專利名稱：蛇形機(jī)器人履帶車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及小型無(wú)人駕駛的地面機(jī)器人車輛。更具體地，本發(fā)明涉及一種具有多 個(gè)通過(guò)高自由度驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件互連的履帶式機(jī)架單元的蛇形機(jī)器人履帶車。
背景技術(shù)：
機(jī)器人學(xué)是活躍的研究領(lǐng)域，已研制出許多不同類型的機(jī)器人車輛用于各種任 務(wù)。例如，無(wú)人駕駛的飛行器已非常成功地用于軍事空中偵察。然而，無(wú)人駕駛的地面車輛 獲得較少成功，這部分地是由于在地面環(huán)境中運(yùn)動(dòng)顯著地比在空中環(huán)境中運(yùn)動(dòng)困難。無(wú)人駕駛地面車輛當(dāng)試圖實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)性時(shí)會(huì)面臨許多挑戰(zhàn)。地形的變化很廣泛，例 如包括松散和易變的材料、障礙物、植被、有限寬度或高度的開(kāi)口、臺(tái)階等。優(yōu)化用于在一種 環(huán)境中運(yùn)行的車輛可能在另一種環(huán)境中運(yùn)行不佳。還有一些與車輛的尺寸有關(guān)的折衷方案。大型車輛可以更好地處理某些障礙物， 例如臺(tái)階、落差、間隙等。另一方面，大型車輛不能容易地通過(guò)狹窄的通道或者在管道內(nèi)部 行進(jìn)，且更容易被植物阻擋。大型車輛還往往更容易被看到，并因此不太希望用于獨(dú)立的監(jiān) 視應(yīng)用。相比之下，盡管小型車輛更獨(dú)立，但越過(guò)障礙變成更大的行駛問(wèn)題。各種各樣的機(jī)動(dòng)性構(gòu)造已經(jīng)適合于通過(guò)困難的地形。這些選擇方案包括腿、車輪 和履帶。有腿的機(jī)器人可能是靈活的，但采用復(fù)雜的控制機(jī)構(gòu)來(lái)移動(dòng)和達(dá)到穩(wěn)定性。輪式 車輛可以提供高度機(jī)動(dòng)性，但提供有限的附著作用并需要寬度以便得到穩(wěn)定性。履帶式車輛是已知的，且通常構(gòu)造成坦克構(gòu)型。盡管履帶式車輛在某些環(huán)境中可 以提供高度穩(wěn)定性，但履帶式車輛在車輛很小的情況下通常提供有限的可操縱性。此外，已 知的履帶式車輛不能適應(yīng)在寬范圍內(nèi)變化的障礙，尤其是當(dāng)?shù)匦为M窄并且道路彎曲時(shí)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括一種蛇形機(jī)器人履帶車，該履帶車克服現(xiàn)有技術(shù)中固有的問(wèn)題和不 足。在一個(gè)實(shí)施例中，蛇形機(jī)器人履帶車包括第一機(jī)架和第二機(jī)架，每個(gè)機(jī)架都具有一旋轉(zhuǎn) 式支承于其中的連續(xù)履帶。第一和第二機(jī)架通過(guò)驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接臂連接。聯(lián)接臂具有一對(duì)位于 聯(lián)接到相應(yīng)的機(jī)架的各端部處的腕狀(wrist-like)驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件，并具有位于腕狀驅(qū)動(dòng) 式聯(lián)接件之間的肘狀(eloW-like)驅(qū)動(dòng)式接頭。


從下文結(jié)合附圖的描述和所附權(quán)利要求中可以更清楚地看到本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解， 這些附圖僅描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，它們不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的范圍的限制。 可以容易地認(rèn)識(shí)到，文中一般性地描述以及在附圖中示出的本發(fā)明的部件可布置成或設(shè)計(jì) 成各種不同的構(gòu)造。