CN213168334U - 一种越障机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种越障机器人，其中，包括驱动结构、第一运动结构、第二运动结构和转向结构，所述驱动结构用于提供动力；所述第一运动结构与所述驱动结构连接，所述驱动结构驱动所述第一运动结构运动；所述转向结构设置于所述第一运动结构上，一端连接所述第一运动结构，另一端连接所述第二运动结构；所述转向结构包括转动结构和万向节结构，所述转动结构用于产生转向力，使所述第二运动结构可相对所述第一运动结构转动；所述万向节结构使所述第二运动结构维持与第一运动结构同步运动。本申请公开的越障机器人通过设置转向结构使越障机器人可以避障，而且仅通过一个驱动结构就可以驱动越障机器人进行移动，节省驱动结构数量，减少越障机器人对电机数量的依赖。

Description

一种越障机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别是涉及一种越障机器人。

背景技术

机器人(Robot)是一种能够半自主或全自主工作的智能机器。机器人具有感知、决策、执行等基本特征，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量,服务人类生活,扩大或延伸人的活动及能力范围。机器人的使用过程中，往往需要进入地形不明确，路径无法估量的场所，所以为了满足在复杂环境中移动的工作，需要机器人具有良好的越障能力，目前的越障机器人通常分为多段，每一段都通过驱动结构单独控制，从而实现每段都可以适应不同的地形，在穿越障碍时更加灵活多变。

但是越障机器人通过多个驱动结构来驱动会造成越障机器人自重大，占用空间大，转向不灵活等问题。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种越障机器人，旨在解决越障机器人自身需要多个驱动结构驱动的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种越障机器人，其中，包括驱动结构、第一运动结构、第二运动结构和转向结构，所述驱动结构用于提供动力；所述第一运动结构与所述驱动结构连接，所述驱动结构驱动所述第一运动结构运动；所述转向结构设置于所述第一运动结构上，一端连接所述第一运动结构，另一端连接所述第二运动结构；所述转向结构包括转动结构和万向节结构，所述转动结构用于产生转向力，使所述第二运动结构可相对所述第一运动结构转动；所述万向节结构使所述第二运动结构维持与第一运动结构同步运动。

所述的越障机器人，其中，所述第一运动结构包括主架、凸轮轴、定脚轴和腿部件，所述凸轮轴设置于所述主架上，一端与所述驱动结构连接，另一端与所述万向节结构连接；所述定脚轴设置于所述主架上，所述定脚轴设置有两个，分别位于所述凸轮轴两侧；所述腿部件，所述腿部件设置有若干个，若干所述腿部件安装在两个所述定脚轴上，可在所述定脚轴上自由转动；所述凸轮轴的侧壁上设有波浪形滑槽，所述腿部件的端部插入所述滑槽内，所述驱动结构驱动所述凸轮轴转动，带动所述腿部件在所述定脚轴上上下转动的同时前后往返摆动。

所述的越障机器人，其中，所述凸轮轴包括轴杆和串联固定在所述轴杆上交错设置的若干个凸轮，所述凸轮沿自身径向方向的截面形状为正多边形，所述波浪形滑槽位于所述凸轮的侧壁上。

所述的越障机器人，其中，所述腿部件包括转动块和关节块，所述关节块安装在所述定脚轴上；所述转动块上设有关节通孔，所述关节通孔的顶面形成有上限位凸起，所述关节通孔的底面形成有下限位凸起，所述上限位凸起与下限位凸起相对设置；所述关节块包括对称设置的第一瓣和第二瓣，所述第一瓣上与所述第二瓣相对的一侧设有第一弧形凹槽，所述第二瓣上与所述第一瓣相对的一侧设有第二弧形凹槽，所述第一弧形凹槽与第二弧形凹槽配合形成容纳所述上限位凸起和下限位凸起的容纳腔，所述转动块可以所述限位凸起为轴在所述关节块上转动。

所述的越障机器人，其中，所述主架背离所述凸轮轴的一侧设有第一外框架，所述第一外框架用于固定设置所述驱动结构；所述越障机器人还包括给所述驱动结构供电的电源结构，所述电源结构包括电源、电源盒和电源盒支架，所述电源盒支架一端固定在所述第一外框架上，另一端固定在所述主架背离所述第一外框架的一侧，所述电源盒安装在所述电源盒支架上，所述电源设置于所述电源盒内。

