[发明专利]一种轮足式机器人腿部结构

权利要求书

1.一种轮足式机器人腿部结构，其特征在于，包括：连杆Ⅰ（7）、连杆Ⅱ（8）、舵机（5）、T字连接块（6）、足轮（1）、齿轮（3）、连接轴、磁吸装置（4）和控制模块；

所述连杆Ⅰ（7）和所述连杆Ⅱ（8）均包括上、下两段杆，两段杆之间通过销轴和轴承转动连接；所述连杆Ⅰ（7）和所述连杆Ⅱ（8）分别通过一个直流无刷电机（11）驱动工作；

所述T字连接块（6）包括水平部和竖直部；所述连杆Ⅰ（7）底部与所述连杆Ⅱ（8）底部通过销轴连接于所述T字连接块（6）水平部，所述舵机（5）固定安装于所述T字连接块（6），所述齿轮（3）通过所述连接轴与所述舵机（5）的转轴相连接，所述磁吸装置（4）固定安装于所述T字连接块（6）竖直部的底部；所述连杆Ⅱ（8）底部设置轮齿结构（2），所述轮齿结构（2）与所述齿轮（3）相互啮合；所述足轮（1）通过足轮支架安装于所述T字连接块（6）水平部；

所述足轮（1）通过电机Ⅰ驱动工作；所述电机Ⅰ、所述直流无刷电机（11）和所述磁吸装置（4）均与所述控制模块电连接；

所述T字连接块（6）竖直部的底部安装有压力传感器（10）和触觉传感器；所述连杆Ⅰ（7）与所述连杆Ⅱ（8）顶部连接处安装有角度传感器（9）；所述压力传感器（10）、所述触觉传感器和所述角度传感器（9）均与所述控制模块电连接；所述角度传感器（9）用于检测连杆运动的角度信息，所述压力传感器（10）和所述触觉传感器用于检测所述腿部结构着地的压力或触觉信息；

所述直流无刷电机的电机（11）轴上固定安装有连杆连接齿轮，所述连杆Ⅰ（7）和所述连杆Ⅱ（8）顶部均设置轴，所述连杆连接齿轮通过传送带与所述轴相连接；

所述足轮支架固定安装于所述T字连接块（6）水平部，所述足轮（1）转动安装于所述足轮支架；

通过所述舵机（5）转轴的转动，可以带动所述齿轮（3）沿着所述轮齿结构（2）啮合转动，所述舵机（5）带动所述T字连接块（6）绕所述连杆Ⅰ（7）与所述连杆Ⅱ（8）底部销轴转动，从而实现所述足轮（1）和所述磁吸装置（4）的位置切换；通过所述足轮（1）和所述磁吸装置（4）的位置切换，所述轮足式机器人有两种行进方式：

当所述磁吸装置（4）转动至最下方时，为足式行进，通过所述控制模块控制所述直流无刷电机（11）工作进而控制所述连杆Ⅰ（7）与所述连杆Ⅱ（8）的工作，同时所述控制模块控制所述磁吸装置（4）工作，通过与接触面的磁吸作用实现行进；

当所述足轮（1）转动至最下方时，为轮式行进，通过所述控制模块控制所述直流无刷电机（11）停止工作，使所述连杆Ⅰ（7）与所述连杆Ⅱ（8）停止工作，同时控制所述电机Ⅰ工作进而控制所述足轮（1）的工作实现行进；

行进过程中，通过所述触觉传感器、所述角度传感器（9）和所述压力传感器（10）不断接收当前腿部变化情况，所述角度传感器（9）用于检测连杆运动的角度信息，所述压力传感器（10）和所述触觉传感器用于检测所述腿部结构着地的压力或触觉信息，检测到的抖动、频率、接触情况转化为电信号发送到所述控制模块，用户根据回传信号能够确定腿部结构的工作状态是否处于颠簸或崎岖路段，当判断处于路况崎岖，则使用足式行进，若判断路况平坦，则使用轮式行进；到达目的地后，改变为足式行进。