[发明专利]一种变形式轮履腿复合机器人

说明书

技术领域

本发明主要涉及到移动机器人领域，特指一种变形式轮履腿复合机器人。

背景技术

众所周知，用于火灾、矿难、核泄漏等危险作业的小型地面移动机器人以其体积小、成本低、生存能力强、运动灵活等特点成为移动机器人研究领域的又一热点。移动机器人最基本的行走方式有轮式、履带式及腿式三种：其中轮式结构运行平稳、高速高效，然而其越障能力、适应复杂地形的能力却非常有限；履带式行走装置接地比压小，能够适应沙土、泥泞等松软地形，但同时也存在转弯性较差、速度及效率较低等缺点；腿式结构具有越障能力强、适应性好的优点，但是其行进速度低、能耗高。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、运动方式灵活、地形适应能力强的变形式轮履腿复合机器人。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种变形式轮履腿复合机器人，包括底盘和行进驱动机构，所述行进驱动机构包括行进动力装置、履带驱动轮和履带从动轮，所述底盘上安装有三个以上变形轮部件，所述变形轮部件包括变形轮圈和变形切换机构，所述变形轮圈包括由多个弧形轮圈片首尾铰接相连成一个轮圈，所述轮圈的外侧包裹有履带，所述履带用来与履带驱动轮和履带从动轮发生配合形成履带驱动状态；所述变形切换机构包括两根以上的弹簧拉伸杆及变形动力装置，每块所述弧形轮圈片对应与一根弹簧拉伸杆的伸缩端配合，在变形动力装置的驱动下通过弹簧拉伸杆的伸缩令相邻弧形轮圈片之间发生位移从而改变轮圈的形状和行进姿态。

作为本发明的进一步改进：在所述行进动力装置的输出端上连接有轮架，所述变形轮圈支撑于轮架的两长端，所述履带驱动轮与履带从动轮分别可转动地装设于轮架的两长端上，所述变形动力装置装设于轮架上。

作为本发明的进一步改进：在所述轮架的两短端上设置两个履带支撑轮。

作为本发明的进一步改进：所述弧形轮圈片为四块，即包含四个中心角为90度的弧形轮圈片；四个弧形轮圈片首尾铰接相连成一个圆形轮圈、处于相对位置的两个铰接点铰接支撑于轮架的两端，履带包裹于圆形轮圈外、并与履带驱动轮及履带从动轮啮合。

作为本发明的进一步改进：所述弹簧拉伸杆为两根、且呈交叉状设置；所述弹簧拉伸杆为单向拉伸且两端分别铰接支撑于处于相对位置的弧形轮圈片上、并交叉于变形轮圈的中心处。

作为本发明的进一步改进：还设置一变形滑块，所述变形滑块装设于轮架的滑槽之内、并与两个弹簧拉伸杆铰接于交叉点。

作为本发明的进一步改进：所述行进动力装置包括电机座、圆轮驱动电机、履带驱动电机、自转同步带轮组、公转同步带轮组、驱动主轴以及驱动法兰；所述电机座固设于底盘上，所述圆轮驱动电机与履带驱动电机均安装于电机座上，所述驱动主轴同轴固设于履带驱动电机输出轴上，所述自转同步带轮组的输入端同轴固设于驱动主轴上、输出端与履带驱动轮同轴固联、并将履带驱动电机输出的动力传递给履带驱动轮，机器人以履带方式行进；所述公转同步带轮组的输入端同轴固设于圆轮驱动电机输出轴上、输出端可转动地套设在驱动主轴上且与驱动法兰同轴固联，圆轮驱动电机通过公转同步带轮组驱动与驱动法兰固联的轮架公转。

作为本发明的进一步改进：所述变形动力装置包括变形驱动电机、齿轮减速器以及丝杠，所述变形驱动电机装设于轮架上，所述齿轮减速器的输入端联接变形电机输出轴、输出端联接丝杠、并与所述变形滑块上的螺纹孔配合，所述变形驱动电机用来驱动丝杠转动、以推动连在螺母上的变形滑块沿轮架上的滑槽滑动，令变形轮圈被辐条撑开。

与现有技术相比，本发明的优点在于：