但是下面將通過(guò)附圖更加詳細(xì)和具體地描述和解釋本發(fā)明，其中圖1示出按照本發(fā)明的示例性實(shí)施例的蛇形機(jī)器人履帶車的透視圖；圖2示出按照本發(fā)明的實(shí)施例的腕狀驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件的透視圖；圖3示出按照本發(fā)明的實(shí)施例的肘狀驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件的透視圖；圖4示按照本發(fā)明的實(shí)施例的腕狀驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件的透視圖；圖5示出按照本發(fā)明的實(shí)施例的具有基本被包圍的連續(xù)履帶的機(jī)架的透視圖，其 中履帶底部露出；圖6示出按照本發(fā)明的實(shí)施例的具有連續(xù)履帶的機(jī)架的透視圖，其中履帶的頂部 和底部露出；圖7示出按照本發(fā)明的實(shí)施例的處于坦克構(gòu)型的蛇形機(jī)器人履帶車的透視圖；圖8示出按照本發(fā)明的實(shí)施例的處于蛇形構(gòu)型的蛇形機(jī)器人履帶車的透視圖；圖9示出按照本發(fā)明的實(shí)施例的處于外部爬升構(gòu)型的蛇形機(jī)器人履帶車的透視 圖；圖10(a)-10(c)示出按照本發(fā)明的實(shí)施例的處于不同的內(nèi)部爬升構(gòu)型的蛇形機(jī) 器人履帶車的透視圖；圖ll(a)-ll(e)示出按照本發(fā)明的實(shí)施例的蛇形機(jī)器人履帶車恢復(fù)常態(tài)的一連 串運(yùn)動(dòng)的俯視圖；圖12(a)_12(f)示出按照本發(fā)明的實(shí)施例的蛇形機(jī)器人履帶車的各種姿勢(shì)的透 視圖；圖13示出按照本發(fā)明的實(shí)施例的控制系統(tǒng)的示意圖；圖14示出按照本發(fā)明的可供選擇的實(shí)施例的蛇形機(jī)器人履帶車；以及圖15示出按照本發(fā)明的又一可供選擇的實(shí)施例的蛇形機(jī)器人履帶車。
具體實(shí)施例方式下文對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述參考了附圖，該附圖形成描述的一部 分，在該附圖中作為示例示出了本發(fā)明可實(shí)施的示例性實(shí)施例。盡管這些示例性實(shí)施例被 充分詳細(xì)地描述以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解可實(shí)現(xiàn)其他實(shí)施例且 可在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)本發(fā)明作各種改變。因此，下文對(duì)本發(fā)明的實(shí) 施例的更詳細(xì)的描述并不用于限制所要求的本發(fā)明的范圍，而僅僅為了進(jìn)行舉例說(shuō)明且不 限制對(duì)本發(fā)明的特點(diǎn)和特征的描述，以提出執(zhí)行本發(fā)明的最佳方式，并足以使得本領(lǐng)域技 術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。從而，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求來(lái)限定。下文對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述和示例實(shí)施例可結(jié)合附圖來(lái)更好地理解，其中本發(fā)明的 元件和特征由附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)。參見(jiàn)圖1，圖1示出的是按照本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的蛇形機(jī)器人履帶車的 例圖。更具體地，圖1將蛇形機(jī)器人履帶車10示出為包括第一機(jī)架12和第二機(jī)架14。每個(gè)機(jī)架都包括由機(jī)架旋轉(zhuǎn)支承的連續(xù)履帶16、18。機(jī)架通過(guò)多自由度驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接臂20聯(lián)接 在一起。多自由度聯(lián)接臂包括聯(lián)接到第一機(jī)架的第一腕狀驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件22，聯(lián)接到第二機(jī) 架的第二腕狀驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件M，和聯(lián)接在第一和第二腕狀驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件之間的肘狀驅(qū)動(dòng)式 接頭26。在圖2中更詳細(xì)示出的腕狀驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件22、M提供繞兩個(gè)不同的橫向軸線28、 29的彎曲運(yùn)動(dòng)和繞縱向軸線30的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。