[发明专利]一种手足切换多模态四足特种机器人

权利要求书

1.一种手足切换多模态四足特种机器人，其特征在于：由机器人本体、视觉系统、定位模块、控制模块、驱动模块、电源模块、综合检测模块和存储模块构成；机器人本体包括机器人的前足、机器人的后足、外置金属保护架、摄像头和麦克风；控制模块包括四足控制模块和双足控制模块；机器人与移动设备连接，且移动设备能够控制机器人；机器人的前足、机器人的后足与所述的机器人本体轴向固定连接，外置金属保护架与机器人本体的上部固定连接；所述前足、后足均由一个大轮轴、一组轮叶、一个主动齿轮、两个从动小齿轮和两个从动大齿轮组成；大轮轴中间有一个小马达，所述小马达的马达轴与主动齿轮通过连接件固定连接，用于轮叶的收缩和伸展；定位模块固定在所述的机器人本体上，定位模块包括gps系统和GY953 AHRS惯性传感器，随时向移动设备发送位置信息和运动状态，还能够规划完成巡逻任务的路线，四足特种机器人分为前段与后段，前段与后段通过一个球形铰链连接，该球形铰链由三个两自由度的电机驱动；摄像头能够监控周围环境，安装在四足特种机器人的机身前部、后部及前胸部，前部和后部的摄像头能够360度旋转，站立时打开前胸部摄像头，同时关闭前部和后部摄像头；麦克风安装在四足特种机器人的顶部，并由一个圆柱体支撑，使其检测周围的声波和接收语音命令；Wi-Fi模块内嵌于机器人本体，通过Wi-Fi模块提供巡逻、监控和报警功能；四足控制模块及双足控制模块为该四足特种机器人的核心模块，四足控制模块及双足控制模块均包含遥控模式和声控模式，四足控制模块及双足控制模块均位于机身内部，四足控制模块及双足控制模块采用并联方式连接，当机器人站立时自动从四足控制模块切断切换至双足控制模块；综合检测模块包括湿度传感器、压力压强传感器和红外传感器；湿度传感器和压力压强传感器用于检测所在路面的物理性质，分辨出沼泽、沙地，红外传感器用于检测地面地形；湿度传感器和压力压强传感器安装在机身内部；当路面物理性质变化时，机器人会通过Wi-Fi模块通知工人并报警；红外传感器安装在机器人机身表面，以避免撞到障碍物和及时调整腿部受力；

当四足特种机器人发现一个无法通过但易绕过的障碍物时，通过轮速差来转动并绕过障碍物：机器人本体的一侧前足、后足以先前的速度旋转，另一侧的前足、后足则减速以实现转动；当检测到难绕过且易跨越的障碍物时，若机器人为爬行姿态，则由爬行姿态转变为站立姿态，前段先跨越障碍物随后带动后段进行跨越；当检测到难绕过且易钻过的障碍物时，若机器人为站立姿态，则前段转动至后段前端，前段与后段两部分身体同时旋转180度，随后前段带动后段钻过底端缝隙；当检测到难绕过且不易跨越的障碍物时，机器人会由爬行姿态转变为站立姿态并进行手足切换，两个所述前足变成双臂，所述双臂在障碍物上寻找着力点随后进行攀越；所述三个两自由度的电机起辅助作用，使机身自由度锁定。

2.根据权利要求1所述的一种手足切换多模态四足特种机器人，其特征在于：定位模块、摄像头、麦克风、Wi-Fi模块、四足控制模块、双足控制模块、综合检测模块以及通讯模块分别与控制器相连。

3.根据权利要求1所述的一种手足切换多模态四足特种机器人，其特征在于：机器人主板为Arduino Uno R3，主控芯片为ATMega 328P，工作电压5V；驱动模块为130ST-M06025，用于调整机器人的方向和状态。