CN210882383U - 一种轮腿混合式机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种轮腿混合式机器人，包括机器人主体，机器人主体上铰接有一对安装臂，各安装臂沿前后方向间隔设有与安装臂铰接的腿臂，腿臂上铰接有车轮安装板，车轮安装板上设置有圆形行走轮和叶片式越障轮，机器人主体上还设有腿臂驱动机构和安装臂驱动机构，各车轮安装板上分别设有驱动其上车轮转动的车轮驱动机构。安装臂驱动机构可以实现两侧的腿臂上下伸展角度，以选择圆形行走轮工作还是叶片式越障轮工作，腿臂驱动机构可以实现腿臂前后摆动行走，车轮驱动机构可以实现车轮的转动实现前进、后退以及转弯。通过切换圆形行走轮和叶片式越障轮即可实现两种模式的切断，结构简单且操控简单，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人领域，具体涉及一种轮腿混合式机器人。
背景技术
当今世界各种灾害如火灾、地震、隧道塌陷、核污染、化学品泄漏等频发，在这些场合不宜人现场作业，急需机器人能够代替人类完成各种灾难中的救援和山地运输等任务。这些特殊的地理环境相对恶劣，机器人也必须具备强大的越野能力。
根据机器人的机械结构可以将其划分为腿式机器人以及履带式机器人和轮式机器人等，其中腿式机器人更加类似无动步态运动模式，具备真正意义上的越障能力，但是这种机器人结构复杂，成本较高，对于能量的利用率相对低下。轮式机器人运动快，成本低，但是对复杂地形如山地的适应能力差，限制了其在复杂环境中的应用。履带式机器人由于其履带的应用导致其寿命短，应用范围受到限制。因此，市面上急需一种结构简单、越障效果好、成本低的轮腿混合式机器人。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单、成本低且越障效果好的轮腿混合式机器人。
为实现上述目的，本实用新型的一种轮腿混合式机器人采用如下技术方案：一种轮腿混合式机器人，包括机器人主体，所述机器人主体上铰接有一对安装臂，安装臂与机器人主体的铰接轴线沿前后方向延伸，两个安装臂左右间隔设置，各安装臂沿前后方向间隔设置有与安装臂铰接的能够沿前后摆动的腿臂，腿臂上铰接有车轮安装板，车轮安装板上于其两侧面分别设置有圆形行走轮和叶片式越障轮，机器人主体上还设置有驱动各腿臂前后摆动以实现行走的腿臂驱动机构和驱动安装臂转动以实现腿臂上下伸展的安装臂驱动机构，各车轮安装板上分别设置有驱动其上圆形行走轮及叶片式越障轮的车轮驱动机构。
所述安装臂驱动机构包括安装于机器人主体上的第一驱动电机，第一驱动电机的电机轴上设置有第一锥齿轮，机器人主体上还转动设置有第一传动杆，第一传动杆上设置有与第一锥齿轮均啮合传动的第二锥齿轮和第三锥齿轮，第一传动杆上设置有第一蜗杆段和第二蜗杆段，各安装臂上均设置有第二传动杆，第二传动杆的轴线与安装臂的转动轴线位于同一中心线上，两个第二传动杆上分别设置有与第一蜗杆段配合的第一涡轮和与第二蜗杆段配合的第二涡轮。
所述腿臂驱动机构包括设置于机器人主体上的第二驱动电机，第二驱动电机的电机轴上设置有第一传动齿轮，位于机器人本体同一侧的两个腿臂分别通过转轴铰接于安装臂上，各转轴上均设置有第三涡轮，机器人主体上转动设置有第三传动杆，第三传动杆具有与两个第三涡轮分别传动配合的第三蜗杆段和第四蜗杆段，第三传动杆上设置有第二传动齿轮，第一传动齿轮与两个第二传动齿轮之间通过齿轮组进行传动。
