一種輪腿復(fù)合式六足機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，特別是涉及一種輪腿復(fù)合式六足機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，對(duì)移動(dòng)機(jī)器人而言，通常面臨的主要是一些復(fù)雜的環(huán)境，因此探討復(fù)雜環(huán)境下移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的研究具有非常重要的理論意義與實(shí)踐意義。在復(fù)雜環(huán)境下運(yùn)動(dòng)的機(jī)器人面臨許多挑戰(zhàn)，因?yàn)閺?fù)雜環(huán)境呈現(xiàn)非結(jié)構(gòu)化特點(diǎn)，常常難以用特定的形狀和參數(shù)去描述障礙物特征，地形適應(yīng)性就降低，從而造成移動(dòng)機(jī)器人越障的困難。與此同時(shí)，也對(duì)復(fù)雜環(huán)境下的移動(dòng)機(jī)器人就提出了更加苛刻的要求:機(jī)器人要具備較強(qiáng)的地形適應(yīng)能力，能夠通過(guò)多種類(lèi)型障礙，需要從機(jī)構(gòu)學(xué)角度，研究更具環(huán)境適應(yīng)性的越障機(jī)構(gòu)，而且要保證一定的效率，在平坦路況下，具有快速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以節(jié)省時(shí)間。
[0003]國(guó)外對(duì)復(fù)雜環(huán)境下移動(dòng)機(jī)器人的研究早在上個(gè)世紀(jì)六七十年代就已開(kāi)始，比較具有代表性的機(jī)器人主要集中在以下幾個(gè)領(lǐng)域:救援機(jī)器人、核探測(cè)機(jī)器人、月球(火星)車(chē)。美國(guó)的Talon機(jī)器人采用無(wú)擺臂履帶式設(shè)計(jì)，運(yùn)動(dòng)能力較強(qiáng)，環(huán)境適應(yīng)能力也很強(qiáng)，但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，越障能力較差；伊朗設(shè)計(jì)的Silver搜救機(jī)器人，主要用來(lái)在建筑物廢墟里面搜救人員。該機(jī)器人采用帶搖臂的履帶式設(shè)計(jì)，即在無(wú)擺臂履帶兩側(cè)添加能轉(zhuǎn)動(dòng)的履帶關(guān)節(jié)。；日本設(shè)計(jì)的FUMA機(jī)器人，一端帶有機(jī)械臂，可以搭載攝像頭，也可以幫助機(jī)器人越障。其行走機(jī)構(gòu)采用輪式設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，運(yùn)動(dòng)迅速，但是，在復(fù)雜的環(huán)境中，難以越過(guò)較高或溝槽類(lèi)的障礙，使用范圍有限；美國(guó)20世紀(jì)80年代設(shè)計(jì)的核輻射環(huán)境探測(cè)機(jī)器人SURB0T。該機(jī)器人采用萬(wàn)向輪結(jié)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)非常靈活，但是對(duì)復(fù)雜障礙的跨越能力非常有限。美國(guó)的火星車(chē)“Sojourner”，其采用六輪搖桿懸吊式結(jié)構(gòu)，前后四個(gè)輪子采用獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)和控制，運(yùn)動(dòng)能力很強(qiáng)。后來(lái)美國(guó)設(shè)計(jì)了新一代火星車(chē)“Rocky-7”，其運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和Sojourner是一樣的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種能在復(fù)雜環(huán)境中行走并在平坦環(huán)境中提高效率的輪腿復(fù)合式六足機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種輪腿復(fù)合式六足機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)，包括軀干及在軀干兩側(cè)設(shè)置的多足移動(dòng)機(jī)構(gòu)，軀干的底面設(shè)置有輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)，多足移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括前足、中足和后足，前足、中足和后足均包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的單腿機(jī)構(gòu)，各單腿機(jī)構(gòu)設(shè)有控制單腿機(jī)構(gòu)水平轉(zhuǎn)向的舵機(jī)I，輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的前輪，前足的各舵機(jī)I對(duì)應(yīng)連接各前輪并同時(shí)用于控制前輪轉(zhuǎn)向。
[0006]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，各單腿機(jī)構(gòu)均包括第一關(guān)節(jié)、第二關(guān)節(jié)和第二天"P O
[0007]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，第一關(guān)節(jié)包括控制水平轉(zhuǎn)向的舵機(jī)I及連接在舵機(jī)I輸出軸上的連接架，第二關(guān)節(jié)包括控制垂直轉(zhuǎn)向的舵機(jī)II及連接板，第三關(guān)節(jié)包括控制垂直轉(zhuǎn)向的舵機(jī)III及固定在舵機(jī)III上的支撐桿，連接架的另一端固定在舵機(jī)II上，連接板兩端均連接在舵機(jī)II和舵機(jī)III的輸出軸上。
[0008]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，各前輪均設(shè)有支撐架，支撐架上設(shè)有連接位于前足的舵機(jī)II的連接件。
[0009]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，支撐桿上設(shè)有腳掌結(jié)構(gòu)，腳掌結(jié)構(gòu)設(shè)有防滑墊。
[0010]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，各舵機(jī)1、舵機(jī)II和舵機(jī)III的輸出軸端面均設(shè)有舵盤(pán)。
[0011]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，前足向前傾斜度夾角，后足向后傾斜度夾角。
[0012]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的后輪，各后輪均獨(dú)立設(shè)有舵機(jī)IV。
[0013]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，前輪和后輪均為雙輪，雙輪之間通過(guò)輪軸連接。
[0014]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，軀干包括上底板和下底板，各舵機(jī)I置于上底板和下底板之間。
