本發(fā)明涉及機器人技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及輪履復(fù)合式機器人及遙控機器人。

背景技術(shù)：

截至目前，輪履復(fù)合的結(jié)構(gòu)依舊是越障的主流設(shè)計，相比于足類和輪式機器人，履帶式機器人有更高的地形適應(yīng)能力。和混合式和特殊式相比，履帶式結(jié)構(gòu)簡單、控制容易和成本較低而且速度更快。因此履帶是全地形機器人最常采用的行動方式。輪履復(fù)合式機器人廣泛應(yīng)用于運輸、軍事、災(zāi)害救援上。履帶式機器人擁有以下的優(yōu)點：(1)接地面積大，所以增大了坦克在松軟、泥濘路面上的通過能力，降低了下陷量轉(zhuǎn)向半徑極小，可以實現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向。(2)履帶支撐面上有履齒，與地面形成較大的摩擦力，牽引附著性能好，有利于發(fā)揮較大的牽引力。(3)具有良好的自復(fù)位和越障能力，帶有履帶臂的機器人還可以像腿式機器人一樣實現(xiàn)行走?，F(xiàn)有的輪履復(fù)合式機器人結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整體較重，運動不便捷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種輪履復(fù)合式機器人，其結(jié)構(gòu)簡單、重量輕巧，能在不同路況及復(fù)雜路面情況下行走。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種遙控機器人，其結(jié)構(gòu)簡單、重量輕巧，能在不同路況及復(fù)雜路面情況下行走。

本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：

一種輪履復(fù)合式機器人，包括機器人主體、控制板、驅(qū)動輪、橡膠輪、第一履帶輪、第二履帶輪、第三履帶輪、第一電機、第二電機、第三電機和傳動履帶?？刂瓢灏惭b于機器人主體上，第二履帶輪位于第一履帶輪及第三履帶輪之間，且三者通過傳動履帶傳動連接。驅(qū)動輪、橡膠輪、第一履帶輪、第二履帶輪、第三履帶輪的數(shù)量均為兩個，且分別位于機器人本體的兩側(cè)。第一電機、第二電機、第三電機的數(shù)量均為兩個，兩個第一電機的輸出軸同軸設(shè)置，并分別驅(qū)動兩個驅(qū)動輪。兩個第二電機的輸出軸同軸設(shè)置，并分別驅(qū)動兩個第一履帶輪。橡膠輪與第二履帶輪的輸入軸均為第三電機的輸出軸。第一履帶輪的轉(zhuǎn)軸與第二履帶輪的轉(zhuǎn)軸所組成第一平面，第二履帶輪的轉(zhuǎn)軸與第三履帶輪的轉(zhuǎn)軸所組成第二平面，第一平面與第二平面成夾角設(shè)置。

進一步地，上述兩個驅(qū)動輪分別與其位于機器人主體同一側(cè)的橡膠輪的兩條外切線組成的第三平面，第三平面與輪履復(fù)合式機器人相切于驅(qū)動輪及橡膠輪的外圓周。

進一步地，上述第二履帶輪的直徑小于橡膠輪的直徑，且傳動履帶的厚度與第二履帶輪的半徑之和小于橡膠輪的半徑。

進一步地，上述第一平面與第二平面的夾角范圍為30度至65度。

進一步地，上述驅(qū)動輪包括輪本體和輪履帶，輪履帶固定地套設(shè)于輪本體的外圓周上。

進一步地，上述輪履復(fù)合式機器人還包括兩個第一導(dǎo)輪和兩個第二導(dǎo)輪，第一導(dǎo)輪和第二導(dǎo)輪分別安裝于機器人主體的兩側(cè)，且兩個第一導(dǎo)輪之間的距離大于兩個驅(qū)動輪之間的距離，兩個第二導(dǎo)輪之間的距離大于兩個橡膠輪之間的距離。

進一步地，上述輪履復(fù)合式機器人還包括第一機械手指和第二機械手指，第一機械手指的一端與機器人本體固定連接，另一端與第一導(dǎo)輪可轉(zhuǎn)動地連接；第二機械手指的一端與機器人本體固定連接，另一端與第二導(dǎo)輪可轉(zhuǎn)動地連接。