所述的越障机器人，其中，所述第二运动结构与所述第一运动结构为完全相同的结构。

所述的越障机器人，其中，所述第一运动结构靠近所述第二运动结构的一侧设有驱动段转向架；所述转动结构包括舵机、转动舵机架以及转向连接件，所述转动舵机架设置于所述第二运动结构上，所述舵机设置于所述转动舵机架上背离所述第二运动结构的一侧；所述转向连接件安装在所述舵机上；所述舵机位于所述驱动段转向架上方，所述转向连接件一端与所述舵机连接，另一端与所述驱动段转向架连接。

所述的越障机器人，其中，所述转向连接件上与所述驱动段转向架相对的位置设有截面为多边形的棱柱，所述驱动段转向架上与所述棱柱相对的位置设有连接孔，所述连接孔的截面形状与所述棱柱的截面形状相同，所述棱柱与所述连接孔插接配合。

所述的越障机器人，其中，所述万向节结构包括万向节件，以及设置于所述万向节件两端的两个联轴器，两个所述联轴器分别与所述第一运动结构和所述第二运动结构可拆卸连接。

所述的越障机器人，其中，所述第二运动结构上背离所述第一运动结构的一侧设有第二外框架，所述第二外框架上背离所述第二运动结构的一侧还设有探测结构，所述探测结构包括传感器、传感器安装架和控制面板，所述传感器安装架设置于所述第二外框架背离所述第二运动结构的一侧，用于安装所述传感器；所述控制面板与所述传感器、驱动结构和转动结构电连接，可收集所述传感器数据并控制所述驱动结构和转向结构，以实现所述越障机器人自动避障。

与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下优点：

本申请公开的越障机器人工作时驱动结构产生动力，驱动第一运动结构运动，然后万向节结构带动第二运动结构跟随第一运动结构运动，实现越障机器人由一个驱动结构控制整体的前后运动；当遇到障碍，需要转向时，转动结构在第一运动结构和第二运动结构之间产生转向力，使第二运动结构相对第一运动结构转动，万向节结构一直给第二运动结构传递动力，从而实现改变越障机器人整体的运动方向，避开障碍的同时依旧保持运动。通过万向节结构和转动结构的配合，可以实现越障机器人在水平面上可改变方向的移动，而且只需要一个驱动结构驱动，减少越障机器人使用的驱动结构数量，减轻越障机器人自重，节约能源，同时使越障机器人变得更灵活，可适用多种复杂环境。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型中记载的一些实施例，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为本实用新型中越障机器人的结构示意图；

图2为本实用新型中越障机器人的第一侧视图；

图3为本实用新型中越障机器人的第二侧视图；

图4为本实用新型中第一运动结构的结构示意图；

图5为本实用新型中凸轮轴的结构示意图；

图6为本实用新型中腿部件的结构示意图；

图7为本实用新型中腿部件的结构爆炸图；

图8为本实用新型中越障机器人的俯视图；

图9为本实用新型中第一运动结构的俯视图。

其中，10、驱动结构；20、第一运动结构；21、主架；22、凸轮轴；221、轴杆；222、凸轮；2221、波浪形滑槽；23、定脚轴；24、腿部件；241、转动块；2411、关节通孔；2412、上限位凸起；2413、下限位凸起；242、关节块；2421、第一瓣；2421a、第一弧形凹槽；2422、第二瓣；2422a、第二弧形凹槽；2423、定脚轴穿孔；25、驱动段转向架；251、连接孔；30、第二运动结构；40、转向结构；41、转动结构；411、舵机；412、转动舵机架；413、转向连接件；4131、棱柱；42、万向节结构；421、万向节件；422、联轴器；50、第一外框架；60、电源结构；61、电源盒支架；62、电源盒；70、第二外框架；80、探测结构；81、传感器；82、传感器安装架；83、控制面板。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

人类的生命是脆弱的，所以人类研发了机器人，通过使用机器人代替人类进行具有危险性的工作。时至今日，机器人的研发多种多样，适用于军事、医疗、勘探、教育、服务等等多个行业；越障机器人因为其在抗震救灾，战场信息收集等领域有巨大的前景而成为世界各国的研究热点，就其运动特点大致可分为轮式，履带式，足式与其他特殊运动形式等几类越障机器人；其中，在足式越障机器人的设计里，一般需要较多的电机来控制不同的足才能实现不同的运动状态与较好的运动流畅度，而电机的数量多则会影响了越障机器人的功耗与发生故障的概率，而且增加自重，导致运动过程中消耗大量能量。

