式机器人能够自由变形，仅需通过前后两个电机控制两个驱动链轮的转速不同，即可实现前端抬头或低头，结构简单、控制方便，能够有效节约成本。

Description

一种自适应履带式机器人

技术领域

本发明属于履带式机器人技术领域，具体涉及一种自适应履带式机器人。

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，可以搭载摄像头、探测器等设备代替人类从事各种工作。

履带式机器人的形状即履带的形状以及内部支撑组件的外置基本保持不变，在爬梯、跨沟等情况中的使用效果不佳，例如，在爬楼梯机器人中，通常需要增设摆臂进行辅助，从而使履带式机器人能够抬头等，摆臂采用履带式结构。目前，市面上出现了一种能够变形的蠕动机器人，请结合申请号为CN202210806362.4、发明名称为“一种基于创新履带设计的可重构蠕动机器”的发明专利申请，这种蠕动机器人通常由龙骨架和履带结构组成，龙骨架包括若干个铰接件组成，在龙骨架的至少一端设置有驱动单元，驱动单元能够驱动履带结构围绕龙骨架转动，从而使蠕动机器人行进。由于铰接件之间的夹角能够发生变化，从而使蠕动机器人能够任意弯曲变形。此外，在履带结构的各个履带单元上分别设置有键锁，在自锁结构的驱动下，键锁能够插入键鞘内，从而限制相邻的两个铰接件之间的夹角，进而使蠕动机器人能够“抬头”，从而可以爬坡、越障等。这种蠕动机器人的结构非常复杂，必须在每个履带单元上设置有左右两个键锁，前端必须设置自锁结构，后端必须设置解锁结构，并且，在受到震动时，键锁容易晃动，从而非正常插入或者脱离键锁内，导致非正常锁定或解锁。此外，根据实物演示视频可以清楚地得知，龙骨架上的支撑架与履带之间仅接触，从而导致蠕动机器人抬头时，支撑架与履带内表面之间存在较大的间隙，容易导致履带松脱、错位等。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种自适应履带式机器人，能够自由弯曲变形，仅需通过前后两个电机控制两个驱动链轮的转速不同，即可实现前端抬头或低头，从而使自适应履带式机器人能够顺畅地直行或爬坡或跨沟，结构简单、控制方便，能够有效节约成本。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种自适应履带式机器人，包括龙骨架、履带和驱动机构；所述龙骨架包括若干个依次铰接的蠕动节，相邻的两个所述蠕动节之间通过限位件限制最大转动角度；所述履带套设于所述龙骨架且包括链条；所述驱动机构包括两个驱动链轮，两个所述驱动链轮分别设置于所述龙骨架的两端且分别由电机独立驱动；所述自适应履带式机器人的后端比前端重，通过控制两个所述驱动链轮的转速不同，能够控制所述自适应履带式机器人的前端抬头或低头。

作为可选方案，所述蠕动节的两侧分别设置有悬臂，所述悬臂的端部与所述履带的内侧配合且用于支撑所述履带。

作为可选方案，所述悬臂的端部设置有夹持滑块，所述履带的内侧设置有能够弯曲的滑轨，所述夹持滑块与所述滑轨滑动配合。

作为可选方案，所述履带的内侧设置有若干个滑头，若干个所述滑头间隙分布且形成所述滑轨，所述滑头包括相互连接的连接臂和嵌入块；所述夹持滑块采用能够折弯的管状结构，所述夹持滑块的一侧设置有条形缺口，所述夹持滑块的至少一端设置有喇叭状的收口；所述嵌入块滑动嵌设于所述夹持滑块内且所述连接臂滑动嵌设于所述条形缺口内，每个所述夹持滑块内嵌设有至少三个所述滑头。

作为可选方案，所述夹持滑块包括若干个夹持头，相邻的两个所述夹持头通过铰接轴铰接，所述铰接轴与所述夹持头的缺口垂直，所述夹持头的截面呈带缺口的圆形，所述嵌入块呈球形。