[0015]本發(fā)明的有益效果:此輪腿復(fù)合式六足機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)，在軀干及在軀干兩側(cè)設(shè)置的多足移動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及軀干的底面設(shè)置的輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得在復(fù)雜的環(huán)境下的越障采用多足移動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)越障，在平坦的環(huán)境下采用輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，可根據(jù)路況選擇運(yùn)動(dòng)方式，具有極強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)能力和環(huán)境適應(yīng)性，提高移動(dòng)效率。轉(zhuǎn)向的前輪布置在機(jī)器人前偵牝前足的各舵機(jī)I用于控制前輪轉(zhuǎn)向，提供轉(zhuǎn)向動(dòng)力，使得前輪借用腿部舵機(jī)I轉(zhuǎn)向，減少了驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)使得載重比大，越障能力強(qiáng)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
圖1是本發(fā)明實(shí)施例整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例為輪式移動(dòng)狀態(tài)示意圖；
圖3是本發(fā)明實(shí)施例前輪與前足的復(fù)合機(jī)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明實(shí)施例后輪示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]參照?qǐng)D1?圖4，本發(fā)明為一種輪腿復(fù)合式六足機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)，包括軀干I及在軀干I兩側(cè)設(shè)置的多足移動(dòng)機(jī)構(gòu)2，軀干I的底面設(shè)置有輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)3，多足移動(dòng)機(jī)構(gòu)2包括前足、中足和后足，前足、中足和后足均包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的單腿機(jī)構(gòu)21，各單腿機(jī)構(gòu)21設(shè)有控制單腿機(jī)構(gòu)21水平轉(zhuǎn)向的舵機(jī)I 41，輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)3包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的前輪31，前足的各舵機(jī)I 41對(duì)應(yīng)連接各前輪31并同時(shí)用于控制前輪31轉(zhuǎn)向。
[0018]此輪腿復(fù)合式六足機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)，在軀干I及在軀干I兩側(cè)設(shè)置的多足移動(dòng)機(jī)構(gòu)2，以及軀干I的底面設(shè)置的輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)3，使得在復(fù)雜的環(huán)境下的越障采用多足移動(dòng)機(jī)構(gòu)2運(yùn)動(dòng)越障，在平坦的環(huán)境下采用輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)3運(yùn)動(dòng)，可根據(jù)路況選擇運(yùn)動(dòng)方式，具有極強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)能力和環(huán)境適應(yīng)性，提高移動(dòng)效率。轉(zhuǎn)向的前輪31布置在機(jī)器人前側(cè)，前足的各舵機(jī)I 41用于控制前輪31轉(zhuǎn)向，提供轉(zhuǎn)向動(dòng)力，使得前輪31借用腿部舵機(jī)I 41轉(zhuǎn)向，減少了驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)使得載重比大，越障能力強(qiáng)。
[0019]作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，各單腿機(jī)構(gòu)21均包括第一關(guān)節(jié)211、第二關(guān)節(jié)212和第三關(guān)節(jié)213。
[0020]作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，第一關(guān)節(jié)211包括控制水平轉(zhuǎn)向的舵機(jī)I 41及連接在舵機(jī)I 41輸出軸上的連接架6，第二關(guān)節(jié)212包括控制垂直轉(zhuǎn)向的舵機(jī)II 42及連接板7，第三關(guān)節(jié)213包括控制垂直轉(zhuǎn)向的舵機(jī)III 43及固定在舵機(jī)III 43上的支撐桿8，連接架6的另一端固定在舵機(jī)II 42上，連接板7兩端均連接在舵機(jī)II 42和舵機(jī)III 43的輸出軸上。[0021 ] 連接板7為雙連接板。
[0022]作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，各前輪31均設(shè)有支撐架32，支撐架32上設(shè)有連接位于前足的舵機(jī)II 42的連接件33。
[0023]支撐架32和下底板之間使用推力軸承，支撐架32和舵機(jī)I 41后軸用螺釘固定為一體。支撐架32通過(guò)連接件33與舵機(jī)II 42連接，加大驅(qū)動(dòng)力。
[0024]作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，支撐桿8上設(shè)有腳掌結(jié)構(gòu)9，腳掌結(jié)構(gòu)9設(shè)有防滑墊91ο
[0025]腳掌結(jié)構(gòu)9設(shè)計(jì)為一體結(jié)構(gòu)，上端為空心圓柱打螺孔，和連接件連接，下端為圓板結(jié)構(gòu)方便和防滑墊91粘結(jié)，在空心圓柱和圓板之間用肋板加強(qiáng)。
[0026]作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，各舵機(jī)I 41、舵機(jī)II 42和舵機(jī)III43的輸出軸端面均設(shè)有舵盤(pán)5。
[0027]作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，前足向前傾斜30度夾角，后足向后傾斜30度夾角。
[0028]作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)3包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的后輪34，各后輪34均獨(dú)立設(shè)有舵機(jī)IV 44。
[0029]后輪34包括舵機(jī)固定架和下底板之間通過(guò)4個(gè)螺柱用螺栓固定，以調(diào)節(jié)合適的后輪舵機(jī)I