参阅图1至图3，本申请公开的一个实施例，具体公开了一种越障机器人，其中，包括驱动结构10、第一运动结构20、第二运动结构30和转向结构40，所述驱动结构10用于提供动力；所述第一运动结构20与所述驱动结构10连接，所述驱动结构10驱动所述第一运动结构20运动；所述转向结构40设置于所述第一运动结构20上，一端连接所述第一运动结构20，另一端连接所述第二运动结构30；所述转向结构40包括转动结构41和万向节结构42，所述转动结构41用于产生转向力，使所述第二运动结构30可相对所述第一运动结构20转动；所述万向节结构42使所述第二运动结构30维持与第一运动结构20同步运动。

本申请公开的越障机器人工作时驱动结构10产生动力，驱动第一运动结构20运动，然后万向节结构42带动第二运动结构30跟随第一运动结构20运动，实现由一个驱动结构10控制越障机器人整体的前后运动；当遇到障碍，需要转向时，转动结构41在第一运动结构20和第二运动结构30之间产生转向力，使第二运动结构30相对第一运动结构20转动，万向节结构42一直给第二运动结构30传递动力，从而实现改变越障机器人整体的运动方向，避开障碍的同时依旧保持运动。通过万向节结构42和转动结构41的配合，可以实现越障机器人在水平面上可改变方向的移动，而且只需要一个驱动结构10驱动，减少越障机器人使用的驱动结构10数量，减轻越障机器人自重，节约能源，同时使越障机器人变得更灵活，可适用多种复杂环境。

如图4所示，所述第一运动结构20包括主架21、凸轮轴22、定脚轴23和腿部件24，所述凸轮轴22设置于所述主架21上，一端与所述驱动结构10连接，另一端与所述万向节结构42连接；所述定脚轴23设置于所述主架21上，所述定脚轴23设置有两个，分别位于所述凸轮轴22两侧；所述腿部件24，所述腿部件24设置有若干个，若干所述腿部件24安装在两个所述定脚轴23上，可在所述定脚轴23上自由转动；所述凸轮轴22的侧壁上设有波浪形滑槽2221，所述腿部件24的端部插入所述滑槽内，所述驱动结构10驱动所述凸轮轴22转动，带动所述腿部件24在所述定脚轴23上上下转动的同时前后往返摆动。

越障机器人使用过程中，由于腿部件24固定在定脚轴23上，然后端部插在波浪形滑槽2221内，凸轮轴22的侧壁各个位置到中心的距离不同，驱动结构10驱动凸轮轴22转动时，定脚轴23和凸轮轴22的相对位置固定，所以当凸轮轴22转动时，腿部件24受到凸轮轴22带动以定脚轴23为轴不断上下转动，当腿部件24接触到凸轮轴22上凸出的区域，即距离中心较远的位置，腿部件24抬起，当腿部件24接触到凸轮轴22上非凸出的区域，即距离中心较近的位置，腿部件24放下；然后设置在凸轮轴22两侧的多个腿部件24分别接触的是凸轮轴22上的不同位置，所以越障机器人的两侧总有一部分腿部件24抬起，而另一部分放下，腿部件24通过与凸轮轴22的配合实现上下抬腿的动作，放下的腿部件24从凸轮轴22两侧接触地面或其他面，可以维持越障机器人运动过程中的平稳状态；另外，由于凸轮轴22上设置有波浪形滑槽2221，所以腿部件24在凸轮轴22上的位置不断上下变化的同时，不断前后往返摆动，即腿部件24可以在三维空间内摆动，所以本申请的越障机器人可以实现腿部件24支撑整体移动，同时可以完成上下抬腿的动作，实现越障。

如图5所示，所述凸轮轴22包括轴杆221和串联固定在所述轴杆221上交错设置的若干个凸轮222，所述凸轮222沿自身径向方向的截面形状为正多边形，所述波浪形滑槽2221位于所述凸轮222的侧壁上。越障机器人移动时，交错设置的凸轮222与多个腿部件24的连接位置不同，当有些腿部件24与凸轮222的侧边接触时，其他的腿部件24与凸轮222的侧棱接触，所以总有腿部件24处于抬起的状态，也总有腿部件24处于放下的状态，所以更好地支撑整体的结构。每一个都是正多边形的凸轮222，则腿部件24在凸轮222的每个侧边运动的时间一样，越障机器人运动的速度就更加均匀。