作为可选方案，所述夹持滑块还包括软管，所述软管覆盖于所述夹持滑块且能够发生弹性形变。

作为可选方案，每个所述限位件包括两个扭簧，其中一个所述扭簧使两个所述蠕动节具有正向相对转动的趋势且另外一个所述扭簧使二者具有反向相对转动的趋势；当无外力作用时，两个所述蠕动节之间的夹角为180°。

作为可选方案，所述驱动链轮包括主驱动链轮和辅助驱动链轮，所述主驱动链轮与所述链条始终传动连接，所述辅助驱动链轮具有自由转动的第一状态、以及与所述链条传动连接的第二状态。

作为可选方案，所述驱动机构还包括附加链轮，所述附加链轮转动设置于龙骨架的中部且与所述链条传动连接，所述附加链轮和所述驱动链轮独立驱动。

作为可选方案，所述龙骨架的前端和后端分别设置有防护栅栏，所述履带的端部设置于所述防护栅栏内侧。

本发明的有益效果是：

本发明提供的自适应履带式机器人，龙骨架能够自由弯曲变形，从而使自适应履带式机器人能够自由变形，仅需通过前后两个电机控制两个驱动链轮的转速不同，即可实现前端抬头或低头，结构简单、控制方便，能够有效节约成本。当自适应履带式机器人呈一条直线时，其能够直行；当自适应履带式机器人的前端抬头时，其能够爬梯、越障；自适应履带式机器人的前端低头时，其能够下沟。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为本发明实施例一提供的自适应履带式机器人的结构示意图；

图2为图1的A部局部放大示意图；

图3为图1的B部局部放大示意图；

图4为图1的C部局部放大示意图；

图5为本发明实施例二提供的自适应履带式机器人的结构示意图；

图6为图5的局部结构（夹持滑块与滑轨的配合关系）示意图；

图7为图6的剖视图；

图8为图6的夹持滑块的剖视图；

图9为本发明实施例三提供的自适应履带式机器人的结构示意图；

图10为图9的局部结构剖视图（两个蠕动节的连接部分）；

图11为本发明实施例四提供的工业机器人的结构示意图。

图标：10-工业机器人；11-主体；12-机械手；13-自适应履带式机器人；130-龙骨架；131-蠕动节；132-悬臂；133-抵接头；134-防护栅栏；135-夹持滑块；136-条形缺口；137-收口；138-夹持头；139-限位件；140-第一扭簧；141-第二扭簧；150-履带；151-链条；152-连接件；153-滑轨；154-滑头；155-连接臂；156-嵌入块；160-驱动机构；161-主驱动链轮；162-辅助驱动链轮。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一

请参照图1所示，本发明的实施例一提供了一种自适应履带式机器人13，该自适应履带式机器人13可以应用于各种场合，如工业机器人、农业机器人等。

其中，自适应履带式机器人13主要由龙骨架130、履带150和驱动机构160组成，下面针对各个组成部分进行详细论述。

首先需要说明的是，在本实施例中，自适应履带式机器人13具有前后左右等方向，以图1为例，自适应履带式机器人13的左侧为前、右侧为后，与纸面垂直的方向为左右方向。当然，“前”、“后”仅仅是相对而言的，也可以反过来定义。

龙骨架130主要用于支撑履带150和驱动机构160等，请结合图2所示，龙骨架130包括依次设置的若干个蠕动节131，蠕动节131的数量不限，例如五个、八个等，可以根据需要的长度决定。蠕动节131的结构不限，在本实施例中，蠕动节131可以采用但不限限于板状结构，当然，蠕动节131的尺寸不宜过大，否则可能会影响龙骨架130的正常弯曲。任意两个相邻的蠕动节131之间铰接，二者的铰接方式不限，例如，相邻的两个蠕动节131之间通过铰接轴铰接，铰接轴沿自适应履带式机器人13的左右方向延伸。两个蠕动节131能够围绕铰接轴相对转动，从而使两个蠕动节131之间的夹角发生变化。