縱向是指一般沿驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件取向的方向，因 此繞縱向軸線的運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)于扭轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。橫向是指一般與縱向軸線垂直或成一角度取 向的方向，因此繞橫向軸線的運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)于彎曲運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)不同的橫向軸線可以、但不限于相 互成直角。在圖3中更詳細(xì)示出的肘狀驅(qū)動(dòng)式接頭提供繞橫向軸線32的彎曲運(yùn)動(dòng)。腕狀驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件22、M可以用不同的方式構(gòu)造。例如，腕狀驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件可以 包括一系列相聯(lián)的偏轉(zhuǎn)彎曲接頭、俯仰彎曲接頭和旋轉(zhuǎn)接頭的組合，其中在接頭和機(jī)架之 間聯(lián)接有各種臂聯(lián)接件。例如，如圖4所示，按照本發(fā)明的實(shí)施例，腕狀驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件40可 以包括通過(guò)偏轉(zhuǎn)彎曲接頭44聯(lián)接到機(jī)架12、14的偏轉(zhuǎn)臂42，當(dāng)連續(xù)履帶16、18處于既定 (nominal)工作位置并與大體水平的表面接觸時(shí)，上述偏轉(zhuǎn)彎曲接頭44提供繞橫向軸線觀 彎曲的偏轉(zhuǎn)(運(yùn)動(dòng))46，所述橫向軸線觀相對(duì)于機(jī)架大體上豎直地取向。腕狀驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接 件也可以包括通過(guò)俯仰彎曲接頭50聯(lián)接到偏轉(zhuǎn)臂的俯仰臂48，上述俯仰彎曲接頭50提供 繞橫向軸線四彎曲的俯仰(運(yùn)動(dòng))52，所述橫向軸線四相對(duì)于機(jī)架大體上水平地取向。腕 狀驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件還可以包括旋轉(zhuǎn)接頭M，所述旋轉(zhuǎn)接頭M提供繞俯仰臂的縱向軸線30旋 轉(zhuǎn)的滾動(dòng)50。對(duì)豎直和水平的引用是指，相對(duì)于蛇形機(jī)器人履帶車在其上工作的大體上水 平的支承表面、且當(dāng)連續(xù)履帶與支承表面接觸時(shí)的既定方向。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，當(dāng)蛇形機(jī)器人履 帶車翻倒時(shí)，相對(duì)于蛇形機(jī)器人履帶車的豎直方向相對(duì)于支承表面實(shí)際上是水平的。更詳細(xì)地考慮機(jī)架12、14和連續(xù)履帶16、18，機(jī)架可以用各種方式構(gòu)造，使得連 續(xù)履帶基本被包圍，從而只有底部60露出，如圖5所示；或者連續(xù)履帶部分地被包圍，從而 連續(xù)履帶16、18的頂部62和底部60露出，如圖6所示。應(yīng)該注意，當(dāng)連續(xù)履帶的頂部和底 部都露出時(shí)，機(jī)架可以取向成任一側(cè)朝上，并仍然能運(yùn)動(dòng)。通過(guò)下面對(duì)蛇形機(jī)器人履帶車的 工作的進(jìn)一步的討論，可以清楚地看到這種構(gòu)型的好處。機(jī)架可以包括聯(lián)接到連續(xù)履帶的 驅(qū)動(dòng)裝置(未示出)，以驅(qū)動(dòng)連續(xù)履帶?？蛇x地，驅(qū)動(dòng)裝置可以構(gòu)造成在一定的速度范圍內(nèi) 沿任一方向(如順時(shí)針和逆時(shí)針)驅(qū)動(dòng)連續(xù)履帶。用于對(duì)連續(xù)履帶施加驅(qū)動(dòng)力的各種類型 的驅(qū)動(dòng)裝置和聯(lián)接技術(shù)是已知的，且可應(yīng)用在本發(fā)明的實(shí)施例中?；剡^(guò)來(lái)參見(jiàn)圖1，高自由度驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接臂20與兩個(gè)單獨(dú)的履帶式機(jī)架12、14的組 合使蛇形機(jī)器人履帶車10能實(shí)現(xiàn)許多不動(dòng)的運(yùn)動(dòng)模式，下面將對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明。操縱蛇形機(jī) 器人履帶車可以包括扭鉸多自由度驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接臂，以便為蛇形機(jī)器人履帶車建立所需的姿 勢(shì)。