优选的，所述凸轮222沿自身径向方向的截面形状为正三角形，相邻的两个所述凸轮222以相对交错30°的角度设置。首先正三角形是结构稳定性好的形状，运动时腿部件24与凸轮轴22的不断碰撞摩擦也不易改变凸轮222的形状；然后，由于三角形的侧边上中点到三角形中心的距离与端点到三角形中心的距离差值大，所以当腿部件24不断在凸轮222上滑动时，从凸轮222的一个侧面滑到另一个侧面上，经过的线程变化大，进而腿部件24可以实现较高的抬腿动作，提高越障机器人的越障能力；其次将相邻的两个凸轮222以相对交错30°的角度设置，则相邻的凸轮222上左上与右下的腿部件24会处于相同的运动状态，而相邻的凸轮222上同侧的腿部件24实现一个抬起一个落下的效果，而不会出现两侧腿部件24同时处于下落或抬起的过程，也不会出现一侧腿部件24全部下落或抬起的情况，则越障机器人整体保持平稳前进或者后退，不会左右滑移，减少侧翻的风险。通过对凸轮轴22形状的设计，使腿部件24运动的效率和稳定性得到提高。

具体的，可以设置一个轴杆221上串联四个凸轮222，进而第一运动结构20上设置八个腿部件24，分别设置在凸轮轴22两侧，八个腿部件24按运动状态分为两组，不同组之间运动状态相反，两组腿部件24的运动状态交替变换，从而达到所述第一运动结构20可以前后移动的基础。通过一个驱动结构10驱动所有腿部件24有序运动，不用设置多个驱动结构10来分别控制单个腿部件24，节省驱动结构10的数量，而且有利于减轻越障机器人的自重。

另外，设置在一个凸轮222两侧的两个腿部件24可以相对设置，两个腿部件24与凸轮轴22的轴线的连线夹角大小为30°。

进一步的，为了让腿部件24在凸轮222上运动的更平滑，可以设置凸轮222的侧壁之间设有倒圆角，倒圆角形成的圆弧段与凸轮222侧壁的平面段跟轴心的角度都为30°。则凸轮222转动时，腿部件24与圆弧段接触为工作状态，腿部件24与凸轮222接触的一端抬起，而远离凸轮222的一端放下，与地面或者桌面等支撑面接触；腿部件24与平面段接触时为空载状态，腿部件24与凸轮222接触的一端放下，而远离凸轮222的一端抬起，跨越障碍；其中从圆弧段到平面段的过渡圆滑，对应腿部件24的挤压力分散，腿部件24上也可以设置与凸轮222接触的一端为球状，减少接触面积，减少摩擦，维持第一运动结构20稳定有效的运动。

进一步的，因为腿部件24需要插入波浪形滑槽2221，所以可以在腿部件24靠近凸轮222的位置设置避让槽，减少腿部件24侧壁与滑槽侧壁的摩擦，方便腿部件24与凸轮222相对运动，减小阻力。

如图6和7所示，所述腿部件24包括转动块241和关节块242，所述关节块242安装在所述定脚轴23上；所述转动块241上设有关节通孔2411，所述关节通孔2411的顶面形成有上限位凸起2412，所述关节通孔2411的底面形成有下限位凸起2413，所述上限位凸起2412与下限位凸起2413相对设置；所述关节块242包括对称设置的第一瓣2421和第二瓣2422，所述第一瓣2421上与所述第二瓣2422相对的一侧设有第一弧形凹槽2421a，所述第二瓣2422上与所述第一瓣2421相对的一侧设有第二弧形凹槽2422a，所述第一弧形凹槽2421a与第二弧形凹槽2422a配合形成容纳所述上限位凸起2412和下限位凸起2413的容纳腔(图中未示出)，所述转动块241可以所述限位凸起为轴在所述关节块242上转动。

进一步的，为了方便转动块241与关节块242相对转动，可以设置第一瓣2421和第二瓣2422的侧壁为弧形侧壁，对应的关节通孔2411的侧壁为弧形侧壁，减少第一瓣2421和第二瓣2422与转动块241之间的碰撞摩擦。

