CN118372902A - 一种基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人及复合移动方法 - Google Patents

一种基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人及复合移动方法 Download PDF

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CN118372902A CN202410747847.XA CN202410747847A CN118372902A CN 118372902 A CN118372902 A CN 118372902A CN 202410747847 A CN202410747847 A CN 202410747847A CN 118372902 A CN118372902 A CN 118372902A
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穆世博
张世纪
夏元清
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Abstract

本发明提供了一种基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人及复合移动方法,腿部机构包括两组并镜像布置在机体的左右侧竖向平面内,各组腿部机构各大腿连杆通过中间关节与小腿连杆连接而构成并联四连杆机构,关节驱动马达固定连接在机体上并与两个大腿连杆的上端连接而构成并联四连杆机构的上端关节,行进轮连接在两个小腿连杆的下端而构成并联四连杆机构的下端关节;移动控制器实时监测路况,并根据实时监测路况选择行进方式:行进轮转动而平移行进、关节驱动马达通过并联四连杆机构驱动机体升降或跳跃行进。能够提高负载能力和结构稳定性,并实现更大的轮端工作空间和敏捷程度,提高适应复杂的路况能力及行进的高效性。

Description

一种基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人及复 合移动方法
技术领域
本发明涉及地面移动机器人技术领域,尤其是提供了一种基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人及复合移动方法。
背景技术
地面移动机器人近几年迎来了发展高峰期,众多先进移动机器人的出现推动了机器人在学术研究和工业中的发展。其中,城市型地面移动机器人以基于轮子的为主,四足机器人等足式机器人其次,虽然一些用于室内空间的行走机器人在克服楼梯地形等障碍方面表现出色,但它们通常仍需要大量时间来执行这些复杂的动作。相比之下,靠轮子驱动的机器人非常适合在平地上行走,因为它们可以平稳、高效、快速地移动。然后它们难以处理崎岖地形和通过障碍物,通过与足式机器人的运动模式相结合,能够有效的解决这一问题。
但是,现有轮式双足机器人的腿部结构多为串联型,其中串联式的机构结构相对简单,但是存在负载小、刚度低的不足,结构稳定性差,并且存在轮端工作空间小,适应复杂的路况能力较低,行进过程能耗大。
发明内容
基于此,本发明提供了一种基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人及复合移动方法,以提高负载能力和结构稳定性,并实现更大的轮端工作空间,提高适应复杂的路况能力及行进的高效性。
为了达到上述目的,第一方面,本发明提供了一种基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人,包括:机体;腿部机构,包括两组并镜像布置在机体的左右侧竖向平面内,各组所述腿部机构包括大腿连杆、小腿连杆、关节驱动马达和行进轮,所述大腿连杆与小腿连杆各包括长度一致的两个,各大腿连杆通过中间关节与小腿连杆连接而构成并联四连杆机构,所述关节驱动马达固定连接在机体上并与两个大腿连杆的上端连接而构成并联四连杆机构的上端关节,所述行进轮连接在两个小腿连杆的下端而构成并联四连杆机构的下端关节;以及移动控制器,与所述关节驱动马达及行进轮控制连接,被配置为实时监测路况,并根据所述实时监测路况选择行进方式:行进轮转动而平移行进、关节驱动马达通过并联四连杆机构驱动机体升降而跳跃行进。