連續(xù)履帶16、18的驅(qū)動(dòng)操作可以與高自由度驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接臂的扭鉸協(xié)調(diào)，以進(jìn)一步控制 姿勢(shì)和提供蛇形機(jī)器人履帶車的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)確定蛇形機(jī)器人履帶車的姿勢(shì)時(shí)，可考慮作用在 接頭上的力矩和力，這將在文中進(jìn)一步地描述。第一種姿勢(shì)在本文稱之為“坦克”構(gòu)型，其中第一機(jī)架12和第二機(jī)架14并排設(shè)置， 如圖7所示。兩個(gè)機(jī)架從驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接臂20朝同一方向延伸，并可以是、但不是必須平行。例 如當(dāng)經(jīng)過(guò)陡坡時(shí)，坦克構(gòu)型為蛇形機(jī)器人履帶車提供橫向穩(wěn)定性。通過(guò)沿相同的方向驅(qū)動(dòng) 連續(xù)履帶16、18，蛇形機(jī)器人履帶車可以沿向前和向后的方向移動(dòng)；通過(guò)沿相反的方向驅(qū)動(dòng)連續(xù)履帶，蛇形機(jī)器人履帶車可以轉(zhuǎn)動(dòng)。通常，使處于坦克構(gòu)型的蛇形機(jī)器人履帶車運(yùn)動(dòng) 可以包括向連續(xù)履帶施加不同的驅(qū)動(dòng)速度(包括相反的方向)。本文稱之為“列車”構(gòu)型的第二姿勢(shì)是第一機(jī)架12和第二機(jī)架14首尾相連地排成 一行的構(gòu)型，如圖8所示。兩個(gè)機(jī)架可以是、但不是必須平行。列車構(gòu)型提供較小的輪廓， 從而允許蛇形機(jī)器人履帶車10進(jìn)入小的孔、管道、隧道等。列車構(gòu)型還使蛇形機(jī)器人履帶 車能跨越空隙和孔。在列車構(gòu)型中，向前和向后運(yùn)動(dòng)通過(guò)驅(qū)動(dòng)連續(xù)履帶16、18來(lái)提供。應(yīng) 該注意，相對(duì)于坦克構(gòu)型，連續(xù)履帶中的一個(gè)的方向被改變。通過(guò)操作驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接臂20，以 在第一機(jī)架和第二機(jī)架之間形成一夾角，可實(shí)現(xiàn)蛇形機(jī)器人履帶車的轉(zhuǎn)動(dòng)。蛇形機(jī)器人履帶車也可以構(gòu)造用于爬升結(jié)構(gòu)的外部。如圖9所示，蛇形機(jī)器人履 帶車10包住結(jié)構(gòu)70，使得連續(xù)履帶的露出部分72、74彼此朝向，并接觸所述結(jié)構(gòu)的相對(duì)的 外表面76、78。連續(xù)履帶可以被驅(qū)動(dòng)，以便沿著所述結(jié)構(gòu)上下移動(dòng)蛇形機(jī)器人履帶車。許多 不同的結(jié)構(gòu)幾何形狀，包括例如柱，都可以用這種外部爬升構(gòu)型進(jìn)行爬升。蛇形機(jī)器人履帶車也可以構(gòu)造用于爬升結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。圖10(a)和10(b)示出兩種 不同的內(nèi)部爬升構(gòu)型。在內(nèi)部爬升構(gòu)型中，蛇形機(jī)器人履帶車構(gòu)造成使得連續(xù)履帶的露出 部分72、74彼此背離，并與結(jié)構(gòu)70的相對(duì)的內(nèi)表面80、82接觸。內(nèi)部爬升構(gòu)型可用于爬升 管道、煙囪、墻內(nèi)部等。對(duì)蛇形機(jī)器人履帶車來(lái)說(shuō)，通過(guò)使連續(xù)履帶的露出部分72、74面向同一方向、與 結(jié)構(gòu)的同甘共苦內(nèi)表面80，及將驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件放置成與對(duì)置的內(nèi)表面接觸來(lái)爬升結(jié)構(gòu)部分 70的內(nèi)部可能也是可行的，如圖10(c)中所示。對(duì)蛇形機(jī)器人履帶車來(lái)說(shuō)，各種不同的扭鉸運(yùn)動(dòng)也是可行的。例如，圖 11 (a)"11(e)用俯視圖示出翻轉(zhuǎn)的蛇形機(jī)器人履帶車的一種自動(dòng)復(fù)原技術(shù)。蛇形機(jī)器人履 帶車10在圖11 (a)中示出為側(cè)放著，其中連續(xù)履帶的露出部分72、74不再與表面接觸。在 第一步驟中，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件20，以將機(jī)架以約90°角定位，如圖11(b)中所示。