進一步地，上述機器人主體包括連桿、平板、兩個第一支桿和兩個第二支桿，第一支桿的兩端分別與第一電機與第二電機固定連接，連桿的兩端分別與兩個第一支桿固定連接；第二支桿的兩端分別與第二電機及第三電機固定連接，兩個第三電機均安裝于平板上。

進一步地，上述平板上設(shè)置有多個連接孔，多個連接孔用于與外部搭載物體連接。

一種遙控機器人，包括遙控器、通信模塊和輪履復(fù)合式機器人。輪履復(fù)合式機器人包括機器人主體、控制板、驅(qū)動輪、橡膠輪、第一履帶輪、第二履帶輪、第三履帶輪、第一電機、第二電機、第三電機和傳動履帶?？刂瓢灏惭b于機器人主體上，第二履帶輪位于第一履帶輪及第三履帶輪之間，且三者通過傳動履帶傳動連接。驅(qū)動輪、橡膠輪、第一履帶輪、第二履帶輪、第三履帶輪的數(shù)量均為兩個，且分別位于機器人本體的兩側(cè)。第一電機、第二電機、第三電機的數(shù)量均為兩個，兩個第一電機的輸出軸同軸設(shè)置，并分別驅(qū)動兩個驅(qū)動輪。兩個第二電機的輸出軸同軸設(shè)置，并分別驅(qū)動兩個第一履帶輪。橡膠輪與第二履帶輪的輸入軸均為第三電機的輸出軸。第一履帶輪的轉(zhuǎn)軸與第二履帶輪的轉(zhuǎn)軸所組成第一平面，第二履帶輪的轉(zhuǎn)軸與第三履帶輪的轉(zhuǎn)軸所組成第二平面，第一平面與第二平面成夾角設(shè)置。通信模塊安裝于機器人主體上，遙控器與通信模塊通信連接。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的輪履復(fù)合式機器人及遙控機器人的有益效果是：

驅(qū)動輪和橡膠輪的配合，可以使輪履復(fù)合式機器人適應(yīng)于平地上的行走；第一平面與第二平面成夾角設(shè)置，第一履帶輪、第二履帶輪和第三履帶輪與傳動履帶的配合，可以使輪履復(fù)合式機器人適應(yīng)臺階或凹凸地面的行走。本實施例提供的輪履復(fù)合式機器人結(jié)構(gòu)簡單、重量輕巧，能在不同路況及復(fù)雜路面情況下行走。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹。應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明的第一實施例提供的輪履復(fù)合式機器人在第一視角下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的第一實施例提供的輪履復(fù)合式機器人在第二視角下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的第一實施例提供的輪履復(fù)合式機器人在第三視角下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的第一實施例提供的輪履復(fù)合式機器人在第四視角下的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：100-輪履復(fù)合式機器人；110-機器人主體；112-連桿；114-第一支桿；116-第二支桿；118-平板；120-控制板；130-驅(qū)動輪；131-輪本體；132-輪履帶；140-橡膠輪；151-第一履帶輪；152-第二履帶輪；153-第三履帶輪；154-傳動履帶；161-第一導(dǎo)輪；162-第二導(dǎo)輪；171-第一機械手指；172-第二機械手指；181-第一電機；182-第二電機；183-第三電機；191-第一平面；192-第二平面；193-第三平面。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。

因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“上”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，或者是本領(lǐng)域技術(shù)人員慣常理解的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的設(shè)備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，“設(shè)置”、“連接”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，“連接”可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接連接，也可以通過中間媒介間接連接，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。

第一實施例

請參閱圖1和圖2，本實施例提供了一種輪履復(fù)合式機器人100，其結(jié)構(gòu)簡單、重量輕巧，能在不同路況及復(fù)雜路面情況下行走。

本實施例提供的輪履復(fù)合式機器人100包括機器人主體110、控制板120、驅(qū)動輪130、橡膠輪140、第一履帶輪151、第二履帶輪152、第三履帶輪153、第一電機181、第二電機182、第三電機183、傳動履帶154、第一導(dǎo)輪161、第二導(dǎo)輪162、第一機械手指171和第二機械手指172。

控制板120安裝于機器人主體110上，第二履帶輪152位于第一履帶輪151及第三履帶輪153之間，且三者通過傳動履帶154傳動連接。

驅(qū)動輪130、橡膠輪140、第一履帶輪151、第二履帶輪152、第三履帶輪153、第一電機181、第二電機182、第三電機183、第一導(dǎo)輪161、第二導(dǎo)輪162、第一機械手指171和第二機械手指172的數(shù)量均為兩個，且分別關(guān)于機器人主體110的中軸線對稱。