进一步的,所述关节驱动马达包括同轴、间隔布置的第一关节马达和第二关节马达,所述机体与第一关节马达及第二关节马达的壳体固定连接,两个所述大腿连杆的其中之一与所述第一关节马达的马达轴驱动连接,两个所述大腿连杆的其中另一与所述第二关节马达的马达轴驱动连接,通过同轴布置额第一关节马达和第二关节马达驱动两个大腿连杆等角度反向转动,实现并联四连杆机构形变,带动机体高度升降或者实现行进轮离开地面的跳跃。
进一步的,所述第一关节马达通过机体侧板固定连接在机体上,所述第二关节马达通过与所述机体侧板固定连接的中间连板固定安装在第一马达外侧,所述第一关节马达与第二关节马达的马达轴相对布置,两个所述大腿连杆布置在同一竖向面内并由不同方向伸出。
进一步的,所述行进轮包括外转子马达、轮毂和橡胶轮胎,外转子马达的壳体通过轮毂连接橡胶轮胎,两个所述小腿连杆的其中之一与外转子马达的马达轴固定连接,两个所述小腿连杆的其中另一与与外转子马达的马达轴转动连接,通过外转子马达作为动力,驱动行进轮转动。
进一步的,两个所述小腿连杆的其中之一与所述外转子马达的马达轴通过轮腿连接件固定连接,两个所述小腿连杆的其中另一通过轮腿连接处关节与所述外转子马达的马达轴活动连接,所述轮腿连接处关节转动自由的设置在所述外转子马达的马达轴上。
进一步的,两个所述小腿连杆内侧同一高度处分别设置有弹性支撑轮,当两个所述小腿连杆相向转动后,两个弹性支撑轮接触并弹性变形;当两个所述小腿连杆反向转动后,两个所述弹性支撑轮关节与高度降低后的驱动马达接触,保持调节机体升降或者跳跃行进过程中的并联四连杆机构稳定,并具有减少能耗的效果。
进一步的,所述大腿连杆的长度小于小腿连杆的长度,当两个大腿连杆同时向下转动而驱动所述关节驱动马达移动至最下端时,所述关节驱动马达与所述行进轮上下间隔布置。大腿连杆、小腿连杆构成的并联四连杆机构能够实现较大距离的机体升降,带动行进轮离开地面实现跳跃行进。
为了达到上述目的,第二方面,本发明提供了一种基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人的复合移动方法,包括:
所述控制器控制所述行进轮转动,机器人移动前行,同时保持整体和机体平衡;
在机器人移动前行过程中,当所述控制器监测到路面不平坦时,控制所述关节驱动马达通过并联四连杆机构驱动机体高度升降,以在不平坦路面行进中保持机体稳定;
在机器人移动前行过程中,当所述控制器监测到路面障碍时,控制所述关节驱动马达通过并联四连杆机构带动机体快速升高,机体产生的向上惯性力驱动行进轮离开地面,实现路面障碍跨越。
进一步的,所述关节驱动马达包括同轴、间隔布置的第一关节马达和第二关节马达,两个所述大腿连杆的其中之一与所述第一关节马达驱动连接,两个所述大腿连杆的其中另一与所述第二关节马达驱动连接,所述复合移动方法包括:
所述第一关节驱动马达驱动两个所述大腿连杆的其中之一正向转动第一角度,同时,所述第二关节驱动马达驱动两个所述大腿连杆的其中另一反向转动第二角度,所述第一角度与第二角度大小相等。
进一步的,两个所述小腿连杆内侧同一高度处分别设置有弹性支撑轮,在低位姿,两个弹性支撑轮与关节驱动马达接触并提供支撑力,以减小关节驱动马达再次驱动机体上行所需的力矩输出;在高位姿,两个辅助轮相接触,吸收冲击。
所提供的一种基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人及复合移动方法,其技术优势至少体现在:
第一方面,相比于五连杆并联机构,所提供的轮式双足复合移动机器人的腿部机构采用共轴的四连杆并联,具有结构稳定、轮端工作空间大的特点,在同样的关节马达下,负载更大、刚度更好,调整更敏捷;
第二方面,所提供的轮式双足复合移动机器人,结合了足式和双轮平衡机器人的优点,能够在结构化地面环境中低噪音高速敏捷运动,相比于足式机器人具有非常低的运动能耗,并通过跳跃、仿生步态通过障碍,同时腿部也能辅助保持机体在不平坦路面环境下的姿态稳定,适合主要应用于现代城市中的结构化地面环境;
