[发明专利]一种面向全域地形的陆地机器人行走机构

说明书

本发明提供一种面向全域地形的陆地机器人行走机构，包括：机构主体，该机构主体上设置有平衡肘；两个履带轮边总成，该履带轮边总成设置在机构主体的两侧；电动转向机构，该电动转向机构能够带动平衡肘产生横向偏转角；以及能够带动平衡肘转动的主动平衡肘旋转机构，该主动平衡肘旋转机构包括依次传动连接的伺服电机、减速器、球笼和半轴，以及用于连接平衡肘的转向壳体，该转向壳体内设置有三轴销万向节，该三轴销万向节通过设置在转向壳体前端的球笼槽与半轴连接。本发明能够同时实现对履带和平衡肘的控制，增加了行走机构的自由度，实现行走机构在多个自由度上的运动，安装于陆地机器人上使其能面对全域作战的多样化任务需求。

技术领域

本发明涉及技术陆地机器人领域，具体涉及一种面向全域地形的陆地机器人行走机构。

背景技术

年来，陆地机器人在货物运输等场合的应用越来越广泛，但面对未来多样化的任务需求，对陆地机器人的地形适应性提出更高的要求，同时行走机构作为陆地机器人的重要部件，对机器人的地形适应性具有决定性的作用。因此许多机器人的行走机构被提出，例如专利申请号为“CN201610241122.9”的发明专利“一种高机动高适应性地面无人车辆”，提出一种四边形六足履式结构，以提升车辆的越野能力。但是现有陆地机器人的行走机构功能有限，使得机器人只能在部分路面环境下正常行驶，不能够让机器人具有全域地形适应性；并且现有行走机构跨越障碍的能力有限，存在攀爬的断崖高度较低、跨越的壕沟较窄、在沙漠或者沼泽路段的通过性较差等问题。

发明内容

本发明提供一种面向全域地形的陆地机器人行走机构，能够同时实现对履带和平衡肘的控制，增加了行走机构的自由度，能使机器人具备面向全域地形的多任务工作的能力。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种面向全域地形的陆地机器人行走机构，包括：

平衡肘；

履带轮边总成，该履带轮边总成与平衡肘一端连接；

电动转向机构，该电动转向机构能够带动平衡肘产生横向偏转角；以及

连接平衡肘另一端并能够带动平衡肘转动的主动平衡肘旋转机构，该主动平衡肘旋转机构包括依次传动连接的伺服电机、减速器、球笼和半轴，以及用于连接平衡肘的转向壳体，该转向壳体内设置有三轴销万向节，该三轴销万向节通过设置在转向壳体前端的球笼槽与半轴连接。

进一步地，所述履带轮边总成包括：

步态传动壳体，该步态传动壳体内置有轮边电机、主驱动轮和保持架，该轮边电机驱动主驱动轮转动并带动保持架旋转；

翼轮，该翼轮通过履带张紧机构与保持架固定连接；

履带，该履带用于连接主驱动轮和翼轮；以及

伺服系统，该伺服系统的输出轴与主驱动轮连接。

进一步地，所述电动转向机构包括依次传动连接的伺服电机、减速器、主动锥齿轮、从动锥齿轮和转向法兰，所述从动锥齿轮和转向法兰位于主动平衡肘旋转机构中的转向壳体内部，其中转向法兰与平衡肘固定连接。

优选地，所述转向壳体中部为半开口的中空圆柱体。

由以上技术方案可知，本发明具有如下有益效果：

1、本发明中加入主动平衡肘旋转机构，使得行走机构能够同时实现对履带和平衡肘的控制，增加了行走机构的自由度，机器人具备的更大爬断崖高度和更大越壕沟宽度，让其地形适应性更强、可使用的工作环境更多。

2、本发明中对行走机构加入了电动转向功能，使得行走机构能够完成偏转运动，使得机器人具备电动转向的能力，并且对机器人各个位置的行走机构的转向偏角进行控制，能够实现机器人的原地转向，使得机器人更加灵活，来应对狭小而又复杂的环境。