本發(fā)明涉及的是一種多輪腿結(jié)合能夠適應(yīng)全地形移動的機(jī)器人車，尤其涉及的是一種多輪腿全地形機(jī)器人車。

背景技術(shù)：

隨著全地形車技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，全地形車在資源勘探、叢林搜救、沙灘追捕、工程探險、軍事偵察、災(zāi)難搜救等領(lǐng)域?qū)玫綇V泛應(yīng)用。全地形車的行走機(jī)構(gòu)主要有輪式、履帶式、腿腳式等幾種機(jī)構(gòu)。輪式機(jī)構(gòu)應(yīng)用最廣泛，生活中常見的交通運(yùn)輸車輛都是采用的這種機(jī)構(gòu)，適合在平坦路面行走，但是由于全地形車在作業(yè)時經(jīng)常遇到無路可走的情況，所以單純的輪式機(jī)構(gòu)并不適合全地形車；履帶式機(jī)構(gòu)具有較強(qiáng)的通過性，但是對于全地形車經(jīng)常遇到的沙灘、巖石、叢林等較為惡劣的環(huán)境，尤其是遇到較深寬的壕溝和較高陡的臺階時也就無能為力了；腿腳式機(jī)構(gòu)對工作環(huán)境具有較大的局限性，在全地形車這種需要經(jīng)常轉(zhuǎn)換工作環(huán)境的車輛中很少應(yīng)用。

目前的行走機(jī)構(gòu)己經(jīng)明顯不能適應(yīng)全地形車在如資源勘探等復(fù)雜地貌進(jìn)行作業(yè)的要求。為了提高全地形車在復(fù)雜環(huán)境中的工作效率，選擇一種更能適合在復(fù)雜地貌進(jìn)行工作的行走機(jī)構(gòu)，顯得十分重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多輪腿全地形機(jī)器人車，該機(jī)器人車在復(fù)雜惡劣環(huán)境中具有很高的適應(yīng)性和良好的翻越凸起、溝壑和臺階的能力。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：多輪腿全地形機(jī)器人車，包含底盤、舵機(jī)、空心軸電機(jī)、鋰電池、同步帶、同步帶從動輪、上腿、下腿、車輪、輪邊電機(jī)、陀螺儀、同步帶驅(qū)動輪、軸承，其特征在于：六個空心軸電機(jī)通過螺釘分別安裝于底盤下側(cè)邊緣處，每個空心軸電機(jī)的后端均安裝有一個具有長輸出軸的舵機(jī)，舵機(jī)輸出軸穿過空心軸電機(jī)的中心，每個舵機(jī)輸出軸與相應(yīng)的空心軸電機(jī)輸出軸內(nèi)壁之間均安裝有兩個軸承，每個空心軸電機(jī)輸出軸的軸端均固定安裝有一個同步帶驅(qū)動輪，每個舵機(jī)輸出軸的軸端均與一個上腿上端的圓孔固連，每個上腿下端的圓孔均和一個下腿上端的軸轉(zhuǎn)動連接，每個下腿上端軸的軸端均固定安裝有一個同步帶從動輪，每個同步帶驅(qū)動輪和相應(yīng)的同步帶從動輪之間均安裝有一條環(huán)形同步帶，每個下腿下端均安裝有一個輪邊電機(jī)，每個輪邊電機(jī)輸出軸的軸端均安裝有一個車輪，輪邊電機(jī)具有斷電自鎖功能。

進(jìn)一步的，所述的兩個陀螺儀分別安裝于底盤下側(cè)面靠近前后端的中間位置，在底盤下側(cè)兩個陀螺儀之間安裝有兩塊提供動力的鋰電池。

附圖說明

圖1為本發(fā)明外觀整體示意圖。

圖2為本發(fā)明的底部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明左前腿中間位置剖面示意圖。

圖4為本發(fā)明翻越臺階的過程示意圖。

圖5為本發(fā)明翻越單邊凸起障礙的過程示意圖。

附圖標(biāo)號：1底盤、2舵機(jī)、2.1舵機(jī)輸出軸、3空心軸電機(jī)、4鋰電池、5同步帶、6同步帶從動輪、7上腿、8下腿、9車輪、10輪邊電機(jī)、11陀螺儀、12同步帶驅(qū)動輪、13軸承。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述，在此發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。

如圖1、圖2、圖3所示，多輪腿全地形機(jī)器人車，包含底盤1、舵機(jī)2、空心軸電機(jī)3、鋰電池4、同步帶5、同步帶從動輪6、上腿7、下腿8、車輪9、輪邊電機(jī)10、陀螺儀11、同步帶驅(qū)動輪12、軸承13，其特征在于：六個空心軸電機(jī)3通過螺釘分別安裝于底盤1下側(cè)邊緣處，每個空心軸電機(jī)3的后端均安裝有一個具有長輸出軸的舵機(jī)2，舵機(jī)2輸出軸穿過空心軸電機(jī)3的中心，每個舵機(jī)2輸出軸與相應(yīng)的空心軸電機(jī)3輸出軸內(nèi)壁之間均安裝有兩個軸承13，每個空心軸電機(jī)3輸出軸的軸端均固定安裝有一個同步帶驅(qū)動輪12，每個舵機(jī)2輸出軸的軸端均與一個上腿7上端的圓孔固連，每個上腿7下端的圓孔均和一個下腿8上端的軸轉(zhuǎn)動連接，每個下腿8上端軸的軸端均固定安裝有一個同步帶從動輪6，每個同步帶驅(qū)動輪12和相應(yīng)的同步帶從動輪6之間均安裝有一條環(huán)形同步帶5，每個下腿8下端均安裝有一個輪邊電機(jī)10，每個輪邊電機(jī)10輸出軸的軸端均安裝有一個車輪9，輪邊電機(jī)10具有斷電自鎖功能。