第三方面,采用轻量化和模块化的腿部结构设计,约80%的质量分布在机体,有利于控制模型的简化与运动控制器的设计,并且,便于根据不同的地面结构与任务场景,快速定制化修改机体容量、大小腿长度等关键尺寸。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,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。在附图中:
图1为所提供的基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人的实施例结构示意图;
图2为所提供的轮式双足复合移动机器人实施例的单侧腿部机构中间关节的结构示意图;
图3为所提供的轮式双足复合移动机器人实施例的辅助行走的结构示意图;
图4为所提供的轮式双足复合移动机器人实施例的关节马达的结构示意图;
图5为所提供的轮式双足复合移动机器人实施例的单侧腿部机构的结构示意图;
图6为所提供的轮式双足复合移动机器人的机体处于低位的状态示意图;
图7为所提供的轮式双足复合移动机器人的机体处于高位的状态示意图;
图8为所提供的轮式双足复合移动机器人实施例的机体分拆状态下的结构示意图;
图9为所提供的基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人的复合移动方法的流程框图。
具体实施方式
城市型地面移动机器人主要分为轮式机器人和足式机器人。其中,足式机器人其次在克服楼梯地形等障碍方面表现出色,但它们通常仍需要大量时间来执行这些复杂的动作;轮式机器人非常适合在平地上行走,然而,它们难以处理崎岖地形和通过障碍物。轮式机器人通过与足式机器人的运动模式相结合,能够有效的解决这一问题。现有轮式双足机器人的腿部结构多为串联型,其中串联式的机构结构相对简单,存在负载小、刚度低的不足,结构稳定性差,并且存在轮端工作空间小,适应复杂的路况能力较低,行进过程能耗大等问题。
为此,本发明的目的提供一种基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人及复合移动方法,以提高负载能力和结构稳定性,并实现更大的轮端工作空间,提高适应复杂的路况能力及行进的高效性。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
如图1至图8所示,本申请所提供的一种基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人,包括机体、腿部机构和移动控制器。
其中,腿部机构包括两组并镜像布置在机体的左右侧竖向平面内,各组所述腿部机构包括大腿连杆L-01、L-02、小腿连杆L-05、关节驱动马达和行进轮,所述大腿连杆L-01、L-02与小腿连杆L-05各包括长度一致的两个,各大腿连杆L-01、L-02通过中间关节L-03与小腿连杆L-05连接而构成并联四连杆机构,所述关节驱动马达固定连接在机体上并与两个大腿连杆L-01、L-02的上端连接而构成并联四连杆机构的上端关节,所述行进轮连接在两个小腿连杆L-05的下端而构成并联四连杆机构的下端关节。
其中,移动控制器与所述关节驱动马达及行进轮控制连接,被配置为实时监测路况,并根据所述实时监测路况选择行进方式:行进轮转动而平移行进、关节驱动马达通过并联四连杆机构驱动机体升降而跳跃行进。
基于上述实施例,所提供的一种基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人,第一方面,通过共轴并联的腿部机构,并联式机构具有结构稳定、足端工作空间大,同种关节马达下负载更大、刚度更好,该共轴并联机构(四连杆并联机构)相比于五连杆并联机构,轮端工作空间更大于位置调整更敏捷,为五连杆并联机构方案的一种替代方案。
如图9所示,在所提供的基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人的基础上,本发明提供了基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人的复合移动方法,包括:
S01.所述控制器控制所述行进轮转动,机器人移动前行;
S02.在所述机器人移动前行过程中,当所述控制器监测到路面不平坦时,控制所述关节驱动马达通过并联四连杆机构驱动机体高度升降,以在不平坦路面行进中保持机体稳定;