在一些其他实施例中，蠕动节131采用块状结构、框架结构、柱状结构等也是可以的。

请结合图1、图2所示，相邻的两个蠕动节131之间通过限位件139限制最大转动角度，限位件139的样式不限，例如，在本实施例中，限位件139包括两根限位杆，两根限位杆分别设置于其中一个蠕动节131的两侧，当另外一个蠕动节131相对于该蠕动节131转动一定角度如5°或10°或15°时，能够抵接于其中一根限位杆，从而使二者不能继续转动。相邻的三个蠕动节131由左向后依次分别为第一蠕动节、第二蠕动节和第三蠕动节，两根限位杆分别设置于第二蠕动节的上下两侧且伸向第一蠕动节的两侧，两根限位杆分别设置于第三蠕动节的上下两侧且伸向第二蠕动节的两侧，假定限位杆能够限制蠕动节131的最大转动角度为+10°~-10°。初始状态下，第二蠕动节和第三蠕动节保持不动，当第一蠕动节顺时针转动10°时，第一蠕动节抵住第二蠕动节上方的限位杆，第一蠕动节不能再继续相对于第二蠕动节转动，然后第一蠕动节能够带动第二蠕动节相对于第三蠕动节转动，即第一蠕动节和第二蠕动节作为一个整体相对于第三蠕动节转动。同理，当第一蠕动节和第二蠕动节作为一个整体顺时针转动10°时，第二蠕动节抵住第三蠕动节上方的限位杆，第二蠕动节不能再继续相对于第三蠕动节转动，从而带动第三蠕动节的前端抬起，依次类推。

履带150套设于龙骨架130的外侧，履带150被龙骨架130支撑。履带150的结构不限，可以参照现有技术，例如，可以采用但不限于下列方案：请结合图2所示，履带150包括两根链条151和若干个连接件152，两根链条151沿左右方向并排设置，每根链条151包括若干个链节，两根链条151的对应链节之间通过连接件152连接，连接件152的形状不限，例如，连接件152的截面为矩形、C形等。当然，履带150包含三根或四根链条151也是可以的。

在一些实施例中，请结合图3、图4所示，龙骨架130的前端和后端可以分别设置有防护栅栏134，履带150的端部设置于防护栅栏134内侧，防护栅栏134用于防止链条151松脱、脱轨。

履带150能够在龙骨架130的外侧转动，从而能够使自适应履带式机器人13行走。其中，请结合图3、图4所示，驱动机构160包括两个驱动链轮，驱动链轮与链条151匹配，二者相互啮合，当履带150包括两根链条151时，每个驱动链轮可以包含两个链轮，两个链轮并排设置两个链轮分别与两根链条151传动连接。

两个驱动链轮分别为主驱动链轮161和辅助驱动链轮162，主驱动链轮161设置于龙骨架130的前端，辅助驱动链轮162设置于龙骨架130的后端，当然，主驱动链轮161和辅助驱动链轮162只是相对而言的。主驱动链轮161由主电机驱动，辅助驱动链轮162由辅助电机驱动，主电机和辅助电机是独立工作的，即主驱动链轮161和辅助驱动链轮162是否转动、以及转速均不相关。

在一些实施例中，主驱动链轮161与链条151始终传动连接，即主驱动链轮161只能在主电机的驱动下主动转动，不能被动转动，只要自适应履带式机器人13运动，则主电机就会驱动主驱动链轮161转动，主驱动链轮161不能空转。辅助驱动链轮162能够空转，辅助驱动链轮162具有第一状态和第二状态：当辅助驱动链轮162处于第一状态时，辅助电机可以不工作，辅助驱动链轮162能够自由转动，此时，主驱动链轮161带动链条151转动时，辅助驱动链轮162能够被动转动；当辅助驱动链轮162处于第二状态时，辅助电机工作，从而带动辅助驱动链轮162主动转动，辅助驱动链轮162与主驱动链轮161的转速可以相同，也可以不相同。当然，在其他实施例中，辅助驱动链轮162与链条151始终传动连接，即辅助驱动链轮162始终主动转动也是可以的。