因为上限位凸起2412和下限位凸起2413占据了关节通孔2411内的部分空间，所以从一侧不好安装关节块242，所以将关节块242分成两瓣是为了方便安装关节块242，第一瓣2421和第二瓣2422从关节通孔2411的两侧同时装入关节通孔2411，将上限位凸起2412和下限位凸起2413包裹在第一弧形凹槽2421a和第二弧形凹槽2422a中，则转动块241可以以第一限位凸起和第二限位凸起为轴自由旋转。因为腿部件24是串在定位轴上的，所以腿部件24移动时无法与定位轴有一定夹角，但是腿部件24在凸轮222上的滑动是同时上下和前后交替运动的，所以在前后滑动的过程中，可能会对定位轴形成压力；设置关节块242，使转动快可以相对关节块242转动，则减少腿部件24给凸轮222的压力，减少凸轮222与腿部件24之间的压力，减少定位轴断裂的风险。

具体的，所述第一瓣2421和第二瓣2422的中心位置设有定脚轴穿孔2423，所述定脚轴23贯穿所述定脚轴穿孔2423，将所述关节块242限位在所述定脚轴23上。特别的，上限位凸起2412的底面与下限位凸起2413的顶面之间的距离大于或者等于定脚轴23的直径，定脚轴23穿过定脚轴穿孔2423时，上限位凸起2412和下限位凸起2413对其进行避让。

具体的，所述主架21背离所述凸轮轴22的一侧设有第一外框架50，所述第一外框架50用于固定设置所述驱动结构10。将驱动结构10、第一外框架50和第一运动结构20相互固定，集成安装在一起，越障机器人运动时就不受位置限制，方便移动或者运输；而且第一外框架50将驱动结构10和第一运动结构20分开，减少越障机器人运动过程中驱动结构10与第一运动结构20的碰撞摩擦，防止损坏部件。

具体的，驱动结构10可包括驱动电机和凸轮轴联轴器，将凸轮轴联轴器安装在驱动电机输出端，然后再连接第一运动结构20中的凸轮轴22，实现对第一运动结构20的驱动。

进一步的，所述越障机器人还包括给所述驱动结构10供电的电源结构60，所述电源结构60包括电源(图中未示出)、电源盒62和电源盒支架61，所述电源盒支架61一端固定在所述第一外框架50上，另一端固定在所述主架21背离所述第一外框架50的一侧，所述电源盒62安装在所述电源盒支架61上，所述电源设置于所述电源盒62内。

将电源盒支架61也固定在第一外框架50和主架21上，及时给驱动结构10供电，使越障机器人的供电电源为移动电源，方便越障机器人运动，减少越障机器人的接线，节省材料，减少接线对越障机器人的阻碍和限制。其次，电源装在电源盒62中，给电源稳定的无力保护，防止在越障机器人在隧道、地底、植物丛林等环境中运动时外界对电源的磨损或者碰撞，维持电源稳定持久的正常供电。本实施例涉及的电源可以是干电池、蓄电池、锂电池、可充电电池、太阳能电池中的一种或多种，并且不限于这些类型的电源，其他移动电源也可以达到本实施例所需要的技术效果。

具体的，所述第二运动结构30与所述第一运动结构20为完全相同的结构。使用前后相同的结构，当越障机器人运动时，前后段的运动步幅、步频是一致的，不用进一步控制或者调节，而且不用另外设计结构，节省磨具和加工成本。

具体的，所述第一运动结构20靠近所述第二运动结构30的一侧设有驱动段转向架25；所述转动结构41包括舵机411、转动舵机架412以及转向连接件413，所述转动舵机架412设置于所述第二运动结构30上，所述舵机411设置于所述转动舵机架412上背离所述第二运动结构30的一侧；所述转向连接件413安装在所述舵机411上；所述舵机411位于所述驱动段转向架25上方，所述转向连接件413一端与所述舵机411连接，另一端与所述驱动段转向架25连接。将舵机411设置在驱动端转向架的上方，则舵机411的轴向方向与驱动端转向架相互垂直，舵机411带动转向连接件413转动时，第二运动结构30与驱动端转向架发生相对的水平方向上的转动。