S03.在所述机器人移动前行过程中,当所述控制器监测到路面障碍时,控制所述关节驱动马达通过并联四连杆机构带动机体快速升高,机体产生的向上惯性力驱动行进轮离开地面,实现路面障碍跨越。
所提供的基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人的复合移动方法,能够提高负载能力和结构稳定性,提高了适应复杂的路况能力及行进的高效性。
下面结合附图1至图9对本发明所提供的基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人的构成部分进行详细介绍,需要说明的是在结构方案中,仅对必要核心机构进行陈述,对于如控制单元模组与外部环境感知传感器等这里不作陈述。该机构左侧腿与右侧腿部机构呈镜像关系,这里仅对左侧腿与机体机构进行介绍。
如图2所示,对于并联腿中的连杆组成部分,同侧腿左右为镜像关系,如图2所示为左侧腿右半部分。其中,大腿连杆L-01、L-02均为碳纤维板材,小腿连杆L-05为碳纤维板材,具有轻量化特变,板材铣割易加工。中间关节L-03为铝合金连接件,通过塞打螺丝L-08与小腿L-05转动连接,L-09为深沟球轴承。尼龙装饰件L-04、L-06及L-0为,使得板材构成的腿部结构在视觉效果上更加立体饱满,增加特征。辅助板件L-01,L-02与L-05均为碳纤维板材铣割得到,具有轻量化、易加工的特点,同时使用螺丝标准件进行连接固定,使得可以直接通过修改这几个件的长度,从而达到调整腿长的目的。
如图6所示,所述大腿连杆L-01、L-02的长度小于小腿连杆L-05的长度,当两个大腿连杆L-01、L-02同时向下转动而驱动所述关节驱动马达移动至最下端时,所述关节驱动马达与所述行进轮上下间隔布置。
如图4所示,所提供的轮式双足复合移动机器人实施例的关节马达,所述关节驱动马达包括同轴、间隔布置的第一关节马达M-01和第二关节马达M-02,所述机体与第一关节马达M-01及第二关节马达M-02的壳体固定连接,两个所述大腿连杆L-01、L-02的其中之一与所述第一关节马达M-01的马达轴驱动连接,两个所述大腿连杆L-01、L-02的其中另一与所述第二关节马达M-02的马达轴驱动连接。
所述第一关节马达M-01通过机体侧板B-01固定连接在机体上,所述第二关节马达M-02通过与所述机体侧板B-01固定连接的中间连板B-03固定安装在第一马达外侧,所述第一关节马达M-01与第二关节马达M-02的马达轴相对布置,两个所述大腿连杆L-01、L-02布置在同一竖向面内并由不同方向伸出。
在具体实施中,M01、M02为无刷减速关节马达,为单级行星减速比为9:1,M03为外转子无刷直驱马达。关节马达为机器人领域现有产品,不再赘述。
在具体实施中,关节马达M-01固定在机体侧板B-01上面,机体侧板B-01为玻璃纤维板,关节马达M-02固定在中间连板B-03上面,中间连板B-03固定在外侧马达固定连接件B-02上面。M-02马达输出连接件L-12通过螺丝与定位销与马达固定,M-01马达输出连接件L-13通过螺丝与定位销与马达固定。由于外侧马达只通过非圆周阵列的一组螺丝固定轴承L-14能够分担L-12的作用力。
基于上述结构的关节驱动马达,所述复合移动过程中,所述第一关节驱动马达驱动两个所述大腿连杆L-01、L-02的其中之一正向转动第一角度,同时,所述第二关节驱动马达驱动两个所述大腿连杆L-01、L-02的其中另一反向转动第二角度,所述第一角度与第二角度大小相等。这种结构的关节驱动马达,实现驱动与关节的共同作用,并且,能够准确的控制两个大腿连杆的摆动角度,从而稳定、准确控制共轴四连杆机构的动作,带动机体高度调节,或者,实现跳跃行进。
如图3所示,所提供的轮式双足复合移动机器人实施例的行进轮,所述行进轮包括外转子马达M-03、轮毂W-03和橡胶轮胎W-02,外转子马达M-03的壳体通过轮毂W-03连接橡胶轮胎W-02,两个所述小腿连杆L-05的其中之一与外转子马达M-03的马达轴固定连接,两个所述小腿连杆L-05的其中另一与与外转子马达M-03的马达轴转动连接。橡胶轮胎外挡W-01将橡胶轮胎W-02轴向固定,轮毂W-03固定到外转子马达M-03上,轴承W-06与轮腿连接件L-11相切接触,塞打螺丝W-07固定,由于腿与轮的固定点与轮子与地面的接触点并不在腿平面内,故该机构用于分担轮胎与地面接触点的支撑力产生的弯矩。
