CN220315159U - 轮腿移动机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轮腿移动机器人，涉及于机器人技术领域。轮腿移动机器人包括有架体和运动部件；运动部件包括有腿部调节组件和转轮移动组件；转轮移动组件与腿部调节组件连接，且能够带动腿部调节组件沿第一方向和第二方向运动；腿部调节组件与架体连接，且能够驱动架体在第一方向和第二方向移动，以调节架体相对于转轮移动组件的位置；第一方向和第二方向为相反方向；吹气组件设置于架体上，且能够产生朝向第一方向和第二方向流动的气流。通过设置吹气组件能够降低该轮腿移动机器人使用过程中倾倒的可能性，并且能够降低该轮腿移动机器人运动的难度。

Description

轮腿移动机器人

技术领域

本实用新型涉及于机器人技术领域，特别涉及一种轮腿移动机器人。

背景技术

主流的地面移动机器人往往是轮式结构或者腿式结构，轮式机器人在平地上效率高，且机械结构简单，可靠性好，易于控制，率先得到了快速的发展与广泛的运用，而腿式机器人具备在复杂非结构化环境中更好的机动性和适应性；现有一种轮腿机器人结合了轮式机器人的高速高效性和腿式机器人对复杂地形的适应性强的特点，增大机器人作业范围和环境适应性，轮腿机器人可以在平地上使用轮子移动，遇到障碍物时则能够跳过或跨过障碍物，并且腿部结构可以改变长度，腿部结构上可以安装有用于承托工作端的承托架，然而，由于轮腿机器人是通过轮子与地面接触，在轮腿机器人移动过程中受惯性力的影响，或在调节承托架的位置以调节工作端的位置时，都容易发生因重心不稳而倾倒，导致机器人的内外部元器件和工作端均受到损害。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种轮腿移动机器人，其降低该轮腿移动机器人使用过程中倾倒的可能性。

根据本实用新型实施例的轮腿移动机器人，包括：架体；运动部件，包括有腿部调节组件和转轮移动组件；所述转轮移动组件与所述腿部调节组件连接，且能够带动所述腿部调节组件沿第一方向和第二方向运动；所述腿部调节组件与所述架体连接，且能够驱动所述架体在第一方向和第二方向移动，以调节所述架体相对于所述转轮移动组件的位置；第一方向和第二方向为相反方向；吹气组件，设置于所述架体上，且能够产生朝向第一方向和第二方向流动的气流。

根据本实用新型的轮腿移动机器人，至少具有如下有益效果：工作机构可以安装在架体上，腿部调节组件与架体连接，腿部调节组件能够驱动架体相对于转轮移动组件在第一方向和第二方向移动，以调节架体的位置，从而调节架体上的工作机构的位置，当腿部调节组件驱动架体在第一方向上移动时，吹气组件能够产生朝向第一方向流动的气流，以给架体朝向第二方向的力，以降低该轮腿移动机器人朝向第一方向倾倒的可能性，相对应地，而当腿部调节组件驱动架体在第二方向上移动时，吹气组件能够产生朝向第二方向流动的气流，以给架体朝向第一方向的力，以降低该轮腿移动机器人朝向第二方向倾倒的可能性；转轮移动组件的工作端用于与地面接触，且能够带动腿部调节组件沿第一方向和第二方向运动，以带动架体沿第一方向和第二方向运动，当转轮移动组件启动以带动架体沿第一方向时，吹气组件能够产生朝向第二方向流动的气流，以给架体朝向第一方向的力，以能够推动架体朝向第一方向运动，降低该轮腿移动机器人朝向第一方向运动的难度，并且可以降低惯性力对架体的影响，从而降低该轮腿移动机器人倾倒的可能性，而当转轮移动组件停止以带动架体停止朝向第一方向运动时，吹气组件能够产生朝向第一方向流动的气流，以给架体朝向第二方向的力，以降低惯性力对架体的影响，相对应地，当转轮移动组件启动以带动架体沿第二方向时，吹气组件能够产生朝向第一方向流动的气流，以给架体朝向第二方向的力，以能够推动架体朝向第二方向运动，降低该轮腿移动机器人朝向第二方向运动的难度，并且可以降低惯性力对架体的影响，从而降低该轮腿移动机器人倾倒的可能性，而当转轮移动组件停止以带动架体停止朝向第二方向运动时，吹气组件能够产生朝向第二方向流动的气流，以给架体朝向第一方向的力，以降低惯性力对架体的影响；通过设置吹气组件能够降低该轮腿移动机器人使用过程中倾倒的可能性，并且能够降低该轮腿移动机器人运动的难度。

