[发明专利]一种可变结构的轮腿复合式车轮

说明书

本发明公开了一种可变结构的轮腿复合式车轮，包括车轮骨架、自动伸缩锁止机构、轮腿、连接杆以及连接盘；自动伸缩锁止机构为三个以上，均匀设置在车轮骨架内，轮腿与自动伸缩锁止机构一一对应，轮腿位于自动伸缩锁止机构内，一端通过连接杆铰接在连接盘上，连接盘在其轴向方向向外运动时，轮腿另一端在自动伸缩锁止机构的作用下伸出车轮骨架外圆周面或收入车轮骨架内部；连接盘位于车轮骨架侧面，且连接盘的轴心与车轮骨架轴心保持同轴。本发明能够改变车轮的结构来让其拥有应对不同地形的能力。

技术领域

本发明涉及移动机器人技术领域，具体涉及一种可变结构的轮腿复合式车轮。

背景技术

随着地面移动机器人的应用范围不断扩大，越来越多的机器人被应用于火灾救援，城市反恐等具有半结构化道路的场景中，机器人应用出现了明显的小型化，轻量化，智能化的趋势。这要求机器人需要克服颠簸路面、台阶、楼梯等复杂地形带来的行驶困难，以及需要高效自主的完成无人化作业任务。所以如何设计移动机器人的行走方式才能使其更灵活地应对多地形状况是一个亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种可变结构的轮腿复合式车轮，能够改变车轮的结构来让其拥有应对不同地形的能力。

本发明采用的技术方案如下：

一种可变结构的轮腿复合式车轮，包括车轮骨架、自动伸缩锁止机构、轮腿、连接杆以及连接盘；

所述自动伸缩锁止机构为三个以上，均匀设置在车轮骨架内，所述轮腿与自动伸缩锁止机构一一对应，所述轮腿位于自动伸缩锁止机构内，一端通过连接杆铰接在连接盘上，连接盘在其轴向方向向外运动时，轮腿另一端在自动伸缩锁止机构的作用下伸出车轮骨架外圆周面或收入车轮骨架内部；所述连接盘位于车轮骨架侧面，且连接盘的轴心与车轮骨架轴心保持同轴。

进一步地，所述自动伸缩锁止机构包括凸轮体、柱塞及弹簧；

所述柱塞上均匀设有两个以上导向通道，同时，柱塞下部、相邻导向通道之间设有锯齿形锁止结构；

所述凸轮体一端与轮腿轴孔配合，另一端沿周向均匀设有两个以上凸出杆，与导向通道数量一致，所述凸出杆顶端端面为斜面，呈锯齿状；

所述弹簧一端固定在车轮骨架上，另一端压缩在凸轮体底面。

进一步地，所述导向通道及凸出杆均为四个。

进一步地，所述轮腿一端端面为斜面，呈锯齿状，用于与凸出杆顶端端面配合。

进一步地，所述轮腿为六条。

进一步地，所述连接盘为六边形，与轮腿的铰接处设置在六条边上。

进一步地，所述复合式车轮还包括固定支架，所述柱塞通过固定支架固定车轮骨架上。

进一步地，所述柱塞与固定支架为一体化结构，柱塞在固定支架的内侧。

有益效果：

1、本发明通过改变车轮的结构来让其拥有应对不同地形的能力。应用本复合式车轮，使得移动机器人在使用中有“奔跑”(轮腿未伸出)、“行走”(轮腿伸出)两种模式。当遇到平坦路面，移动机器人不使用轮腿，可快速通过；当遇到颠簸轮面、台阶等环境时，轮腿伸出，切换为“行走”模式，可大大提高越障能力，继续执行任务。这有效解决了当今时代移动机器人应用场景中的多地形问题，让机器人拥有更强的环境适应能力。

其次，在传统的车轮内部设计结构使其具备变形功能，大大减小了空间的占用，使得应用本复合车轮的移动机器人不失灵活性。