两个所述小腿连杆L-05的其中之一与所述外转子马达M-03的马达轴通过轮腿连接件L-10固定连接,两个所述小腿连杆L-05的其中另一通过轮腿连接处关节L-11与所述外转子马达M-03的马达轴活动连接,所述轮腿连接处关节L-11转动自由的设置在所述外转子马达M-03的马达轴上。轮腿连接处转动关节轴承W-04,轴承外挡W-05对轴承轴向固定。
如图5、图6、图7所示,两个所述小腿连杆L-05内侧同一高度处分别设置有弹性支撑轮L-15、L-16,在具体实施中,弹性支撑轮 L-15、L-16为橡胶支撑轮,弹性支撑轮 L-15、L-16为轴承和外包橡胶组成,通过塞打螺丝固定。当两个所述小腿连杆L-05相向转动后,两个弹性支撑轮L-15、L-16接触;当两个所述小腿连杆L-05反向转动后,两个所述弹性支撑轮L-15、L-16关节与高度降低后的驱动马达接触。在低位姿下, 弹性支撑轮L-15、L-16与M01相切接触,从而起到辅助支撑的作用,抵消了支撑机体重量而所需的关节马达力矩输出。在高位姿下, L-15,L-16两个辅助轮相切,用于限制最高腿长,在最大跳跃工况下,两个辅助轮可吸收一定的冲击力。
如图6所示,在低位姿,两个弹性支撑轮L-15、L-16与关节驱动马达接触并支撑,以减小关节驱动马达再次驱动机体上行所需的力矩输出;
如图7所示,在高位姿,两个辅助轮相接触,吸收冲击。
通过两个所述小腿连杆L-05内侧同一高度处分别设置有弹性支撑轮L-15、L-16的结构,复合移动过程中,实现吸收冲击,提高行进的稳定性,并减少行进过程的能耗,具有较好的节能效果。具体的,通过设计了辅助支撑轮,很大程度上降低了机器人在低站立姿态下腿部关节马达的能耗。轮式双足复合移动机器人,其结合了足式和双轮平衡机器人的优点,能够在结构化地面环境中低噪音高速敏捷运动,并通过跳跃、仿生步态通过障碍,同时腿部也能辅助保持机体再不平坦路面环境下的姿态稳定;并相比于足式机器人具有非常低的运动能耗,适合主要应用于现代城市中的结构化地面环境,可用于园区巡检、物流配送等领域。
如图8所示,为所提供的轮式双足复合移动机器人实施例的机体分拆状态下的结构示意图,所提供的机器人的机体多个构建由玻璃纤维板构成,其为半成品,通过铣切的方式加工成所需形状。
其中,B-04~B-11为玻璃纤维板,共同组成多面体机体的各个面,六面螺母N-01、N-02、N-03,用于将板材面连接固定,铝型材B-12、B-13用于提供标准的对外扩展接口。具有经济性好好易加工等特点,机体各个面板的固定方式是统一的,能够根据不同的地面结构与任务场景,快速定制化修改机体容量、尺寸参数。腿部长度参数同样,适用于非量产场景下的低成本、快速生产验证。在生产上,针对不同的机器人尺寸参数,可以在不改变铝合金连接件的情况下快速加工纤维板材零件,从而进行低成本和快速的尺寸调整。
扶手B-14、B-15、B-16安装于机体底部,便于生产、安装调试、使用过程中移动操作。
采用轻量化的腿部结构设计方案,约80%的质量分布在机身,利于控制模型的简化与运动控制器的设计工作。在保证实现效果的同时,简化与模块化结构零件的设计,从而能够支持更经济的加工方式与材料,并能够根据不同的地面结构与任务场景,快速定制化修改机体容量、大小腿长度等关键尺寸,结构件基于纤维板材复合材料与铝合金连接件,为一种更经济、结构参数调整更灵活的方案,保证了腿部机构的轻量化设计。
以上所述仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人,其特征在于,包括:
机体;
腿部机构,包括两组并镜像布置在机体的左右侧竖向平面内,各组所述腿部机构包括大腿连杆、小腿连杆、关节驱动马达和行进轮,所述大腿连杆与小腿连杆各包括长度一致的两个,各大腿连杆通过中间关节与小腿连杆连接而构成并联四连杆机构,所述关节驱动马达固定连接在机体上并与两个大腿连杆的上端连接而构成并联四连杆机构的上端关节,所述行进轮连接在两个小腿连杆的下端而构成并联四连杆机构的下端关节;以及
移动控制器,与所述关节驱动马达及行进轮控制连接,被配置为实时监测路况,并根据所述实时监测路况选择行进方式:行进轮转动而平移行进、关节驱动马达通过并联四连杆机构驱动机体升降而跳跃行进。
