[发明专利]轮足变形式机器人行走机构

说明书

本发明涉及机器人领域，具体涉及一种轮足变形式机器人行走机构，包括底盘，底盘的左右两侧分别设置有变形轮，底盘还分别设置有与变形轮对应的电机，电机通过传动机构驱动变形轮整体周转，变形轮实现轮行走模式；所述变形轮包括轮毂、变形脚；轮毂位于变形轮内部，所述变形轮的外边缘为沿其中心并圆周方向等角度排列的变形脚；变形脚与轮毂固定；变形脚的中轴线设置有电动伸缩杆，电动伸缩杆伸缩驱动变形脚变形，变形轮实现足行走模式。本发明通过伸缩杆可以实现一定长度范围内的伸缩，使变形轮具有轮式和足式两种模式配合运行，能够实现楼梯、沟壑、斜坡、草坪等等的复杂地形，提高了生存能力。

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体涉及一种轮足变形式机器人行走机构。

背景技术

目前，国内机器人的行走机构大致分为履带式行走机构、足式行走机构、轮组式行走机构等。

履带式行走机构传动效率高，重心高度稳定，适用的地形范围较广，但该机构转向不方便且重量较大。此外，在爬楼过程中对楼梯边缘损坏程度较大。足式行走机构是一套仿生机构，适合多种路况，在行走或爬台阶过程中需要大量的机构参与协调，以保证机身的平衡，此外还要通过传感器判断楼梯的踏步来确定自己的步距和步高参数。普通足式机器人难以对重心稳定控制。对控制系统的准确性要求极高，操作复杂、效率低下，在平地上行走缓慢。轮组式行走机构直接利用轮转动达到爬行的目的，运动灵活，但是上下楼运动平稳性不高，重心起伏较大，行走机构体积较大。既要在爬行台阶的过程中同步转动，又要像在平整地面上的运动一样达到重心平稳是很困难的，不适合在普通复杂的住宅楼使用。因此，每种移动方式均具有其适用的特定地形条件。

公开号为CN 108263507A的中国专利公开了一种机器人用轮足转换装置，安装与机器人机体上，至少包括两个轮足转换机构，每个轮足转换机构包括转换板、足端、行走轮，连杆一、连杆二、导向套、动力装置和使连杆一与连杆二反向运动的联动机构，转换板连接机器人机体，动力装置及导向装置设置于转换板上，连杆一活动穿设在导向套中，连杆二活动穿设在另一导向套中，连杆一和连杆二平行设置，连杆一的上端连接动力装置，下端连接足端，连杆二通过联动结构连接连杆一，连杆二的下端连接行走轮。虽然此专利融合了轮式与足式移动的优点，解决单一移动方式的机器人只适用于特定地形条件的问题，但是，该专利分别通过行走轮、足端实现轮式行走与足式行走，无法将轮式行走与足式行走集中在同一轮子上，结构复杂，机器人重量较重。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中无法将轮式行走与足式行走集中在同一轮子上的问题，提供了一种轮足变形式机器人行走机构。

为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：

轮足变形式机器人行走机构，包括底盘，底盘的左右两侧分别设置有变形轮，底盘还分别设置有与变形轮对应的电机，电机通过传动机构驱动变形轮整体周转，变形轮实现轮行走模式；所述变形轮包括轮毂、变形脚；轮毂位于变形轮内部，所述变形轮的外边缘为沿其中心并圆周方向等角度排列的变形脚；变形脚与轮毂固定；变形脚的中轴线设置有电动伸缩杆，电动伸缩杆伸缩驱动变形脚变形，变形轮实现足行走模式。

进一步地，变形脚还包括U型套、轮圈、轮辐；U型套位于变形脚的顶部，轮圈位于变形脚的底端，轮辐位于变形脚的两侧；轮圈由第一轮圈、第二轮圈相互连接而成；变形脚通过U型套与轮毂固定。

进一步地，所述电动伸缩杆的一端位于U型套内，另一端与第一轮圈、第二轮圈的连接端连接；轮辐与轮毂连接组成第一转动副，轮辐与轮圈连接组成第二转动副，轮圈与所述电动伸缩杆连接组成第三转动副。

进一步地，变形轮还包括法兰盘，法兰盘转动设于轮毂的中心，电动伸缩杆的一端固定于法兰盘。