[发明专利]一种用于无人变胞车足部机构的折叠轮机构以及足部机构

说明书

本发明公开了一种用于无人变胞车足部机构的折叠轮机构以及足部机构，无人变胞车的足部机构包括脚底板，折叠轮机构设在脚底板上，折叠轮机构包括左右两个折叠轮单元，每个折叠轮单元包括至少两个折叠轮，每个折叠轮转动安装在折叠轮支架上，折叠轮支架顶端转动安装在脚底板上，通过折叠轮驱动机构带动其中一个折叠轮支架转动，在连杆机构的带动下单个折叠轮单元的若干折叠轮支架同步转动，折叠轮向下伸出脚底板之下的状态为展开状态，折叠轮向上摆动至不超出脚底板底端的状态为收拢状态；通过折叠轮自锁机构对处于展开状态的折叠轮支架进行锁定。本发明的优点：可根据实际需求选择将折叠轮呈展开状态或收拢状态，使用方便灵活。

技术领域

本发明涉及地面交通工具及可变形机器人领域，尤其涉及的是一种用于无人变胞车足部机构的折叠轮机构以及足部机构。

背景技术

地面移动机器人按结构形式分类主要有轮式、履带式、腿式以及复合式(轮-履复合式、轮-腿复合式、腿-履复合式以及轮-履-腿复合式)四类。其中轮式结构在结构路面环境下行驶速度比较快，控制方便，但越障能力较弱；履带式结构虽然无论是在结构化路面还是非结构化路面环境都可有着较强越障能力但耗能较大；腿式结构运动灵活，在地形适应性方面也展现出无比的优越性，然而其结构组成通常较为复杂，步行速度也较为缓慢，最大速度仅可达11Km/h,且其落地为平板足支撑，摩擦非常大，会对机械造成损伤。可知单一的行驶(行走)结构的地面移动机器人难以满足在某些特定场景或任务中机动灵活、快速高效的要求，因此复合式移动机器人，尤其是同时具有高速高效的移动性能以及良好的越障性能的轮腿复合式地面移动机器人成为当下机器人研究领域的热门主题。

无人变胞车是一种可变形的轮腿式机器人，属于处在前沿研究领域且技术先进的移动载具，其结构可变形重构以适应于不同的行驶路面。无人变胞车具有汽车态与类人态两种状态，当在易于通行的平坦路面时，该变胞车可变胞为汽车态快速行驶，当在道路难于通行的非平坦路面(譬如野外、台阶、沟壑等)时，该变胞车可由汽车态变胞为类人态进行跨步行走，从而提高了道路的通过性。

现有的无人变胞车，其足部机构的脚底板为单纯的平板结构，其存在如下缺陷：无人变胞车在实现从汽车态到类人态的重构过程中，平板结构的脚底板直接与地面进行硬性接触，在此过程中会产生很大的摩擦和冲击，极易造成足部机构甚至是整体机器人的损坏。所以现有的无人变胞车不能实现在汽车态行驶过程中的重构变形，只能在驻车停止情况下进行重构变形，影响了重构的效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种用于无人变胞车足部机构的折叠轮机构以及足部机构。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明公开了一种用于无人变胞车足部机构的折叠轮机构，所述无人变胞车的足部机构包括脚底板，所述折叠轮机构设置在脚底板上，所述折叠轮机构包括设置在脚底板左右两侧的左右两个折叠轮单元，每个折叠轮单元包括前后排列的至少两个折叠轮，每个折叠轮转动安装在折叠轮支架上，折叠轮支架顶端通过第一铰接轴转动安装在脚底板上，第一铰接轴沿左右方向延伸，每个折叠轮单元的若干折叠轮支架通过一组连杆机构连接在一起，通过折叠轮驱动机构带动其中一个折叠轮支架绕第一铰接轴转动，在连杆机构的带动下单个折叠轮单元的若干折叠轮支架同步转动，折叠轮向下伸出脚底板之下的状态为折叠轮展开状态，折叠轮向上摆动至不超出脚底板底端的状态为折叠轮收拢状态；通过折叠轮自锁机构对处于折叠轮展开状态的折叠轮支架进行锁定。

本发明还公开了一种用于无人变胞车的带折叠轮自锁功能的足部机构，包括脚底板、踝关节机构和折叠轮机构；

所述脚底板通过踝关节机构与无人变胞车的小腿构件相连接，通过踝关节机构带动脚底板相对于小腿构件前后摆动和左右摆动；

所述折叠轮机构采用权利要求1所述的折叠轮机构。