這提 供了一種穩(wěn)定的構(gòu)型，此時(shí)，可以使一個(gè)腕狀接頭旋轉(zhuǎn)，以將連續(xù)履帶的一個(gè)露出部分安放 成與表面接觸，如圖11(c)所示。然后旋轉(zhuǎn)另一個(gè)腕狀接頭，以類似地定位另一個(gè)機(jī)架，如 11(d)所示。此時(shí)，兩個(gè)連續(xù)的履帶與表面接觸。然后使聯(lián)接臂變直，使得蛇形機(jī)器人履帶 車可以繼續(xù)(工作)，如圖11(e)所示?？蛇x地，使聯(lián)接臂變直可以在蛇形機(jī)器人履帶車已 開(kāi)始向前移動(dòng)時(shí)進(jìn)行。蛇形機(jī)器人履帶車可以包括一些系統(tǒng)，如履帶載荷傳感器、慣性基準(zhǔn) 等，以幫助確定和校正履帶車的取向。例如，引用在此作為參考的、共同所有并均處于審理 中的、于 2006 年 11 月 13 日提交的標(biāo)題為"Conformable Track Assembly For A Robotic Crawler”(用于機(jī)器人履帶車的順應(yīng)性履帶組件)的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 60/858，805，描 述了一種用于履帶的懸架系統(tǒng)，該懸架系統(tǒng)包括可以在本發(fā)明的實(shí)施例中使用的偏轉(zhuǎn)器和 載荷傳感元件。其它自動(dòng)復(fù)原運(yùn)動(dòng)模式也是可行的。例如，可以通過(guò)操作驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接臂20將蛇形 機(jī)器人履帶車10安放成拱形構(gòu)型(這將在下文進(jìn)一步說(shuō)明)，使得蛇形機(jī)器人履帶車基本 僅由履帶的最遠(yuǎn)地分開(kāi)的端部支承。這種構(gòu)型可能不穩(wěn)定，從而允許進(jìn)一步致動(dòng)扭鉸的聯(lián) 接臂，以使蛇形機(jī)器人履帶車翻倒。按照本發(fā)明實(shí)施例的蛇形履帶車具有更常規(guī)的車輪式或履帶式車輛所不具有的 大量姿勢(shì)和運(yùn)動(dòng)模式。蛇形機(jī)器人履帶車10可以采用的其它姿勢(shì)在圖12(a)-12(f)中示出。例如，驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件20可以將機(jī)架12、14彼此成一角度地設(shè)置。因此，蛇形機(jī)器人履 帶車可以沿向上(圖12(a))、向下(圖12(b))、向左(圖12(c))、或向右(圖12(d))的方 向形成拱形。向上和向下形成拱性可以幫助通過(guò)地形的不平坦部分，如凹陷部或抬升部。向 左和向右形成拱形可幫助轉(zhuǎn)動(dòng)和避免障礙。另一種姿勢(shì)可以稱為急轉(zhuǎn)彎(zag)構(gòu)型，其中機(jī)架以平行的線取向，但從驅(qū)動(dòng)式 聯(lián)接臂朝相反的方向偏移并延伸，如圖12(e)所示。與坦克構(gòu)型類似，急轉(zhuǎn)彎構(gòu)型可以給蛇 形機(jī)器人履帶車提供附加的穩(wěn)定性。盡管已描述了處于靜態(tài)的各種姿勢(shì)，但應(yīng)該理解，蛇形機(jī)器人履帶車可以在工作 時(shí)動(dòng)態(tài)地改變姿勢(shì)。此外，根據(jù)蛇形機(jī)器人履帶車在其中工作的環(huán)境，上述姿勢(shì)的經(jīng)過(guò)修改 的型式也可以證明是有用的。如上所述，各種動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)模式是可行的。盡管上述討論主要集中在履帶操作提供 推進(jìn)力上，但應(yīng)認(rèn)識(shí)到，驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件的操作也可以幫助推進(jìn)。例如，驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件的突然 急拉運(yùn)動(dòng)可以幫助提供牽引作用，或者當(dāng)被纏繞時(shí)幫助釋放蛇形機(jī)器人履帶車。作為另一 個(gè)例子，履帶的空間取向可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件周期性地或連續(xù)地調(diào)節(jié)，以符合所經(jīng)過(guò)的 表面。例如，圖12(f)示出一扭鉸構(gòu)型。返回到對(duì)扭鉸的多自由度聯(lián)接臂20的討論，對(duì)蛇形機(jī)器人履帶車來(lái)說(shuō)，各種其它 構(gòu)型也是可行的。通常，聯(lián)接臂包括至少七個(gè)驅(qū)動(dòng)接頭，這七個(gè)驅(qū)動(dòng)接頭提供繞七個(gè)不同軸 線的運(yùn)動(dòng)(雖然這些軸線中的某些有時(shí)可以相互對(duì)準(zhǔn))。