根据本实用新型的一些实施例，所述吹气组件包括有第一涵道风机和第二涵道风机，所述第一涵道风机用于产生朝向第一方向流动的气流，所述第二涵道风机用于产生朝向第二方向流动的气流。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一涵道风机和所述第二涵道风机在第一方向上间隔排列设置且对称设置。

根据本实用新型的一些实施例，还包括有安装座，所述安装座设置有两个且均设置有安装槽，所述安装座设置于所述架体上；述第一涵道风机和所述第二涵道风机分别可拆卸地设置于两个所述安装座的所述安装槽内。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一涵道风机和所述第二涵道风机均设置于所述架体的顶端。

根据本实用新型的一些实施例，所述腿部调节组件包括有第一驱动件、第二驱动件、大腿连杆和小腿连杆，所述第一驱动件和所述第二驱动件均设置于所述架体；所述小腿连杆的一端与所述大腿连杆的一端转动连接，所述小腿连杆远离所述大腿连杆的一端与所述转轮移动组件转动连接；所述第一驱动件与所述大腿连杆连接，且能够驱动所述大腿连杆转动；所述第二驱动件与所述小腿连杆驱动连接，且能够驱动所述小腿连杆转动。

根据本实用新型的一些实施例，所述腿部调节组件还包括有传动连杆，所述第二驱动件与所述传动连杆的一端连接，且能够驱动所述传动连杆的一端环绕所述大腿连杆的转动轴线转动，所述传动连杆远离所述第二驱动件的一端与所述小腿连杆的中间位置连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述转轮移动组件包括有滚轮和第三驱动件，所述滚轮与所述小腿连杆远离所述大腿连杆的一端转动连接；所述第三驱动件与所述滚轮驱动连接，且能够驱动所述滚轮转动。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一驱动件、所述第二驱动件和所述第三驱动件均为减速电机。

根据本实用新型的一些实施例，所述腿部调节组件和所述转轮移动组件均设置有两个，且分别位于所述架体的两侧。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型的轮腿移动机器人的结构示意图。

附图标记：

腿部调节组件100；第一驱动件110；第二驱动件120；凸轮结构121；大腿连杆130；小腿连杆140；传动连杆150；转轮移动组件200；滚轮210；架体300；第一涵道风机310；第二涵道风机320；安装座400；安装槽410。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、左、右、前、后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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1描述根据本实用新型实施例的轮腿移动机器人。

根据本实用新型实施例的轮腿移动机器人，轮腿移动机器人包括有架体300和运动部件；运动部件包括有腿部调节组件100和转轮移动组件200；转轮移动组件200与腿部调节组件100连接，且能够带动腿部调节组件100沿第一方向和第二方向运动；腿部调节组件100与架体300连接，且能够驱动架体300在第一方向和第二方向移动，以调节架体300相对于转轮移动组件200的位置；第一方向和第二方向为相反方向；吹气组件设置于架体300上，且能够产生朝向第一方向和第二方向流动的气流。