通过控制主电机和辅助电机的转速，能够控制两个驱动链轮的转速不同，从而实现自适应履带式机器人13的前端直行或抬头或低头，自适应履带式机器人13的前端抬头是指自适应履带式机器人13的前端向上翘起，自适应履带式机器人13的前端低头是指自适应履带式机器人13的前端向下低垂。具体的，当主驱动链轮161主动转动、辅助驱动链轮162被动转动时，自适应履带式机器人13能够自由变形，适应不同的地面，并且其能够行进，主要适用于平面行走或者下坡或者波浪形表面行走等；当主驱动链轮161和辅助驱动链轮162均主动转动时，若主驱动链轮161和辅助驱动链轮162的转速相同，则自适应履带式机器人13能够保持形状前进，主要适用于平面行走；当主驱动链轮161和辅助驱动链轮162均主动转动时，若主驱动链轮161的转速大于辅助驱动链轮162的转速，则主驱动轮与辅助驱动链轮162之间的履带150上半部分缩短、下半部分变长，从而使自适应履带式机器人13能够抬头，主要适用于越障或爬坡或爬梯等；当主驱动链轮161和辅助驱动链轮162均主动转动时，若主驱动链轮161的转速小于辅助驱动链轮162的转速，则主驱动轮与辅助驱动链轮162之间的履带150上半部分变长、下半部分缩短，从而使自适应履带式机器人13能够低头，主要适用于由抬头状态复位或下坡或下沟等。

自适应履带式机器人13的后端比前端重，例如，可以在后端设置配重块等，如此设置，使得自适应履带式机器人13的前端抬头或低头时，后端不会翘起，确保其稳定性。若自适应履带式机器人13的前端和后端对称设置且重量相同的话，会导致自适应履带式机器人13的前端抬头时，其后端也会抬头。

此外，如果仅由两个驱动链轮支撑履带150，会导致履带150的中部较松，因此，在本实施例中，可以采用但不限于下列方案：请结合图2所示，在蠕动节131的上下两侧分别设置悬臂132，悬臂132可以沿自适应履带式机器人13的上下方向设置，悬臂132的端部与履带150的内侧抵接配合，用于支撑履带150。当然，在一些实施例中，还可以在悬臂132的端部设置抵接头133或抵接轮等，抵接头133的外表面可以为弧形面，抵接轮能够沿履带150的内表面转动。

为了确保自适应履带150机器人只能前端抬头，在一些实施例中，还可以包含如下结构：驱动机构160还包括附加链轮（图中未示出），附加链轮可以由附加电机驱动，附加链轮和驱动链轮独立驱动，即附加链轮和驱动链轮的转速等均不相关。附加链轮转动设置于龙骨架130的中部，附加链轮与链条151传动连接。如此设置，可以使自适应履带式机器人13可以仅仅前半段抬头或低头，在此过程中，自适应履带式机器人13可以继续在水平面上前行。当然，在一些实施例中，驱动机构160不包含附加链轮也是可以的。

本实施例提供的自适应履带式机器人13的工作方法如下：

假定自适应履带式机器人13的初始状态呈一字型，即自适应履带式机器人13放置在平面上，自适应履带式机器人13自由伸展，履带150的底面与平面接触；

若要使自适应履带式机器人13沿平面前进，则龙骨架130呈一字形前后延伸，控制主电机驱动主驱动链轮161主动转动，此时，辅助驱动链轮162可以被动转动，也可以由辅助电机驱动其主动转动，若辅助驱动链轮162主动转动，则需要确保主驱动链轮161和辅助驱动链轮162的转向相同、转速相等；

若要使自适应履带式机器人13沿波浪面曲折前进，则控制主电机驱动主驱动链轮161主动转动，此时，辅助驱动链轮162最好是被动转动，当然，辅助驱动链轮162主动转动也是允许的，只是控制较为复杂，随着自适应履带式机器人13的前进，龙骨架130和履带150能够跟随波浪面的形状变化适应性弯曲变形，履带150的外表面能够很好地与波浪面接触；

若要使自适应履带式机器人13沿波浪面直线前进，则控制主电机驱动主驱动链轮161主动转动，并且，辅助电机驱动辅助驱动链轮162主动转动，主驱动链轮161和辅助驱动链轮162的转向相同、转速相等，龙骨架130和履带150仅能小幅度弯曲，履带150的底面与波浪面的顶部接触；