可以理解，驅(qū)動輪130、橡膠輪140、第一履帶輪151、第二履帶輪152、第三履帶輪153的數(shù)量均為兩個，且分別位于機器人本體的兩側(cè)，以便在提供對機器人主體110進行支撐的同時，帶動機器人主體110運動。

兩個第一電機181的輸出軸同軸設(shè)置，并分別驅(qū)動兩個驅(qū)動輪130。兩個第二電機182的輸出軸同軸設(shè)置，并分別驅(qū)動兩個第一履帶輪151。橡膠輪140與第二履帶輪152的輸入軸均為第三電機183的輸出軸，即橡膠輪140與第二履帶輪152均套設(shè)于第三電機183的輸出軸上，橡膠輪140、第二履帶輪152與第三電機183的輸出軸三者轉(zhuǎn)動時的轉(zhuǎn)動軸線一致。

需要說明的是，兩個第一電機181的輸出軸雖然是同軸設(shè)置的，但在本實施例中，并不是共用同一根軸，而是不同的兩根軸。同樣，兩個第二電機182和兩個第三電機183也采用類似的設(shè)置。這樣設(shè)置是為了便于輪履復(fù)合式機器人100在行走時方便轉(zhuǎn)彎。

請參閱圖3和圖4，第一履帶輪151的轉(zhuǎn)軸與第二履帶輪152的轉(zhuǎn)軸所組成第一平面191，第二履帶輪152的轉(zhuǎn)軸與第三履帶輪153的轉(zhuǎn)軸所組成第二平面192，第一平面191與第二平面192成夾角設(shè)置，以使輪履復(fù)合式機器人100翻越障礙物或在臺階路面行走。通常情況下，第一平面191與第二平面192的夾角范圍為30度至65度。

在本實施例中，第一平面191與第二平面192的夾角為55度。當(dāng)然，并不僅限于此，在本發(fā)明的其他實施例中，該夾角也可以為30度至65度范圍內(nèi)的任意其他值。

兩個驅(qū)動輪130分別與其位于機器人主體110同一側(cè)的橡膠輪140的兩條外切線組成的第三平面193，第三平面193與輪履復(fù)合式機器人100相切于驅(qū)動輪130及橡膠輪140的外圓周。

應(yīng)當(dāng)理解，在某些時候，比如輪履復(fù)合式機器人100在與水平面平行的地面上行走時，第三平面193與該行走的地面重合。

可以理解，第三平面193與第一平面191既可以是相互平行，也可以是不平行的。平行與否與第一履帶輪151的設(shè)置有關(guān)。在本實施例中，第一平面191與第三平面193不是相互平行的。當(dāng)然，并不僅限于此，有時為了使輪履復(fù)合式機器人100適應(yīng)其他復(fù)雜的路況，第一平面191也可以與第三平面193平行。

在本實施例中，第二履帶輪152的直徑小于橡膠輪140的直徑，且傳動履帶154的厚度與第二履帶輪152的半徑之和小于橡膠輪140的半徑。即當(dāng)輪履復(fù)合式機器人100放置于與地平線平行的支撐面上時，驅(qū)動輪130和橡膠輪140與該支撐面接觸，而傳動履帶154相對于該支撐面懸空。這樣可以使輪履復(fù)合式機器人100在這類平坦的支撐面上更方便地行走。

在本實施例中，驅(qū)動輪130包括輪本體131和輪履帶132，輪履帶132固定地套設(shè)于輪本體131的外圓周上。輪履帶132起到增加摩擦力的作用，從而使輪履復(fù)合式機器人100更加防滑，尤其是在爬坡或者上臺階時，輪履帶132可以進一步防止輪履復(fù)合式機器人100整體后退。

第一導(dǎo)輪161和第二導(dǎo)輪162分別安裝于機器人主體110的兩側(cè)，且兩個第一導(dǎo)輪161之間的距離大于兩個驅(qū)動輪130之間的距離，兩個第二導(dǎo)輪162之間的距離大于兩個橡膠輪140之間的距離。