這些接頭可以是單軸、雙軸、或三 軸接頭。聯(lián)接臂可以包括下面一系列相聯(lián)接的組合中的任一種· 7個(gè)單軸接頭· 3個(gè)單軸接頭和2個(gè)雙軸接頭· 1個(gè)單軸接頭和2個(gè)三軸接頭· 2個(gè)雙軸接頭和1個(gè)三軸接頭例如，聯(lián)接臂可以包括五個(gè)驅(qū)動(dòng)式單軸彎曲接頭和兩個(gè)驅(qū)動(dòng)式單軸旋轉(zhuǎn)接頭的一 系列組合。例如，四個(gè)彎曲接頭可以圍繞位于聯(lián)接件中央的第五個(gè)彎曲接頭對(duì)稱地設(shè)置，在 中央的各側(cè)上有兩個(gè)彎曲接頭。旋轉(zhuǎn)接頭也可以圍繞中心對(duì)稱地設(shè)置。例如，旋轉(zhuǎn)接頭可 以與第五(位于中央的)彎曲接頭相鄰(例如，如圖7所示)、位于對(duì)稱設(shè)置的彎曲接頭之 間、或者與機(jī)架相鄰。或者，也可以使用雙軸接頭或三軸接頭，其中，雙軸接頭提供與兩個(gè)串聯(lián)的單軸接 頭相同的自由度，三軸接頭提供與串聯(lián)的三個(gè)單軸接頭相同的自由度。雙軸接頭可以提供 例如繞兩個(gè)軸線的彎曲。這些軸線可以、但不是必須相互正交。三軸接頭可以提供例如繞 兩個(gè)橫向軸線的彎曲和繞一第三縱向軸線的旋轉(zhuǎn)。接頭不需要限于提供彎曲或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的繞轉(zhuǎn)接頭。也可以包括提供平移運(yùn)動(dòng)的棱 柱接頭(/滑移接頭，prismatic joint)。接頭可以包括繞轉(zhuǎn)接頭和棱柱接頭的特點(diǎn)，以提 供例如偏心運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)在將更詳細(xì)地討論蛇形機(jī)器人履帶車10的控制。如上所述，可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)式多 自由度聯(lián)接臂20的扭鉸和連續(xù)履帶16、18的旋轉(zhuǎn)來(lái)控制蛇形機(jī)器人履帶車的運(yùn)動(dòng)和姿勢(shì)。 因此，如圖13示意示出的，蛇形機(jī)器人履帶車可以包括控制子系統(tǒng)90?？刂谱酉到y(tǒng)與聯(lián)接 臂20的各驅(qū)動(dòng)式接頭92通信，以控制蛇形機(jī)器人履帶車的姿勢(shì)。控制系統(tǒng)還可以與驅(qū)動(dòng)單元94通信，該驅(qū)動(dòng)單元94聯(lián)接到第一和第二連續(xù)履帶上，以控制連續(xù)履帶旋轉(zhuǎn)的速度和 方向，從而控制蛇形機(jī)器人履帶車的運(yùn)動(dòng)?？刂葡到y(tǒng)還可以包括一通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)96，該通信 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)造用于在控制子系統(tǒng)、聯(lián)接臂中的接頭和驅(qū)動(dòng)單元之間互相通信。通信網(wǎng)絡(luò)的各種實(shí)現(xiàn)方式是可行的。例如，已知允許大量的通信節(jié)點(diǎn)在有限數(shù)量 的線路上通信的各種通信協(xié)議，包括例如RS-485，RHAMIS, USB, Ethernet等?；蛘撸ㄐ啪W(wǎng) 絡(luò)可以包括無(wú)線部件。例如，通信網(wǎng)絡(luò)可包括在蛇形機(jī)器人履帶車和位于遠(yuǎn)離該蛇行機(jī)器 人履帶車處的控制系統(tǒng)之間提供通信的無(wú)線部分?？刂谱酉到y(tǒng)的各種實(shí)現(xiàn)方式是可行的。例如在一個(gè)實(shí)施例中，控制系統(tǒng)可以利用 主復(fù)本(r印lica)來(lái)控制蛇形機(jī)器人履帶車。在主復(fù)本控制系統(tǒng)中，主復(fù)本位于遠(yuǎn)離蛇形 機(jī)器人履帶車處。主復(fù)本包含與蛇形機(jī)器人履帶車相同的接頭，且被手動(dòng)操縱成所希望的 姿勢(shì)。位于接頭處的傳感器檢測(cè)接頭的位置，這些位置與蛇形機(jī)器人履帶車通信，該蛇行機(jī) 器人履帶車致動(dòng)其接頭，以試圖形成相同的姿勢(shì)?？蛇x地，蛇形機(jī)器人履帶車中的接頭可以 包括力傳感器、力矩傳感器或者這兩種傳感器，從而允許測(cè)量接頭上的力和/或力矩。可選 地，接頭上的力和/或力矩可返回與主復(fù)本通信，從而向控制系統(tǒng)提供力反饋。各種力反饋 控制系統(tǒng)是已知的，并可以應(yīng)用于本發(fā)明的實(shí)施例?？刂葡到y(tǒng)可以結(jié)合到蛇形機(jī)器人履帶車中，從而允許履帶車自動(dòng)地工作。例如，履 帶車可以長(zhǎng)時(shí)間自動(dòng)地工作。