工作机构可以安装在架体300上，腿部调节组件100与架体300连接，腿部调节组件100能够驱动架体300相对于转轮移动组件200在第一方向和第二方向移动，以调节架体300的位置，从而调节架体300上的工作机构的位置，当腿部调节组件100驱动架体300在第一方向上移动时，吹气组件能够产生朝向第一方向流动的气流，以给架体300朝向第二方向的力，以降低该轮腿移动机器人朝向第一方向倾倒的可能性，相对应地，而当腿部调节组件100驱动架体300在第二方向上移动时，吹气组件能够产生朝向第二方向流动的气流，以给架体300朝向第一方向的力，以降低该轮腿移动机器人朝向第二方向倾倒的可能性；转轮移动组件200的工作端用于与地面接触，且能够带动腿部调节组件100沿第一方向和第二方向运动，以带动架体300沿第一方向和第二方向运动，当转轮移动组件200启动以带动架体300沿第一方向时，吹气组件能够产生朝向第二方向流动的气流，以给架体300朝向第一方向的力，以能够推动架体300朝向第一方向运动，降低该轮腿移动机器人朝向第一方向运动的难度，并且可以降低惯性力对架体300的影响，从而降低该轮腿移动机器人倾倒的可能性，而当转轮移动组件200停止以带动架体300停止朝向第一方向运动时，吹气组件能够产生朝向第一方向流动的气流，以给架体300朝向第二方向的力，以降低惯性力对架体300的影响，相对应地，当转轮移动组件200启动以带动架体300沿第二方向时，吹气组件能够产生朝向第一方向流动的气流，以给架体300朝向第二方向的力，以能够推动架体300朝向第二方向运动，降低该轮腿移动机器人朝向第二方向运动的难度，并且可以降低惯性力对架体300的影响，从而降低该轮腿移动机器人倾倒的可能性，而当转轮移动组件200停止以带动架体300停止朝向第二方向运动时，吹气组件能够产生朝向第二方向流动的气流，以给架体300朝向第一方向的力，以降低惯性力对架体300的影响；通过设置吹气组件能够降低该轮腿移动机器人使用过程中倾倒的可能性，并且能够降低该轮腿移动机器人运动的难度。

具体地，第一方向和第二方向均为水平方向。

具体地，还包括有控制系统，控制系统与运动部件和吹气组件电连接，且能够接收来自运动部件和吹气组件工作的信号，以控制运动部件和吹气组件工作。

参照图1，可以理解的是，吹气组件包括有第一涵道风机310和第二涵道风机320，第一涵道风机310用于产生朝向第一方向流动的气流，第二涵道风机320用于产生朝向第二方向流动的气流。

第一涵道风机310和第二涵道风机320均设置在架体300上，第一涵道风机310和第二涵道风机320均能够独立工作，以方便通过控制第一涵道风机310和第二涵道风机320能够分别单独吹出朝向第一方向和第二方向流动的气流，降低控制吹气组件的难度。

具体地，当其中一涵道风机产生流速过高的气流时，能够控制另一涵道风机及时产生相反方向的气流，以能够及时控制该轮腿移动机器人处于平衡状态。

具体地，控制第一涵道风机310和第二涵道风机320工作的电机驱动器可以安装在架体300内，以通过架体300保护电机驱动器。

参照图1，可以理解的是，第一涵道风机310和第二涵道风机320在第一方向上间隔排列设置且对称设置。

在第一方向上，第一涵道风机310位于第二涵道风机320的前侧，第一涵道风机310和第二涵道风机320对称设置，第一涵道风机310所产生朝向第一方向流动的气流不会流经第二涵道风机320处，而第二涵道风机320所产生朝向第二方向流动的气流不会流经第一涵道风机310处；第一涵道风机310和第二涵道风机320间隔设置，以降低第一涵道风机310和第二涵道风机320在工作时的相互影响；第一涵道风机310和第二涵道风机320在第二方向上对称设置，并且第一涵道风机310和第二涵道风机320均安装在架体300的中间位置，使得第一涵道风机310和第二涵道风机320对架体300产生的推力较为平衡，提高该轮腿移动机器人工作时的稳定性。

参照图1，可以理解的是，还包括有安装座400，安装座400设置于架体300上；安装座400设置有两个且均设置有安装槽410，第一涵道风机310和第二涵道风机320分别可拆卸地设置于两个安装座400的安装槽410内，以降低安装第一涵道风机310和第二涵道风机320的难度；当需要对第一涵道风机310和第二涵道风机320进行更换时，可以直接将第一涵道风机310和第二涵道风机320从安装槽410处拆下，将新的第一涵道风机310和第二涵道风机320重新安装在安装槽410内，安装槽410可以对第一涵道风机310和第二涵道风机320进行定位，以降低第一涵道风机310和第二涵道风机320的安装难度。

具体地，由于第一涵道风机310和第二涵道风机320的外壳形状为圆柱形，安装座400上的安装槽410为半圆槽，以减少第一涵道风机310和第二涵道风机320与安装槽410的内壁之间因碰撞而受到的损害。

参照图1，可以理解的是，由于转轮移动组件200位于架体300的下侧，第一涵道风机310和第二涵道风机320均设置于架体300的顶端，能够降低通过第一涵道风机310和第二涵道风机320控制该轮腿移动机器人平衡的难度，提高该轮腿移动机器人平衡的稳定性。