若要使自适应履带式机器人13爬坡或越障等，即需要使自适应履带式机器人13的前端抬头，则控制控制主电机驱动主驱动链轮161主动转动，并且，辅助电机驱动辅助驱动链轮162主动转动，主驱动链轮161和辅助驱动链轮162的转向相同，主驱动链轮161的转速大于辅助驱动链轮162的转速，主驱动轮与辅助驱动链轮162之间的履带150上半部分缩短、下半部分变长，履带150会拉扯龙骨架130的两端，使龙骨架130和履带150向上弯曲，类似于弯弓，弯弓两端的距离越短，则其弯曲幅度越大，当然，在该过程中，可以是多个蠕动节131由前向后逐渐弯曲，即第一个蠕动节131相对于第二个蠕动节131转动一定角度后，第二个蠕动节131相对于第三个蠕动节131转动一定角度，依次类推；

若要使自适应履带式机器人13由抬头状态复位或下坡或下沟等，即需要使自适应履带式机器人13的前端低头，则控制控制主电机驱动主驱动链轮161主动转动，并且，辅助电机驱动辅助驱动链轮162主动转动，主驱动链轮161和辅助驱动链轮162的转向相同，主驱动链轮161的转速小于辅助驱动链轮162的转速，主驱动轮与辅助驱动链轮162之间的履带150上半部分变长、下半部分缩短。当然，此时也可以使辅助驱动链轮162被动转动，在自适应履带式机器人13的自身重力作用下，龙骨架130的前端也可以自由下垂。

上述步骤可以根据需要增减、修改、调整顺序等。

实施例二

请参照图5所示，本发明的实施例二提供了一种自适应履带式机器人13，该自适应履带式机器人13在实施例一的基础上做出了改进，改进点在于悬臂132与履带150之间的连接关系，其他未提及部分，可以参照实施例一或现有技术。

众所周知，若悬臂132与履带150之间仅仅抵接，没有其他连接关系的话，在自适应履带式机器人13抬头或者低头时，悬臂132的端部与履带150的内表面之间会脱离、存在较大的间隙，这点可以从现有的蠕动机器人的实物演示可以清楚地得知，这种状态容易导致异物卡进悬臂132和履带150之间、或者容易导致履带150脱轨。因此，在本实施例中，可以采用但不限于下列改善方案：请结合图6、图7所示，悬臂132的端部设置有夹持滑块135，履带150的内侧设置有滑轨153，滑轨153整体呈环状结构，与履带150的结构类似，滑轨153能够跟随履带150的变形而变形弯曲，夹持滑块135与滑轨153滑动配合。

夹持滑块135与滑轨153的结构相互匹配，二者的结构不限。

在本实施例中，滑轨153的结构可以呈采用但不限于下列方案：履带150的内侧设置有若干个滑头154，滑头154可以与链条151连接，也可以与连接件152连接，滑头154与履带150内侧的连接方式不限。若干个滑头154间隙分布，滑轨153并非是连续的，而是相邻的两个滑头154之间存在一定的间隙，所有的滑头154形成滑轨153。

其中，请结合图6、图7所示，滑头154可以包括连接臂155和嵌入块156，连接臂155的两端分别与连接件152和嵌入块156连接，连接臂155可以为圆柱状，嵌入块156的形状不限，可以为球形、矩形块状等，嵌入块156的尺寸大于连接臂155的直径。

在本实施例中，夹持滑块135的结构可以呈采用但不限于下列方案：请结合图6-图8所示，夹持滑块135采用能够折弯的管状结构，夹持滑块135的一侧设置有条形缺口136，条形缺口136与滑轨153的延伸方向一致。夹持滑块135包括若干个夹持头138，相邻的两个夹持头138通过铰接轴铰接，铰接轴与夹持头138的条形缺口136垂直，并且，铰接轴可以沿自适应履带式机器人13的左右方向延伸。

夹持头138的截面形状与连接臂155的结构匹配，在一些实施例中，夹持头138的截面可以呈带缺口的圆形，对应的，嵌入块156呈球形。持滑块的至少一端设置有喇叭状的收口137，收口137可以使滑头154顺利进入夹持滑块135内。