具体的，所述舵机411为电机。所述第二运动结构30上可以设置与舵机411电连接的电源，给舵机411供电，比如干电池、蓄电池、锂电池、可充电电池、太阳能电池等等；进一步的，为控制转向，可以设置开关控制电路的开合，进而控制转向的时机，实现更好地控制运动中的越障机器人。

具体的，所述转向连接件413上与所述驱动段转向架25相对的位置设有截面为多边形的棱柱4131，所述驱动段转向架25上与所述棱柱4131相对的位置设有连接孔251，所述连接孔251的截面形状与所述棱柱4131的截面形状相同，所述棱柱4131与所述连接孔251插接配合。多边形的对位连接更加稳定，棱柱4131的侧棱会限制转向连接件413在连接孔251中的滑动，所以当舵机411产生扭力时，转向连接件413会在连接孔251中卡死，通过驱动段转向架25的反作用力使整个第二运动结构30相对第一运动结构20转动。另外，多边形的连接凸块与连接穿孔配合时方便快速对位。

优选的，所述棱柱4131为三棱柱4131。三棱柱4131的截面形状为正三角形，正三角形结构比正四边形、正五边形、正六边形等等其他多边形形状的稳定性更好，可以承受更强的扭力，减少转动连接件在使用过程中变形的风险，维持转向结构40正常的工作状态。

进一步的，所述万向节结构42包括万向节件421，以及设置于所述万向节两端的两个联轴器422，两个所述联轴器422分别与所述第一运动结构20和所述第二运动结构30可拆卸连接。首先设置转向连接件413与连接孔251插接配合，也属于可拆卸配合，进而设置可拆卸的万向节结构42，使越障机器人的第一运动结构20、第二运动结构30、连接结构和转动结构41等部件可以实现独立生产制造，并模块化安装更换，既有利于越障机器人的安装和维护；又易于为其添加新的功能部件，实现新的功能。

具体的，所述第二运动结构30上背离所述第一运动结构20的一侧设有第二外框架70，所述第二外框架70上背离所述第二运动结构30的一侧还设有探测结构80，所述探测结构80包括传感器81、传感器安装架82和控制面板83，所述传感器安装架82设置于所述第二外框架70背离所述第二运动结构30的一侧，用于安装所述传感器81；所述控制面板83与所述传感器81、驱动结构10和转动结构41电连接，可收集所述传感器81数据并控制所述驱动结构10和转向结构40，以实现所述越障机器人自动避障。用第二外框架70将第二运动结构30和探测结构80分隔开，便于模块化安装，同时防止相互碰撞磨损，安装传感器81，增加越障机器人对周围环境的分析判断能力，然后通过增加控制面板83实现越障机器人自动控制转向和移动，实现自动避障，提高越障机器人的智能程度。

进一步的，所述传感器81可以设置有多个，多个所述传感器81可以包括超声波探测传感器81、光敏传感器81、红外传感器81、摄像传感器81等等传感器81中的一种或多种。设置不同的传感器81增加越障机器人对周围环境的探测准确度，减少误判。

需要说明的是，本申请涉及的第一运动结构20、第二运动结构30、万向节结构42等等部件可以由聚乳酸(polylactic acid，PLA)材料通过3D打印得到，重量轻，有利于减轻越障机器人自重。

优选的，如图8和9所示，设置第一运动结构20左右两侧分别设置四个腿部件24，第二运动结构30左右两侧也分别设置四个腿部件24，由于上述凸轮轴22与腿部件24设计的特点，当第一运动结构20和第二运动结构30运动时，可以将各种八个腿部件24分为A、B两组，如图9中的A1、A2、A3、A4为一组，B1、B2、B3、B4为一组(编组和编号只针对腿部件24间的位置而定，只为区分不同组用，与第一运动结构20或者第二运动结构30的朝向无关)，凸轮轴22转动时，同组腿部件24运动状态相同(不同侧腿部件24运动为对称)，当一组腿部件24处于空载状态时，另一组必处于工作状态，工作状态的腿部件24与地面或其他工作面接触，通过摆动抬起主架21向前/后运动；两组腿部件24交替工作，凸轮轴22每转一圈主架21向前/后运动6次，每组3次。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种越障机器人，其特征在于，包括：