具体地，安装座400设置于架体300的顶端，第一涵道风机310和第二涵道风机320均位于架体300的上方，并通过安装座400与架体300连接。

参照图1，可以理解的是，腿部调节组件100包括有第一驱动件110、第二驱动件120、大腿连杆130和小腿连杆140，第一驱动件110和第二驱动件120均设置于架体300；小腿连杆140的一端与大腿连杆130的一端转动连接，小腿连杆140远离大腿连杆130的一端与转轮移动组件200转动连接；第一驱动件110与大腿连杆130连接，且能够驱动大腿连杆130转动；第二驱动件120与小腿连杆140驱动连接，且能够驱动小腿连杆140转动。

转轮移动组件200的工作端用于与地面接触，第一驱动件110驱动大腿连杆130转动，第二驱动件120驱动小腿连杆140转动，能够调节架体300在第一方向、第二方向和竖直方向上的位置，而通过第一驱动件110和第二驱动件120配合工作，能够调节架体300相对于转轮移动组件200的位置，并且能够调节架体300的高度，以较好的控制该轮腿机器人的平衡，并且大腿连杆130和小腿连杆140能够仿生人类的腿部结构，提高该轮腿机器人通用性和机动性。

具体地，第一驱动件110驱动大腿连杆130转动，第二驱动件120驱动小腿连杆140转动，能够调节架体300在第一方向、第二方向和竖直方向上的位置，通过第一驱动件110和第二驱动件120配合工作，能够使得大腿连杆130未与小腿连杆140连接的一端和小腿连杆140未与大腿连杆130连接的一端，从相互靠近的状态快速运动至相互远离状态，使得该轮腿机器人能够模仿人体腿部的跳跃动作，以使得该轮腿机器人作出跳跃动作。

参照图1，可以理解的是，腿部调节组件100还包括有传动连杆150，第二驱动件120与传动连杆150的一端连接，且能够驱动传动连杆150的一端环绕大腿连杆130的转动轴线转动，传动连杆150远离第二驱动件120的一端与小腿连杆140的中间位置连接。

具体地，第一驱动件110的一端与大腿连杆130的一端连接，且能够驱动大腿连杆130转动，第二驱动件120包括有转动工作端和凸轮结构121，转动工作端与凸轮结构121连接且能够转动凸轮结构121，第二驱动件120通过转动工作端转动凸轮结构121的转动轴线，与第一驱动件110转动大腿连杆130转动的转动轴线同轴设置，传动连杆150的一端连接于凸轮结构121的突出部分，使得第二驱动件120能够驱动传动连杆150的一端环绕大腿连杆130的转动轴线转动；传动连杆150的另一端与连接在小腿连杆140两端之间的位置，并且传动连杆150用于与小腿连杆140连接的一端与小腿连杆140与大腿连杆130连接端之间的距离，等于传动连杆150用于与凸轮结构121的一端与第一驱动件110与大腿连杆130连接端部之间的距离，而传动连杆150两个连接端之间距离与大腿连杆130的两个连接端之间的距离相等，以在凸轮结构121、传动连杆150、小腿连杆140和大腿连杆130之间形成有一平行四边形结构，以方便第二驱动件120通过该连杆结构控制小腿连杆140转动，使得第一驱动件110通过转动凸轮结构121，能够带动传动连杆150转动，从而带动小腿连杆140转动。

参照图1，可以理解的是，转轮移动组件200包括有滚轮210和第三驱动件，滚轮210与小腿连杆140远离大腿连杆130的一端转动连接；第三驱动件与滚轮210驱动连接，且能够驱动滚轮210转动。

滚轮210为转轮移动组件200的工作端，滚轮210用于地面抵接，第三驱动件通过驱动滚轮210转动以使滚轮210能够在地面上移动，以带动架体300移动；具体地，第三驱动件能够驱动滚轮210朝向第一方向或第二方向转动。

