[发明专利]一种少自由度轮足式全向四足机器人

说明书

本发明提供一种少自由度轮足式全向四足机器人，涉及机器人领域，轮足式全向四足机器人包括机架和四个行走单元，行走单元包括第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、小腿件、大腿件、偏心转动件、活动连接组件和滚轮；第一驱动装置分别与机架、大腿件的上端连接，活动连接组件与大腿件转动连接，且与小腿件滑动配合；第二驱动装置设置于大腿件的上端，第三驱动装置分别与大腿件的下端、滚轮连接。通过第一驱动装置改变四足机器人的行进方向，使四足机器人能够朝任意方向行进，实现全向位移；通过第二驱动装置驱动小腿件在竖直平面内运动，实现四足机器人的足式行走；通过第三驱动装置驱动滚轮转动，实现四足机器人的轮式行走。

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种少自由度轮足式全向四足机器人。

背景技术

21世纪是机器人时代，近些年来，类似哺乳动物和爬行动物的四足机器人成为科技的热点。在非结构化路面上，足式机器人比轮式机器人具有更快的速度，但是在平坦路面上，轮式机器人比足式机器人具有更快的速度。随着技术的深入发展，将轮式和足式结合，来获得在地面上的最大适应性，从而更好的完成所执行的任务，成为四足机器人的研究趋势。

现有的轮足式四足机器人存在以下缺点：

1、现有的轮足式四足机器人无法实现全向位移功能；

2、现有的轮足式四足机器人的足式行走机构与轮式行走机构运行过程中相互影响；

3、现有的轮足式四足机器人的结构复杂，不易于实现。

发明内容

本发明提供一种少自由度轮足式全向四足机器人，用以解决现有的轮足式四足机器人存在无法实现全向位移功能，在运行过程中足式行走机构与轮式行走机构相互影响，以及结构复杂的问题。

本发明提供一种少自由度轮足式全向四足机器人，所述轮足式全向四足机器人包括：

机架；

四个行走单元，四个所述行走单元一一对应地安装于所述机架的四个安装点，所述行走单元包括：第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、小腿件、大腿件、偏心转动件、活动连接组件和滚轮；所述第一驱动装置分别与所述机架、所述大腿件的上端连接，适于驱动所述大腿件沿竖直方向的轴线转动；所述活动连接组件与所述大腿件转动连接，且与所述小腿件滑动配合；所述小腿件的上端与所述偏心转动件的一端转动连接，所述偏心转动件的另一端与所述第二驱动装置的转轴连接；所述第二驱动装置设置于所述大腿件的上端，适于通过所述偏心转动件带动所述小腿件在竖直平面内运动；所述第三驱动装置分别与所述大腿件的下端、所述滚轮连接，适于驱动所述滚轮转动。

根据本发明提供的少自由度轮足式全向四足机器人，所述机架为菱形板，四个所述安装点为所述菱形板的四个顶点。

根据本发明提供的少自由度轮足式全向四足机器人，所述第一驱动装置为偏航电机，所述偏航电机的壳体与所述菱形板的顶点连接，所述偏航电机的转轴竖直设置，且与所述大腿件的上端连接；所述第二驱动装置为足式行走电机，所述足式行走电机的壳体与所述大腿件的上端连接，所述足式行走电机的转轴水平设置，且与所述偏心转动件的另一端连接；所述第三驱动装置为滚轮电机，所述滚轮电机的壳体与所述大腿件的下端连接，所述滚轮电机的转轴水平设置，且与所述滚轮连接。

根据本发明提供的少自由度轮足式全向四足机器人，所述小腿件、所述偏心转动件和所述滚轮均位于所述大腿件的一侧，所述足式行走电机和所述滚轮电机均位于所述大腿件的另一侧。

根据本发明提供的少自由度轮足式全向四足机器人，所述足式行走电机的转轴通过第一法兰与所述偏心转动件的另一端连接，所述小腿件的上端设置有第二法兰，所述第二法兰通过第一轴承与所述偏心转动件的一端转动连接。