[发明专利]一种带有折叠腿和可变形车身的无人变胞车

说明书

本发明涉及地面交通工具及机器人的技术领域，具体涉及一种带有折叠腿和可变形车身的无人变胞车，包括车架、前轮机构、后轮机构、质心调节机构、车底板、一对折叠腿机构和一对举升及锁紧机构，一对折叠腿机构并列布置在车底板的下底面；质心调节机构包括十字滑台，每个折叠腿机构包括由上至下依次连接的髋关节机构、大腿总成、膝关节机构、小腿总成和轮足；车架包括前车架和后车架；每个举升锁紧机构包括水平举升机构和前后锁紧机构；每个水平举升机构包括倒举升圆盘、举升电机和一对举升杆，前后锁紧机构包括连接横杆、解锁驱动齿轮和锁头总成；本发明可实现全局变胞的无人变胞车，可实现类人态和汽车态，并可在两种状态之间变化，适用范围广。

技术领域

本发明涉及地面交通工具及机器人的技术领域，具体涉及一种带有折叠腿和可变形车身的无人变胞车。

背景技术

传统的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。

可知具有单一行驶（行走）功能的地面移动机器人难以满足多路况的要求，因此复合式移动机器人成为当下机器人研究领域的热门主题。

其中，变胞构件由于具有能够改变机构结构，构件数的特点，被逐渐应用在复合式机器人领域。但现有的复合式变胞机器人往往只能实现机器人的局部变胞，对机器人的功能影响较小。

针对以上问题，我们提出了能够实现全局变胞（变胞前后机构的外形及功能区别很大）的复合式轮腿机器人，即一种带有折叠腿和可变形车身的无人变胞车。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可在四轮行驶与两足行走两种构态间自然切换的可变形机器人，能够使机器人自由改变移动方式以平稳通过各种复杂路面，进而达到高效完成各种任务的要求。

根据设计要求以及需要解决的上述问题，本发明提供一种带有折叠腿和可变形车身的无人变胞车的整体设计方案。

具体技术方案如下：包括前轮机构11、前悬架系统12、后轮机构21、后悬架系统22和车架；

前轮机构11通过前悬架系统12设于车架前部，后轮机构21通过后悬架系统22设于车架后部；

所述车架包括前车架41、后车架42和车底板43；

还包括一对折叠腿机构5、一对举升及锁紧机构6和质心调节机构3；

每个折叠腿机构包括由上至下依次连接的髋关节机构51、大腿总成52、膝关节机构53、小腿总成54和轮足55；

所述髋关节机构51包括带减速器的髋关节电机、大腿连接板511和第一轴承机构，大腿连接板511为U形板；所述髋关节电机通过第一轴承机构设于大腿连接板511内；

所述大腿总成52包括圆柱状的大腿，大腿的上端为法兰盘，大腿的下端为棱柱；大腿通过法兰盘固定连接着髋关节机构51的大腿连接板511的底部；

所述膝关节机构53包括带减速器的膝关节电机、小腿连接板531和第二轴承机构，小腿连接板531为U形板；所述膝关节电机通过第二轴承机构设于小腿连接板531内；

所述大腿通过棱柱固定连接着膝关节机构53的第二轴承机构中的轴承座；

所述小腿总成54包括一对减震器541，一对减震器541的上端固定连接着小腿连接板531的底部；