[发明专利]一种具有自主复位功能的复合运动模式移动机器人

说明书

一种具有自主复位功能的复合运动模式移动机器人，涉及到机器人技术领域。包括爬行系统，通过爬行电机驱动爬行足前进；包括弹跳系统，通过扭转弹簧蓄能后快速释放，实现机器人进行跳跃；包括复位系统，用于当机器人发生倾覆后，张开复位翼，通过移动机器人的重心位置，机器人完成复位。本发明的有益效果是：可以轻松穿越各种复杂地形，活动范围广，通过性强，并且由于弹跳运动的突然性和爆发性使机器人在躲避危险的方面有着巨大的优势。本发明机器人运动的灵活性，可以应用于军事侦察，得利于星球间重力加速度的不同，此机器人在外星探索时可以发挥出更强大的弹跳能力。在考古探测、反恐行动、废墟搜救有着广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及到机器人技术领域。

背景技术

随着机器人技术的飞速发展，各种机器人的样式五花八门，按其移动方式进行分类主要可分为：轮式、足式、履带式、弹跳式。其中，轮式探测机器人是研究最为广泛的一种，其控制简单，被普遍应用于移动机器人。但是当其面对大型的障碍物或者沟壑时，越障能力就会显得非常低下，其活动范围受到地形地貌的限制。足式机器人运动灵活，可以轻松跨越体积较小的障碍，但结构繁琐，控制复杂，稳定性和能量的利用率都不高。履带式机器人的结构特点决定了它在松软的路面上通过性较好，具有良好的自我复位能力，但是移动速度慢，功耗大。弹跳机器人则具有极强的越障能力，可以越过超过自身尺寸数倍的障碍，且落地面积小，落脚点离散，能适应复杂的地形地貌，但弹跳机器人的缺点也尤为明显，运动精确度差，运动的控制难度高。因此弹跳机器人的研究受到了越来越多的关注。

发明内容

综合各种移动方式的优缺点，本发明综合轮式、足式和弹跳机器人，提出了一种具有自主复位功能的复合运动模式移动机器人，其移动方式分为弹跳和爬行，爬行足综合了轮式和足式机器人的特点，既有轮式机器人结构简单的特点，又具有足式机器人运动灵活的优点。而弹跳足则赋予了机器人强大的越障能力，既保证了平整路面的运行速度，又保证了复杂地形的通过性，从而大大提高了其在非结构环境下的适应能力与提升工作性能。

本发明的技术方案是：

一种具有自主复位功能的复合运动模式移动机器人，包括爬行系统，通过爬行电机驱动爬行足前进；包括弹跳系统，通过扭转弹簧蓄能后快速释放，由地面对弹跳足底部产生的反作用力使机器人进行跳跃；包括复位系统，用于当机器人发生倾覆后，张开复位翼，通过移动机器人的重心位置，机器人完成复位。

进一步的，爬行系统包括左右相对设立的爬行足系统，右爬行足系统包括前部机构、右爬行足中部机构、右爬行足后部机构三个部分，其中右爬行足前部机构与右爬行足驱动电机相连接并提供动力，各个部分由同步带Ⅰ传输动力；左爬行足系统与右爬行足系统具有相同的组成。

进一步的，右爬行足前部机构部件包括右爬行足电机、支架、前传动齿轮、右前足减速齿轮、电机减速齿轮、右前轴、右前足，其中右前足通过右前轴与右前足减速齿轮、前传动齿轮相连接，右前轴端部通过轴承Ⅰ与支架相连接，以确保右前轴带动右前足平滑旋转。

进一步的，右爬行足电机与电机减速齿轮相连接，右爬行足电机同样固定在支架上，并使电机减速齿轮与右前足减速齿轮相啮合。

进一步的，弹跳系统包括弹跳足机架，弹跳足机架一端设有弹跳足中间杆，弹跳足中间杆和弹跳足机架之间设有扭转弹簧，弹跳足机架另一端设有弹跳足电机齿轮，并通过弹跳足中间轴连接在一起。

进一步的，弹跳足中间杆从中部向两端呈一定角度延伸形成连接臂，其一端的连接臂与设有的弹跳足底通过轴承Ⅱ相连接，弹跳足底为平板形结构，弹跳足中间杆的连接臂连接在该弹跳足底平板的一侧，另一侧通过轴连接弹跳足摇杆，弹跳足摇杆的远端设有弹跳足摇杆轴。

进一步的，弹跳足中间杆另一端的连接臂端部设有凸轮杆，与该凸轮杆位置相对设有凸轮，凸轮上设有凸轮传动轴，凸轮传动轴的一端连接凸轮传动齿轮，凸轮传动齿轮通过同步带Ⅱ连接弹跳足电机齿轮，弹跳足电机齿轮在电机的驱动下旋转。