第一導(dǎo)輪161和第二導(dǎo)輪162一前一后分別設(shè)置，分別對輪履復(fù)合式機器人100的左前、右前、左后和右后四個邊角進行保護，以防止輪履復(fù)合式機器人100在碰撞時發(fā)生嚴重的損壞。尤其當(dāng)輪履復(fù)合式機器人100在管道或者賽道轉(zhuǎn)彎處時，輪履復(fù)合式機器人100可以在第一導(dǎo)輪161和第二導(dǎo)輪162的輔助下，避免嚴重損壞的可能。

在本實施例中，第一導(dǎo)輪161和第二導(dǎo)輪162分別通過第一機械手指171和第二機械手指172固定地安裝于機器人主體110上。第一機械手指171的一端與機器人本體固定連接，另一端與第一導(dǎo)輪161可轉(zhuǎn)動地連接；第二機械手指172的一端與機器人本體固定連接，另一端與第二導(dǎo)輪162可轉(zhuǎn)動地連接。

機器人主體110包括連桿112、平板118、兩個第一支桿114和兩個第二支桿116，第一支桿114的兩端分別與第一電機181與第二電機182固定連接，連桿112的兩端分別與兩個第一支桿114固定連接；第二支桿116的兩端分別與第二電機182及第三電機183固定連接，兩個第三電機183均安裝于平板118上。

通過連桿112、平板118、第一支桿114和第二支桿116搭建而成的機器人主體110結(jié)構(gòu)簡單，且由于連桿112、平板118、第一支桿114和第二支桿116均是輕質(zhì)的材料以及結(jié)構(gòu)本身上的簡單，所以機器人主體110在結(jié)構(gòu)簡單的基礎(chǔ)上，重量也很輕。這樣可以使整個輪履復(fù)合式機器人100的質(zhì)量減輕，從而節(jié)省驅(qū)動其所需要的動力，進而起到節(jié)約能源和環(huán)保的作用。

在本實施例中，連桿112與第一支桿114的固定連接方式為通過螺栓連接。以螺栓連接可以便于拆卸和安裝，進而使本實施例提供的輪履復(fù)合式機器人100擁有更好的組裝和拆卸性能。

平板118上設(shè)置有多個連接孔，多個連接孔用于與外部搭載物體連接。平板118的作用是便于對本實施例提供的輪履復(fù)合式機器人100做進一步拓展，比如作為運輸小車的拓展等。

本實施例提供的輪履復(fù)合式機器人100的工作原理：輪履復(fù)合式機器人100在第一電機181、第二電機182和第三電機183的驅(qū)動下行走，(1)當(dāng)路況為平地時，輪履復(fù)合式機器人100在驅(qū)動輪130和橡膠輪140的帶動下行走。遇到轉(zhuǎn)彎路況時，通過調(diào)整左右兩側(cè)的第一電機181和第二電機182實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。當(dāng)向左轉(zhuǎn)彎時，控制左邊輪子的電機速度小于控制右邊輪子的電機速度，從而使輪履復(fù)合式機器人100向左轉(zhuǎn)彎。向右轉(zhuǎn)彎的情況類似。(2)當(dāng)處于臺階(或凸起)地面時，傳動履帶154首先接觸臺階，在傳動履帶154的作用下，橡膠輪140離開地面，同時驅(qū)動輪130帶動輪履復(fù)合式機器人100繼續(xù)向前行進。

本實施例提供的輪履復(fù)合式機器人100的有益效果是：驅(qū)動輪130和橡膠輪140的配合，可以使輪履復(fù)合式機器人100適應(yīng)于平地上的行走；第一平面191與第二平面192成夾角設(shè)置，第一履帶輪151、第二履帶輪152和第三履帶輪153與傳動履帶154的配合，可以使輪履復(fù)合式機器人100適應(yīng)臺階或凹凸地面的行走。本實施例提供的輪履復(fù)合式機器人100結(jié)構(gòu)簡單、重量輕巧，能在不同路況及復(fù)雜路面情況下行走。

第二實施例

本實施例提供了一種遙控機器人(圖未示)，其結(jié)構(gòu)簡單、重量輕巧，能在不同路況及復(fù)雜路面情況下行走。

本實施例提供的遙控機器人包括遙控器、通信模塊和第一實施例提供的輪履復(fù)合式機器人100。通信模塊安裝于機器人主體110上，遙控器與通信模塊通信連接。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。