所述安装臂为U形板结构，第三传动杆位于U形板结构内腔中。
所述车轮驱动机构包括分别设置于两个车轮安装板上的第三驱动电机和第四驱动电机，第三驱动电机和第四驱动电机均通过链传动结构带动相应车轮转动。
本实用新型的有益效果：圆形行走轮及叶片式越障轮的设置可以使得该机器人具有行走和越障的功能，安装臂驱动机构可以实现两侧的腿臂上下伸展角度，以选择圆形行走轮工作还是叶片式越障轮工作，腿臂驱动机构可以实现腿臂前后摆动行走，车轮驱动机构可以实现车轮的转动实现前进、后退以及转弯。通过切换圆形行走轮和叶片式越障轮即可实现两种模式的切断，结构简单且操控简单，成本低。
附图说明
图1是本实用新型的一种轮腿混合式机器人的一个实施例的结构示意图一；
图2是本实用新型的一种轮腿混合式机器人的一个实施例的结构示意图二；
图3是图2中去掉一个安装臂后的结构示意图；
图4是图3中的A处的局部放大图。
具体实施方式
本实用新型的一种轮腿混合式机器人的实施例，如图1-图4所示，包括机器人主体1，机器人主体1上铰接有一对安装臂2，安装臂2与机器人主体1的铰接轴线沿前后方向延伸，两个安装臂2左右间隔设置。各安装臂2沿前后方向间隔设置有与安装臂2铰接的能够沿前后摆动的腿臂3，腿臂3上铰接有车轮安装板4，车轮安装板4上于其两侧面分别设置有圆形行走轮5和叶片式越障轮6。本实施例中各车轮安装板4上分别设置有3个叶片式越障轮和2个圆形行走轮。机器人主体1上还设置有驱动各腿臂前后摆动以实现行走的腿臂驱动机构和驱动安装臂转动以实现腿臂伸展的安装臂驱动机构，各车轮安装板上分别设置有驱动其上圆形行走轮及叶片式越障轮的车轮驱动机构。本实施例中前、后、左、右方向均机器人的运动方向。
安装臂驱动机构包括安装于机器人主体1上的第一驱动电机7，第一驱动电机7的电机轴上设置有第一锥齿轮8，机器人主体上还转动设置有第一传动杆11，第一传动杆11上设置有与第一锥齿轮8均啮合传动的第二锥齿轮9和第三锥齿轮10，第一传动杆上设置有第一蜗杆段13和第二蜗杆段14。各安装臂2上设置有第二传动杆16，第二传动杆16的轴线与安装臂的转动轴线位于同一中心线上，两个第二传动杆16上分别设置有与第一蜗杆段13配合的第一涡轮15和与第二蜗杆段14配合的第二涡轮12。第二传动杆16设置于安装臂2的一端。
腿臂驱动机构包括设置于机器人主体1上的第二驱动电机17，第二驱动电机17的电机轴上设置有第一传动齿轮18，位于机器人本体同一侧的两个腿臂3分别通过转轴铰接于安装臂2上，各转轴上均设置有第三涡轮25。机器人本体上转动设置有第三传动杆22，第三传动杆22具有与两个第三涡轮25分别传动配合的第三蜗杆段23和第四蜗杆段24。第三传动杆22上设置有第二传动齿轮19，第一传动齿轮18与两个第二传动齿轮19之间通过齿轮组进行传动。安装臂2为U形板结构，第三传动杆22位于U形板结构内腔中。安装臂2的内腔中设置有连接板，第三传动杆22与连接板转动安装，使得安装臂可以自由绕第三传动杆转动，但是在第三传动杆的轴向方向上不能移动，可通过轴承连接。车轮驱动机构包括分别设置于两个车轮安装板上的第三驱动电机25和第四驱动电机26，第三驱动电机和第四驱动电机均通过链传动结构21带动相应车轮转动。链传动结构为现有技术，此处不再详细描述其结构，简单地说就是电机轴上设有主链轮，各车轮的轮轴上设有从链轮，主链轮和从链轮之间通过链条进行传动。