2.根据权利要求1所述的基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人,其特征在于,所述关节驱动马达包括同轴、间隔布置的第一关节马达和第二关节马达,所述机体与第一关节马达及第二关节马达的壳体固定连接,两个所述大腿连杆的其中之一与所述第一关节马达的马达轴驱动连接,两个所述大腿连杆的其中另一与所述第二关节马达的马达轴驱动连接。
3.根据权利要求2所述的基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人,其特征在于,所述第一关节马达通过机体侧板固定连接在机体上,所述第二关节马达通过与所述机体侧板固定连接的中间连板固定安装在第一马达外侧,所述第一关节马达与第二关节马达的马达轴相对布置,两个所述大腿连杆布置在同一竖向面内并由不同方向伸出。
4.根据权利要求1所述的基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人,其特征在于,所述行进轮包括外转子马达、轮毂和橡胶轮胎,外转子马达的壳体通过轮毂连接橡胶轮胎,两个所述小腿连杆的其中之一与外转子马达的马达轴固定连接,两个所述小腿连杆的其中另一与与外转子马达的马达轴转动连接。
5.根据权利要求4所述的基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人,其特征在于,两个所述小腿连杆的其中之一与所述外转子马达的马达轴通过轮腿连接件固定连接,两个所述小腿连杆的其中另一通过轮腿连接处关节与所述外转子马达的马达轴活动连接,所述轮腿连接处关节转动自由的设置在所述外转子马达的马达轴上。
6.根据权利要求1至5任一项所述的基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人,其特征在于,两个所述小腿连杆内侧同一高度处分别设置有弹性支撑轮,当两个所述小腿连杆相向转动后,两个弹性支撑轮接触并弹性变形;当两个所述小腿连杆反向转动后,两个所述弹性支撑轮关节与高度降低后的驱动马达接触。
7.根据权利要求1所述的基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人,其特征在于,所述大腿连杆的长度小于小腿连杆的长度,当两个大腿连杆同时向下转动而驱动所述关节驱动马达移动至最下端时,所述关节驱动马达与所述行进轮上下间隔布置。
8.一种基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人的复合移动方法,其特征在于,包括:所述控制器控制所述行进轮转动,机器人移动前行,同时保持整体和机体平衡;
在所述机器人移动前行过程中,当所述控制器监测到路面不平坦时,控制所述关节驱动马达通过并联四连杆机构驱动机体高度升降,以在不平坦路面行进中保持机体稳定;
在所述机器人移动前行过程中,当所述控制器监测到路面障碍时,控制所述关节驱动马达通过并联四连杆机构带动机体快速升高,机体产生的向上惯性力驱动行进轮离开地面,实现路面障碍跨越。
9.根据权利要求8所述的基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人的复合移动方法,其特征在于,所述关节驱动马达包括同轴、间隔布置的第一关节马达和第二关节马达,两个所述大腿连杆的其中之一与所述第一关节马达驱动连接,两个所述大腿连杆的其中另一与所述第二关节马达驱动连接,所述复合移动方法包括:
所述第一关节驱动马达驱动两个所述大腿连杆的其中之一正向转动第一角度,同时,所述第二关节驱动马达驱动两个所述大腿连杆的其中另一反向转动第二角度,所述第一角度与第二角度大小相等。
10.根据权利要求9所述的基于共轴并联腿部机构的轮式双足复合移动机器人的复合移动方法,其特征在于,两个所述小腿连杆内侧同一高度处分别设置有弹性支撑轮,在低位姿,两个弹性支撑轮与关节驱动马达接触并提供支撑力,以减小关节驱动马达再次驱动机体上行所需的力矩输出;在高位姿,两个辅助轮相接触,吸收冲击。
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