所述的兩個陀螺儀11分別安裝于底盤1下側(cè)面靠近前后端的中間位置，在底盤1下側(cè)兩個陀螺儀11之間安裝有兩塊提供動力的鋰電池4。

本發(fā)明的實(shí)施例：

如圖4所示，當(dāng)多輪腿全地形機(jī)器人車(下文簡稱機(jī)器人車)需要攀越臺階障礙時，如圖4(a)所示，機(jī)器人車首先移動到臺階下方；如圖4(b)所示，在兩個前舵機(jī)2的驅(qū)動下，兩個前上腿7逆時針旋轉(zhuǎn)動到一定的位置，然后在兩個前空心軸電機(jī)3的驅(qū)動下兩個前下腿8逆時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)兩個前車輪9接觸到要攀越的臺階上表面時，兩個前下腿8停止旋轉(zhuǎn)；如圖4(c)所示，在車輪9驅(qū)動下機(jī)器人車?yán)^續(xù)向前移動，當(dāng)兩個中間車輪9即將接觸臺階立面時，機(jī)器人車停止移動；如圖4(d)所示，兩個中間上腿7在兩個中間舵機(jī)2的驅(qū)動下逆時針旋轉(zhuǎn)到一定位置，在兩個中間空心軸電機(jī)3的驅(qū)動下，兩個中間下腿8順時針轉(zhuǎn)動到一定位置后停止；如圖4(e)所示，在兩個前車輪9和兩個后車輪9驅(qū)動下，機(jī)器人車向前移動，當(dāng)兩個后車輪9接近臺階立面時停止移動；如圖4(f)所示，在兩個后舵機(jī)2的驅(qū)動下，兩個后上腿7逆時針轉(zhuǎn)動到一定位置，在兩個后空心軸電機(jī)3的驅(qū)動下，兩個后下腿8順時針轉(zhuǎn)動到一定位置后停止；如圖4(g)所示，在兩個前舵機(jī)2驅(qū)動下，兩個前上腿7逆時針轉(zhuǎn)動，在兩個中間舵機(jī)2的驅(qū)動下，兩個中間上腿7順時針轉(zhuǎn)動，底盤1在高臺階上被逐漸抬起升高；如圖4(h)所示，各上腿7、下腿8繼續(xù)轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)翻越臺階的初始狀態(tài)。

如圖5所示，當(dāng)機(jī)器人車需要翻越單邊凸起障礙時，如圖5(a)所示，機(jī)器人車移動到單邊凸起障礙附近；如圖5(b)所示，順時針轉(zhuǎn)動右前上腿7，逆時針轉(zhuǎn)動右前下腿8，使右前車輪9落于凸起障礙上表面；如圖5(c)所示，在車輪9驅(qū)動下機(jī)器人車向前移動，與此同時，中間上腿7順時針轉(zhuǎn)動到一定位置，中間下腿8逆時針轉(zhuǎn)動到一定位置；如圖5(d)所示，機(jī)器人車?yán)^續(xù)向前移動，右前車輪9離開凸起障礙上表面；如圖5(e)所示，右前上腿7逆時針轉(zhuǎn)動到一定位置，右前下腿8順時針轉(zhuǎn)動到一定位置使右前車輪9接觸到地面，相同的原理，右后車輪9也可以越過單邊凸起障礙。在此過程中由兩個陀螺儀11實(shí)時監(jiān)測底盤傾斜角度，并將數(shù)據(jù)傳給控制器，控制器控制相應(yīng)支腿進(jìn)行轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋閉環(huán)控制，保證底盤1始終處于水平狀態(tài)，以此保障安裝于底盤1上的其他設(shè)備的正常工作。

六個支腿的相互配合可以使機(jī)器人車越過溝壑障礙。

在不適合車輪9驅(qū)動的崎嶇路面上，機(jī)器人車可由不處于同一側(cè)的三條支腿交替擺動，實(shí)現(xiàn)仿生多腿步行的運(yùn)動形式。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開多輪腿全地形機(jī)器人車，包含底盤、舵機(jī)、空心軸電機(jī)、鋰電池、同步帶、同步帶輪、上腿、下腿、車輪、輪邊電機(jī)、陀螺儀、軸承，六個空心軸電機(jī)安裝于底盤下側(cè)，每個空心軸電機(jī)的后端均安裝有一個舵機(jī)，舵機(jī)輸出軸穿過空心軸電機(jī)的中心，每個空心軸電機(jī)輸出軸均安裝有同步帶輪，每個舵機(jī)輸出軸均與一個上腿固連，每個上腿下端均和一個下腿轉(zhuǎn)動連接，每個下腿上端均安裝有一個同步帶輪，每個支腿的兩個同步帶輪之間均安裝有同步帶，每個下腿均安裝有一個輪邊電機(jī)，每個輪邊電機(jī)輸出軸均安裝有一個車輪，輪邊電機(jī)具有斷電自鎖功能，陀螺儀和鋰電池安裝于底盤下側(cè)。

技術(shù)研發(fā)人員：不公告發(fā)明人
受保護(hù)的技術(shù)使用者：連雪芳
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.12
技術(shù)公布日：2017.11.07