在一實(shí)施例中，控制系統(tǒng)可以包括局部控制一個(gè)或多個(gè)密切 聯(lián)結(jié)的接頭的履帶控制器和分布式接頭。分布式接頭和履帶控制器可以與位于履帶車內(nèi)部 或位于履帶車外部的主控制器通信。在另一個(gè)實(shí)施例中，蛇形機(jī)器人履帶車的控制可以包括控制第一機(jī)架，其它機(jī)架 從動(dòng)于第一機(jī)架。例如，操作者可以控制第一機(jī)架的取向和運(yùn)動(dòng)。然后其它機(jī)架跟隨第一 機(jī)架。一個(gè)特別的控制方案可以包括在第一機(jī)架之后自動(dòng)地使其它機(jī)架轉(zhuǎn)向，以減小施加 在驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接臂上的力。作為另一個(gè)例子，蛇形機(jī)器人履帶車的控制可以包括使用操縱桿。例如，例如通過(guò) 由操縱桿控制驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件的運(yùn)動(dòng)，可以利用兩維操縱桿來(lái)控制機(jī)器人的姿勢(shì)。操縱桿的 兩維運(yùn)動(dòng)可以通過(guò)預(yù)定的原語(yǔ)(premitive)轉(zhuǎn)變成多自由度驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。作 為一特定的例子，操縱桿向左或向右的運(yùn)動(dòng)可以使蛇形機(jī)器人履帶車向左向右形成拱形， 其中持續(xù)地保持操縱桿會(huì)使蛇形機(jī)器人履帶車在坦克構(gòu)型和蛇形構(gòu)型之間運(yùn)動(dòng)。作為另一 個(gè)特定的例子，操縱桿向前或向后運(yùn)動(dòng)可以使蛇形機(jī)器人履帶車向上或向下形成拱形，其 中持續(xù)地保持操縱桿向前或向后會(huì)將蛇形機(jī)器人履帶車設(shè)置成內(nèi)部爬升或外部爬升構(gòu)型。 當(dāng)然，可以認(rèn)識(shí)到，可限定從操縱桿到(蛇形機(jī)器人履帶車)運(yùn)動(dòng)的各種映射關(guān)系。操作者 和控制系統(tǒng)之間的接口可以通過(guò)在個(gè)人計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)據(jù)助手等上操作的 菜單驅(qū)動(dòng)接口來(lái)提供，這是已知的。控制系統(tǒng)還可以構(gòu)造成在接頭中提供一定程度的順應(yīng)性。例如，由柔性機(jī)器人履 帶車的環(huán)境施加到接頭上的力可以被檢測(cè)出并與控制系統(tǒng)通信。當(dāng)超過(guò)某些力的閾值時(shí)， 可以允許接頭移動(dòng)。例如，接頭可以包括通過(guò)機(jī)械系統(tǒng)、電子系統(tǒng)、或者混合機(jī)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 的斷開(kāi)式離合器。力限制閾值可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便給蛇形機(jī)器人履帶車提供可變的順應(yīng)性。 例如，在通過(guò)某種類型障礙物時(shí)，提供剛硬姿態(tài)的高閾值可以證明是有用的?；蛘?，在圍繞 其它類型障礙彎曲時(shí)，低閾值可以證明是有用。
作為另一個(gè)例子，控制系統(tǒng)可以利用過(guò)程處理系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。各種運(yùn)動(dòng)原語(yǔ)可以預(yù) 先編程，其中包括例如采取某些姿勢(shì)(比如，坦克構(gòu)型、急轉(zhuǎn)彎構(gòu)型、拱形構(gòu)型、列車構(gòu)型、 或爬升構(gòu)型)的原語(yǔ)，及用于運(yùn)動(dòng)(比如，向前、向后)的原語(yǔ)?？刂瓶梢园◤慕宇^力傳 感器和環(huán)境傳感器反饋?；旌鲜降娜撕妥詣?dòng)控制可以組合。例如，利用執(zhí)行指令/原語(yǔ)的 自動(dòng)的低級(jí)反饋回路可實(shí)現(xiàn)高級(jí)人工指令/原語(yǔ)?？刂乒δ芸梢苑殖勺酉到y(tǒng)，其中包括，例 如，姿勢(shì)控制，順應(yīng)性控制、運(yùn)動(dòng)控制、力控制及其混合式組合。按照本發(fā)明的實(shí)施例，在圖14中示出蛇形機(jī)器人履帶車的可供選擇的構(gòu)型。蛇形 機(jī)器人履帶車100包括多個(gè)機(jī)架單元102，每個(gè)機(jī)架單元102都具有旋轉(zhuǎn)式支承于其中的連 續(xù)履帶。例如，連續(xù)履帶可以具有一個(gè)或多個(gè)露出的表面，如上所述。