嵌入块156滑动嵌设于夹持滑块135内，连接臂155滑动嵌设于条形缺口136内，任意时间段内，每个夹持滑块135内嵌设有至少三个滑头154，从而确保夹持滑块135与滑轨153脱离。

此外，在一些实施例中，夹持滑块135还可以包括软管，软管覆盖于夹持滑块135，软管可以通过注塑等方式成型，软管能够发生弹性形变。当然，在其他实施例中，夹持滑块135不包含软管也是可以的。

当自适应履带式机器人13弯曲时，履带150带动滑轨153弯曲，相邻的两个连接臂155之间的间隙发生变化，但仍然可以组成滑轨153，此时，夹持滑块135可以跟随弯曲，连接臂155始终嵌设于夹持滑块135内，悬臂132仍然能够支撑或拉住履带150。无论自适应履带式机器人13如何弯曲，都可以确保履带150和悬臂132保持一定的状态。

实施例三

请参照图9所示，本发明的实施例三提供了一种自适应履带式机器人13，该自适应履带式机器人13在实施例一或实施例二的基础上做出了改进，改进点在于限位件139的结构不同，其他未提及部分，可以参照实施例一或实施例二或现有技术。

具体的，请结合图10所示，限位件139包括两个扭簧，两个扭簧相邻的两个蠕动节131之间的铰接轴，扭簧套设于两个蠕动节131之间的铰接轴上，扭簧的两端分别与两个蠕动节131抵接，连接方式可以参照现有技术中的扭簧安装方式，两个扭簧分别为第一扭簧140和第二扭簧141，其中，第一扭簧140使两个蠕动节131具有正向相对转动的趋势、第二扭簧141使二者具有反向相对转动的趋势，即第一扭簧140使左侧的蠕动节131相对于右侧的蠕动节131逆时针转动的趋势，第二扭簧141使左侧的蠕动节131相对于右侧的蠕动节131顺时针转动的趋势。

当无外力作用时，忽略重力的影响，两个蠕动节131之间的夹角为180°，即当自适应履带式机器人13放置于水平面上时，两个蠕动节131的连接部受到的两个方向上的力相等。

如此设置，使得龙骨架130具有伸直的趋势，能够防止自适应履带式机器人13折弯90°后，会导致其前半部分后翻。并且，由于自适应履带式机器人13自身重力的影响，越靠近前端的蠕动节131，弯折角度越大，越靠近后端的蠕动节131，弯折角度越小。举例说明，假设三个相邻的蠕动节131由前向后分别为第一蠕动节、第二蠕动节和第三蠕动节，其中，若想要将第一蠕动节相对于第二蠕动节弯折，则只需要对第一蠕动节的前端施加足够克服第一蠕动节重力影响的力即可，而想要将第二蠕动节相对于第三蠕动节弯折，则必须使第一蠕动节和第二蠕动节之间夹角达到一定幅度才可以，想要使第二蠕动节相对于第三蠕动节弯折的角度越大，则第一蠕动节相对于第二蠕动节的弯折角度越大，依次类推。因此，第一蠕动节相对于第二蠕动节的弯折角度，一般要大于第二蠕动节相对于第三蠕动节的弯折角度。如此设置，使得自适应履带式机器人13在前端抬头的过程中，前端的弯曲幅度大于后端的弯曲幅度，自适应履带式机器人13前端抬头时，前端的部分蠕动节131弯折，此时，后端的部分蠕动节131可能还未弯折脱离地面，因此，可以尽可能地使后端与接触面积增大，确保自适应履带式机器人13的稳定性。此外，相对于实施例一中的硬性限位，该实施例采用柔性限位，会降低刚性冲击，有效保护自适应履带式机器人13，即当第一蠕动节相对于第二蠕动节转动一定角度后，能够带动第二蠕动节相对于第三蠕动节转动，在第二蠕动节相对于第三蠕动节转动时，第一蠕动节仍然能够相对于第二蠕动节转动，但由于扭簧的弹力逐渐增大，因此，二者的相对转动幅度越来越小。

