[发明专利]可自组装为多足轮腿式机器人的模块机器人

权利要求书

1.一种可自组装为多足轮腿式机器人的模块机器人，包括左腿部件(I)、主体框架(II)和右腿部件(III)，其特征在于：

所述的左腿部件(I)和右腿部件(III)结构相同，对称安装于主体框架(II)的左右两侧；

所述的左腿部件(I)包括有足部减速电机(1)、第一舵机(2)、第二舵机(3)、小腿杆件(4)、第三舵机(5)、大腿杆件(6)和双舵机关节(7)；小腿杆件(4)通过第三舵机(5)与大腿杆件(6)连接，具有一个旋转自由度；足部减速电机(1)通过第一舵机(2)、第二舵机(3)与小腿杆件(4)相连，具有两个旋转自由度；足部减速电机(1)的输出轴与轮子(1-1)相连，进而形成轮腿式机器人；

所述的主体框架(II)前后各安装有前快速接头(8)和后快速接头(9)，与其他模块机器人进行快速连接，形成多足轮腿式机器人。

2.根据权利要求1所述的一种可自组装为多足轮腿式机器人的模块机器人，其特征在于：

所述的双舵机关节(7)包括有垂直连接到一起的第一单轴舵机(7-1)和第二单轴舵机(7-2)，第一单轴舵机(7-1)与主体框架(II)相连接，第二单轴舵机(7-2)与大腿杆件(6)相连接，进而大腿杆件(6)具有绕两轴旋转的两个自由度。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的一种可自组装为多足轮腿式机器人的模块机器人，其特征在于：

所述的主体框架(II)上安装加速度计以及角速度计，利用PID算法控制足部减速电机(1)驱动轮子(1-1)进行平衡，实现二轮平衡行走。

4.根据权利要求1或2中任一项所述的一种可自组装为多足轮腿式机器人的模块机器人，其特征在于：

所述的主体框架(II)上安装万向轮及支架，实现三轮车式的行走。

5.根据权利要求1或2中任一项所述的一种可自组装为多足轮腿式机器人的模块机器人，其特征在于：

所述的主体框架(II)上安装红外测距装置；

当模块机器人搜素其他单体时，使用红外测距装置利用三角定位的方式确定其他模块机器人的位置，然后控制主体框架(II)前往与之对接；对接时，前快速接头(8)和后快速接头(9)分别与前后的其他模块机器人固连，从而形成多足式轮腿机器人。

6.一种多轮腿式机器人，其特征在于：包含有多于两个的上述模块机器人，每个模块机器人之间通过前快速接头(8)和后快速接头(9)结合在一起。

7.根据权利要求6所述的一种多轮腿式机器人，其特征在于：

其为由三个模块机器人组成的六足轮腿式机器人；每个模块机器人之间通过前快速接头(8)和后快速接头(9)结合在一起。

8.根据权利要求6或7中任一项所述的一种多轮腿式机器人，其特征在于：

不同的模块机器人单体在各自的主体框架(II)上安装不同的功能模块，实现不同的功能；在位于前方的模块机器人A安装摄像头模块，在中间的模块机器人B安装烟雾传感模块。

9.根据权利要求6或7中任一项所述的一种多轮腿式机器人，其特征在于：当轮腿式机器人行走时，可以采用三种方式：第一种是用于复杂崎岖地形的足式仿生行走，第二种用于平坦人造路面的多轮车式行走，第三种是前两种运动方式的复合。

10.一种多轮腿式机器人的控制系统，其特征在于：其包含有三个级别：

第一级控制系统是最高级，为用户处的PC机终端，利用无线通信与第二级控制系统相互通信；

第二级控制系统为安装于模块机器人主体框架II上的MCU模块，不同的模块机器人可以使用不同的MCU，这样在各个模块机器人中便有了等级体现，载有更高级MCU的模块机器人成为第二级控制系统的中心，可以由其控制其他模块机器人的运动；第二级控制系统可以通过I2C通讯协议与第三级控制系统通信；

第三级控制系统包括安装于各个舵机上的电机控制器，安装于结构件上的底层控件。