在使用时，圆形行走轮及叶片式越障轮的设置可以使得该机器人具有行走和越障的功能，安装臂驱动机构可以实现两侧的腿臂上下伸展角度，以选择圆形行走轮工作还是叶片式越障轮工作，腿臂驱动机构可以实现腿臂前后摆动行走，车轮驱动机构可以实现车轮的转动实现前进、后退以及转弯。通过切换圆形行走轮和叶片式越障轮即可实现两种模式的切断，结构简单且操控简单，成本低。
在本实用新型的其他实施例中，车轮驱动机构也可以包括多个电机，此时各车轮安装板上均设置有两个电机，此时一个电机用于驱动圆形行走轮转动，另外一个电机驱动叶片式越障轮转动；第二驱动电机的数量也可以为两个，此时省去齿轮组和第二传动齿轮，也可以由两个第二驱动电机分别驱动第三传动杆转动；圆形行走轮的数量可根据实际需要进行调整；叶片式越障轮的数量也可以根据实际需要进行调整。
Claims (5)
1.一种轮腿混合式机器人，包括机器人主体，其特征在于：所述机器人主体上铰接有一对安装臂，安装臂与机器人主体的铰接轴线沿前后方向延伸，两个安装臂左右间隔设置，各安装臂沿前后方向间隔设置有与安装臂铰接的能够沿前后摆动的腿臂，腿臂上铰接有车轮安装板，车轮安装板上于其两侧面分别设置有圆形行走轮和叶片式越障轮，机器人主体上还设置有驱动各腿臂前后摆动以实现行走的腿臂驱动机构和驱动安装臂转动以实现腿臂上下伸展的安装臂驱动机构，各车轮安装板上分别设置有驱动其上圆形行走轮及叶片式越障轮的车轮驱动机构。
2.根据权利要求1所述的轮腿混合式机器人，其特征在于：所述安装臂驱动机构包括安装于机器人主体上的第一驱动电机，第一驱动电机的电机轴上设置有第一锥齿轮，机器人主体上还转动设置有第一传动杆，第一传动杆上设置有与第一锥齿轮均啮合传动的第二锥齿轮和第三锥齿轮，第一传动杆上设置有第一蜗杆段和第二蜗杆段，各安装臂上均设置有第二传动杆，第二传动杆的轴线与安装臂的转动轴线位于同一中心线上，两个第二传动杆上分别设置有与第一蜗杆段配合的第一涡轮和与第二蜗杆段配合的第二涡轮。
3.根据权利要求1所述的轮腿混合式机器人，其特征在于：所述腿臂驱动机构包括设置于机器人主体上的第二驱动电机，第二驱动电机的电机轴上设置有第一传动齿轮，位于机器人本体同一侧的两个腿臂分别通过转轴铰接于安装臂上，各转轴上均设置有第三涡轮，机器人主体上转动设置有第三传动杆，第三传动杆具有与两个第三涡轮分别传动配合的第三蜗杆段和第四蜗杆段，第三传动杆上设置有第二传动齿轮，第一传动齿轮与两个第二传动齿轮之间通过齿轮组进行传动。
4.根据权利要求3所述的轮腿混合式机器人，其特征在于：所述安装臂为U形板结构，第三传动杆位于U形板结构内腔中。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的轮腿混合式机器人，其特征在于：所述车轮驱动机构包括分别设置于两个车轮安装板上的第三驱动电机和第四驱动电机，第三驱动电机和第四驱动电机均通过链传动结构带动相应车轮转动。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117444932A (zh) * | 2023-11-22 | 2024-01-26 | 深圳技术大学 | 一种地震救灾机器人及救援装置 |
| WO2024065947A1 (zh) * | 2022-09-29 | 2024-04-04 | 江苏镌极特种设备有限公司 | 一种高灵活性的可变形爬壁机器人 |
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