[发明专利]一种轮足式移动式机器人的高适应性行走机构

说明书

本发明公开了一种新型的轮足式移动式机器人的高适应性行走机构，包括底座、平动连杆、从动曲柄、第一传动曲柄、第一传动曲柄外伸连杆、第二传动曲柄、第二传动曲柄外伸连杆、三角平动连杆、驱动轮，其使用更少的电机控制，可实现更多的功能，同时机构采用平行四边型连杆机构，这不仅能提高底盘，满足驱动轮动力动力实时传递的同时，驱动电机布置方便，更有利于较大功率动力的远程传动。

技术领域

本发明涉及移动机器人技术领域，具体涉及一种轮足式移动式机器人的高适应性行走机构。

背景技术

移动式机器人的行走机构又按轮式、足式、履带式、混合式分为四大类，目前来说轮式由于成本低、结构简单、易于操控等优点仍然占据机器人行走机构的大量市场。而履带式和足式由于自身对地形的高适应性的优势，常出现在各种特种任务的环境中。混合式则是混合了轮式、足式、履带式的优点而设计的新型移动式行走机构，这类机构一般功能强大，但是控制和结构较为复杂，目前正逐步成为高适应性机器人行走机构的主流研究方向。

和一般的轮式行走机构不同，混合式的行走地形多为山地、沼泽、碎石、楼梯等非平地、非斜坡的复杂路况，而未来的移动式机器人的发展肯定不能局限于平地、斜坡这样的一般路面。而随着移动通信5G和人工智能的发展，移动式机器人难点之一：轨迹规划和导航定位这一部分将会得到很好的解决，而在有了强大后台控制算法的定位和一些传感器的配合下，移动式机器人的活动轨迹的范围将会有质的飞跃，移动式机器人将不再局限于单一场地的活动，例如送餐机器人不再只出现在餐厅，可能会直接出现在家门口。所以综上所述，移动式机器人的高适应性行走机构将会在未来有着很大的发展空间，同时对移动式机器人的高适应性行走机构的要求也越来越丰富和严格。

近几十年来，高适应性行走机构的种类越来越丰富，高适应性行走机构可以根据机构组成分为以下几类：

第一种是由单履、双履或多履式的以履带式为基础的高适应性行走机构。例如运用在火灾现场的单履式消防机器人，或者在沙漠、沼泽环境下都有良好的自适应能力的多履式救援机器人。

第二种是由变形轮结构为主的轮履变换(复合)式高适应性行走机构。这种结构的特点在于使用轮履结构变换，使用有不同功能下轮子的形态而使机构针对两个或者多个不同环境的地形，从而达到了一定的适应性。

第三种则是轮足/轮腿式为基础的高适应性行走机构。这个类型根据轮腿部分的结构的不同，所针对的地形又个不相同，结构也较为复杂，而由于连杆机构相比同类型高适应性行走机构而言重量轻的优点，也常用于各种特殊的工作场合下，例如月球车、火星车、翻越机器人等。

现在市场上的履带式为基础的高适应性行走机构相比，轮足式行走机构的质量更轻，同时也更加灵活。与变形轮结构为主的轮履变换(复合)式高适应性行走机构相比，轮足式行走机构对地形的适应能力更高，通用性更强。但现有的轮足式行走机构(如图17所示)由于连杆运动轨迹的相对复杂，只能在轮子旁安放电机作为驱动。需要电机数量多且布置不方便。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种新型的轮足式移动式机器人的高适应性行走机构，其使用更少的电机控制，可实现更多的功能，同时机构采用平行四边型连杆机构，这不仅能提高底盘，满足驱动轮动力动力实时传递的同时，驱动电机布置方便，更有利于较大功率动力的远程传动。

本发明采取的具体技术方案是：