驱动结构，用于提供动力；

第一运动结构，与所述驱动结构连接，所述驱动结构驱动所述第一运动结构运动；

第二运动结构；以及

转向结构，设置于所述第二运动结构上，一端连接所述第二运动结构，另一端连接所述第一运动结构；

其中，所述转向结构包括转动结构和万向节结构，所述转动结构用于产生转向力，使所述第二运动结构可相对所述第一运动结构转动；所述万向节结构使所述第二运动结构维持与第一运动结构同步运动。

2.根据权利要求1所述的越障机器人，其特征在于，所述第一运动结构包括：

主架；

凸轮轴，设置于所述主架上，一端与所述驱动结构连接，另一端与所述万向节结构连接；

定脚轴，设置于所述主架上，所述定脚轴设置有两个，分别位于所述凸轮轴两侧；以及

腿部件，所述腿部件设置有若干个，若干所述腿部件安装在两个所述定脚轴上，并且在所述定脚轴上自由转动；

其中，所述凸轮轴的侧壁上设有波浪形滑槽，所述腿部件的端部插入所述滑槽内，所述驱动结构驱动所述凸轮轴转动，带动所述腿部件在所述定脚轴上上下转动的同时前后往返摆动。

3.根据权利要求2所述的越障机器人，其特征在于，所述凸轮轴包括轴杆和串联固定在所述轴杆上交错设置的若干个凸轮，所述凸轮沿自身径向方向的截面形状为正多边形，所述波浪形滑槽位于所述凸轮的侧壁上。

4.根据权利要求2所述的越障机器人，其特征在于，所述腿部件包括转动块和关节块，所述关节块安装在所述定脚轴上；所述转动块上设有关节通孔，所述通孔的顶面形成有上限位凸起，所述通孔的底面形成有下限位凸起，所述上限位凸起与下限位凸起相对设置；

所述关节块包括对称设置的第一瓣和第二瓣，所述第一瓣上与所述第二瓣相对的一侧设有第一弧形凹槽，所述第二瓣上与所述第一瓣相对的一侧设有第二弧形凹槽，所述第一弧形凹槽与第二弧形凹槽配合形成容纳所述上限位凸起和下限位凸起的容纳腔，所述转动块以所述限位凸起为轴在所述关节块上转动。

5.根据权利要求2所述的越障机器人，其特征在于，所述主架背离所述凸轮轴的一侧设有第一外框架，所述第一外框架用于固定设置所述驱动结构；

所述越障机器人还包括给所述驱动结构供电的电源结构，所述电源结构包括电源、电源盒和电源盒支架，所述电源盒支架一端固定在所述第一外框架上，另一端固定在所述主架背离所述第一外框架的一侧，所述电源盒安装在所述电源盒支架上，所述电源设置于所述电源盒内。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的越障机器人，其特征在于，所述第二运动结构与所述第一运动结构为完全相同的结构。

7.根据权利要求1所述的越障机器人，其特征在于，所述第一运动结构靠近所述第二运动结构的一侧设有驱动段转向架；所述转动结构包括：

舵机；

转动舵机架，设置于所述第二运动结构上，所述舵机设置于所述转动舵机架上背离所述第二运动结构的一侧；以及

转向连接件，安装在所述舵机上；

其中，所述舵机位于所述驱动段转向架上方，所述转向连接件一端与所述舵机连接，另一端与所述驱动段转向架连接。

8.根据权利要求7所述的越障机器人，其特征在于，所述转向连接件上与所述驱动段转向架相对的位置设有截面为多边形的棱柱，所述驱动段转向架上与所述棱柱相对的位置设有连接孔，所述连接孔的截面形状与所述棱柱的截面形状相同，所述棱柱与所述连接孔插接配合。

9.根据权利要求7所述的越障机器人，其特征在于，所述万向节结构包括万向节件，以及设置于所述万向节件两端的两个联轴器，两个所述联轴器分别与所述第一运动结构和所述第二运动结构可拆卸连接。

10.根据权利要求1所述的越障机器人，其特征在于，所述第二运动结构上背离所述第一运动结构的一侧设有第二外框架，所述第二外框架上背离所述第二运动结构的一侧还设有探测结构，所述探测结构包括：

传感器；

传感器安装架，设置于所述第二外框架背离所述第二运动结构的一侧，用于安装所述传感器；以及

控制面板，与所述传感器、驱动结构和转动结构电连接，用于收集所述传感器数据并控制所述驱动结构和转向结构，以实现所述越障机器人自动避障。

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