实施例四

请参照图11所示，本发明的实施例四提供了一种工业机器人10，该工业机器人10包括主体11、机械手12和两个自适应履带式机器人13，其中，自适应履带式机器人13采用实施例一或实施例二或实施例三中的技术方案。

其中，主体11的结构不限，主要起到支撑和连接等作用，在主体11上可以根据需要设置摄像头、传感器等各种组件。

机械手12的结构可以参照现有技术，机械手12安装于主体11上，机械手12用于夹放物品。

两个自适应履带式机器人13并排设置于主体11的左右两侧，自适应履带式机器人13作为工业机器人10的一部分，主要用于带动主体11等前进。自适应履带式机器人13未提及的部分，请参照实施例一或实施例二或实施例三或现有技术。

当然，在一些其他实施例中，一个自适应履带式机器人13也可以独立使用，其上可以设置摄像头等组件。

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

Claims (10)

1.一种自适应履带式机器人，其特征在于，包括龙骨架、履带和驱动机构；所述龙骨架包括若干个依次铰接的蠕动节，相邻的两个所述蠕动节之间通过限位件限制最大转动角度；所述履带套设于所述龙骨架且包括链条；所述驱动机构包括两个驱动链轮，两个所述驱动链轮分别设置于所述龙骨架的两端且分别由电机独立驱动；所述自适应履带式机器人的后端比前端重，通过控制两个所述驱动链轮的转速不同，能够控制所述自适应履带式机器人的前端抬头或低头。

2.根据权利要求1所述的自适应履带式机器人，其特征在于，所述蠕动节的两侧分别设置有悬臂，所述悬臂的端部与所述履带的内侧配合且用于支撑所述履带。

3.根据权利要求2所述的自适应履带式机器人，其特征在于，所述悬臂的端部设置有夹持滑块，所述履带的内侧设置有能够弯曲的滑轨，所述夹持滑块与所述滑轨滑动配合。

4.根据权利要求3所述的自适应履带式机器人，其特征在于，所述履带的内侧设置有若干个滑头，若干个所述滑头间隙分布且形成所述滑轨，所述滑头包括相互连接的连接臂和嵌入块；所述夹持滑块采用能够折弯的管状结构，所述夹持滑块的一侧设置有条形缺口，所述夹持滑块的至少一端设置有喇叭状的收口；所述嵌入块滑动嵌设于所述夹持滑块内且所述连接臂滑动嵌设于所述条形缺口内，每个所述夹持滑块内嵌设有至少三个所述滑头。

5.根据权利要求4所述的自适应履带式机器人，其特征在于，所述夹持滑块包括若干个夹持头，相邻的两个所述夹持头通过铰接轴铰接，所述铰接轴与所述夹持头的缺口垂直，所述夹持头的截面呈带缺口的圆形，所述嵌入块呈球形。

6.根据权利要求5所述的自适应履带式机器人，其特征在于，所述夹持滑块还包括软管，所述软管覆盖于所述夹持滑块且能够发生弹性形变。

7.根据权利要求1所述的自适应履带式机器人，其特征在于，每个所述限位件包括两个扭簧，其中一个所述扭簧使两个所述蠕动节具有正向相对转动的趋势且另外一个所述扭簧使二者具有反向相对转动的趋势；当无外力作用时，两个所述蠕动节之间的夹角为180°。

8.根据权利要求1所述的自适应履带式机器人，其特征在于，所述驱动链轮包括主驱动链轮和辅助驱动链轮，所述主驱动链轮与所述链条始终传动连接，所述辅助驱动链轮具有自由转动的第一状态、以及与所述链条传动连接的第二状态。

9.根据权利要求1所述的自适应履带式机器人，其特征在于，所述驱动机构还包括附加链轮，所述附加链轮转动设置于龙骨架的中部且与所述链条传动连接，所述附加链轮和所述驱动链轮独立驱动。

10.根据权利要求1所述的自适应履带式机器人，其特征在于，所述龙骨架的前端和后端分别设置有防护栅栏，所述履带的端部设置于所述防护栅栏内侧。