可以理解的是，第一驱动件110、第二驱动件120和第三驱动件均为减速电机。

具体地，第一驱动件110驱动大腿连杆130转动，第二驱动件120驱动小腿连杆140转动，能够调节架体300在第一方向、第二方向和竖直方向上的位置，通过第一驱动件110和第二驱动件120配合工作，能够使得大腿连杆130未与小腿连杆140连接的一端和小腿连杆140未与大腿连杆130连接的一端，从相互靠近的状态快速运动至相互远离状态，使得该轮腿机器人能够模仿人体腿部的跳跃动作，以能够使得该轮腿机器人作出跳跃动作；通过采用速比在10：1以内的减速电机，实现高速、大扭矩和高力透明的转动驱动，实现更好的力控制效果，完成该轮腿机器人的跳跃等不同动作，并且小减速比的机械性能好，结构简单，机械效率高，减速电机内部存在气隙，具有动力学隔离的效果，不让冲击传导到减速电机的机体，减速电机具有反驱能力，使得滚轮210能够顺时针和逆时针转动；第一涵道风机310和第二涵道风机320能够通过朝向相反方向吹出气流，能够转动在空中的轮腿机器人，以调节该轮腿机器人在空中的姿态。

参照图1，可以理解的是，腿部调节组件100和转轮移动组件200均设置有两个，且分别位于架体300的两侧，以提高该轮腿移动机器人的稳定性，降低该轮腿移动机器人倾倒的可能性。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本发明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。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。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示例。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示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.轮腿移动机器人，其特征在于，包括：

架体；

运动部件，包括有腿部调节组件和转轮移动组件；所述转轮移动组件与所述腿部调节组件连接，且能够带动所述腿部调节组件沿第一方向和第二方向运动；所述腿部调节组件与所述架体连接，且能够驱动所述架体在第一方向和第二方向移动，以调节所述架体相对于所述转轮移动组件的位置；第一方向和第二方向为相反方向；

吹气组件，设置于所述架体上，且能够产生朝向第一方向和第二方向流动的气流。

2.根据权利要求1所述的轮腿移动机器人，其特征在于，所述吹气组件包括有第一涵道风机和第二涵道风机，所述第一涵道风机用于产生朝向第一方向流动的气流，所述第二涵道风机用于产生朝向第二方向流动的气流。

3.根据权利要求2所述的轮腿移动机器人，其特征在于，所述第一涵道风机和所述第二涵道风机在第一方向上间隔排列设置且对称设置。

4.根据权利要求2所述的轮腿移动机器人，其特征在于，还包括有安装座，所述安装座设置有两个且均设置有安装槽，所述安装座设置于所述架体上；所述第一涵道风机和所述第二涵道风机分别可拆卸地设置于两个所述安装座的所述安装槽内。

5.根据权利要求2所述的轮腿移动机器人，其特征在于，所述第一涵道风机和所述第二涵道风机均设置于所述架体的顶端。

6.根据权利要求1所述的轮腿移动机器人，其特征在于，所述腿部调节组件包括有第一驱动件、第二驱动件、大腿连杆和小腿连杆，所述第一驱动件和所述第二驱动件均设置于所述架体；所述小腿连杆的一端与所述大腿连杆的一端转动连接，所述小腿连杆远离所述大腿连杆的一端与所述转轮移动组件转动连接；所述第一驱动件与所述大腿连杆连接，且能够驱动所述大腿连杆转动；所述第二驱动件与所述小腿连杆驱动连接，且能够驱动所述小腿连杆转动。

7.根据权利要求6所述的轮腿移动机器人，其特征在于，所述腿部调节组件还包括有传动连杆，所述第二驱动件与所述传动连杆的一端连接，且能够驱动所述传动连杆的一端环绕所述大腿连杆的转动轴线转动，所述传动连杆远离所述第二驱动件的一端与所述小腿连杆的中间位置连接。

8.根据权利要求6所述的轮腿移动机器人，其特征在于，所述转轮移动组件包括有滚轮和第三驱动件，所述滚轮与所述小腿连杆远离所述大腿连杆的一端转动连接；所述第三驱动件与所述滚轮驱动连接，且能够驱动所述滚轮转动。

9.根据权利要求8所述的轮腿移动机器人，其特征在于，所述第一驱动件、所述第二驱动件和所述第三驱动件均为减速电机。

10.根据权利要求1所述的轮腿移动机器人，其特征在于，所述腿部调节组件和所述转轮移动组件均设置有两个，且分别位于所述架体的两侧。