[发明专利]一种基于并联式模块化结构的可重构轮足机器人

权利要求书

1.一种基于并联式模块化结构的可重构轮足机器人，其特征在于，包括：机身本体(1)和若干个电动并联式轮足机构模块(2)；所述机身本体具有N个周向均匀分布的连接接口，该连接接口提供可拆卸结构连接和电气连接，N为正整数；所述电动并联式轮足机构模块通过所述连接接口与机身本体相连；所述机器人的电动并联式轮足机构模块数量不唯一，根据机器人应用场景和功能需求增减，选取机身本体上多个位置对称或均布的连接接口接入，形成具有均衡分布轮足的机器人拓扑结构；

所述机身本体(1)俯视图呈正六边形，控制系统(11)封装为一个整体位于机身本体中心，6组电源系统(12)对称分布于控制系统(11)周围；正六边形的6个侧边固连与电动并联式轮足机构模块(2)配套的电气连接端口和快拆结构组件；

所述电动并联式轮足机构模块(2)由驱动控制箱(21)、并联式腿部驱动结构(22)和足端驱动轮组(23)构成；驱动控制箱配备有与机身本体配合的电气连接接口，驱动控制箱与并联式腿部驱动结构和足端驱动轮组中的动作部件进行电连接；并联式腿部驱动结构固定在驱动控制箱底面；并联式腿部驱动结构底部连接足端驱动轮组；

所述驱动控制箱(21)为横截面为六边形的盒体，至少一个侧面配备有与机身本体配合的连接接口；按顺序对驱动控制箱的六个侧面进行1～6的编号；单号边设置所述连接接口；当机身本体有相邻两个边安装有电动并联式轮足机构模块，则所安装的这两个电动并联式轮足机构模块上的驱动控制箱的双号边相对，且尽量贴近。

2.如权利要求1所述的基于并联式模块化结构的可重构轮足机器人，其特征在于，实现双轮足机器人拓扑结构时，选取正六边形中相对的两条边布置电动并联式轮足机构模块(2)；实现三轮足机器人拓扑结构时，按顺时针选取正六边形中第1、3、5条边布置电动并联式轮足机构模块(2)；实现四轮足机器人拓扑结构时，按顺时针选取正六边形中第1、2、4、5条边布置电动并联式轮足机构模块；实现六轮足机器人拓扑结构时，选取正六边形中每条边布置电动并联式轮足机构模块。

3.如权利要求1所述的基于并联式模块化结构的可重构轮足机器人，其特征在于，驱动控制箱六边形横截面的单号边边长相同，双号边边长相同。

4.如权利要求1所述的基于并联式模块化结构的可重构轮足机器人，其特征在于，并联式腿部驱动结构(22)包括基座、上端虎克铰、6条电动缸、下端虎克铰和足端连接件；电动缸通过上端虎克铰和下端虎克铰连接基座和足端连接件；6条电动缸呈并联式分布；基座上安装面与驱动控制箱固连；基座外轮廓与驱动控制箱(21)相同，为六边形，六边形基座侧边设计为适合于机身本体可拆卸连接的部件；基座中间部分有过孔，用于足端驱动轮组件的部分零部件的安装。

5.如权利要求4所述的基于并联式模块化结构的可重构轮足机器人，其特征在于，足端驱动轮组(23)包括足端轮驱动电机、电机端减速机、传动连杆、足端减速机、弹簧阻尼器和足端轮；足端轮驱动电机带动电机端减速机输入端，电机端减速机输出端与传动连杆同轴固连，传动连杆与足端减速机输入端连接，足端减速机输出端与足端轮固连；足端轮驱动电机通过传动关系驱动足端轮转动；足端轮驱动电机与电机端减速机固连于基座，足端减速机通过弹簧阻尼器悬挂在所述足端连接件。