在各機(jī)架單元之間聯(lián) 接至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)式高自由度聯(lián)接臂104。例如，在N個(gè)機(jī)架單元情況下，利用N-I個(gè)聯(lián)接臂 來(lái)將機(jī)架互連成多機(jī)架長(zhǎng)列。驅(qū)動(dòng)式多自由度聯(lián)接臂包括例如如上所述的至少七個(gè)接頭軸 線。可選地，驅(qū)動(dòng)式高自由度聯(lián)接件臂可以可拆卸地連接在各機(jī)架單元之間，以允許將多機(jī) 架長(zhǎng)列例如重新構(gòu)造成許多單個(gè)的機(jī)架、若干對(duì)機(jī)架、或較短的多機(jī)架長(zhǎng)列。蛇形機(jī)器人履帶車還可以包括設(shè)置在驅(qū)動(dòng)式多自由度聯(lián)接臂和/或機(jī)架上的各 種傳感器或工具。例如，如圖15所示，蛇形機(jī)器人履帶車110可以具有設(shè)置在一個(gè)機(jī)架 112上的攝像機(jī)116。作為另一個(gè)例子，可以在前機(jī)架和后機(jī)架上都設(shè)置攝像機(jī)。例如，前 攝像機(jī)主要用于觀測(cè)環(huán)境，而后攝像機(jī)可以用于觀察蛇形機(jī)器人履帶車的姿勢(shì)以便控制。 可以在蛇形機(jī)器人履帶車上設(shè)置其它傳感器，包括例如雷達(dá)、激光雷達(dá)、紅外檢測(cè)器、溫度 傳感器、化學(xué)傳感器、力傳感器、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器、揚(yáng)聲器、天線等。作為另一個(gè)例子，也可以在 蛇形機(jī)器人履帶車上設(shè)置一些工具，包括例如光源、夾具、鉗子、操縱裝置、切削刀具、鉆頭、 材料取樣器等。作為另一個(gè)例子，蛇形機(jī)器人履帶車可以包括設(shè)置在機(jī)架上的鉸接臂。共 同所有并均處于審理中的、于2006年11月13日提交的標(biāo)題為“!"racked RoboticVehicle with Articulated Arms”(具有鉸接臂件的履帶式機(jī)器人車輛)的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng) No. 60/858，915描述了一種具有鉸接臂的履帶式機(jī)器人車輛，該申請(qǐng)被引用在此作為參考。在某種程度上概括并重申，按照本發(fā)明的蛇形機(jī)器人履帶車可以在各種應(yīng)用和環(huán) 境中使用。例如，但不作為限制，應(yīng)用可以包括搜索和救援、軍事活動(dòng)和工業(yè)操作?？捎兄?于避免需要將人暴露于危險(xiǎn)的環(huán)境中，例如不穩(wěn)定的建筑物、軍事沖突情況、和化學(xué)、生物 或核污染的環(huán)境中。蛇形機(jī)器人履帶車的構(gòu)造柔性提供多種運(yùn)動(dòng)模式。例如，在坦克構(gòu)型 中的運(yùn)動(dòng)可以提供高度穩(wěn)定性。以蛇狀構(gòu)型運(yùn)動(dòng)可以穿過(guò)狹窄的通道或管道。也可以爬升 結(jié)構(gòu)的外部如柱子，以及爬升結(jié)構(gòu)的內(nèi)部如管道內(nèi)部。在上文中結(jié)合具體的示例性實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明。但是，應(yīng)當(dāng)理解，可在不脫 離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下進(jìn)行各種修改和變型。詳細(xì)的描述和附圖 應(yīng)僅被認(rèn)為是說(shuō)明性的，而不是限制性的，如果存在任何這樣的修改和變型，那么它們都將 落入在此描述的本發(fā)明的范圍內(nèi)。更具體地，盡管在此已經(jīng)描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但是本發(fā)明并不局限于 這些實(shí)施例，而是包括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)前面的詳細(xì)描述可認(rèn)識(shí)到的經(jīng)過(guò)修改、省略、 (例如各個(gè)實(shí)施例之間的)組合、適應(yīng)性改變和/或替換的任何和全部實(shí)施例。權(quán)利要求中 的限定可根據(jù)權(quán)利要求中使用的語(yǔ)言而進(jìn)行廣泛的解釋，且不限于在前述詳細(xì)描述中或在 實(shí)施該申請(qǐng)期間描述的示例，這些示例應(yīng)被認(rèn)為是非排他性的。例如，在本發(fā)明中，術(shù)語(yǔ)“優(yōu)選地”不是排他性的，這里它的意思是“優(yōu)選地，但是并不限于”。在任何方法或過(guò)程權(quán)利要 求中列舉的任何步驟可以以任何順序執(zhí)行并且不限于權(quán)利要求中提出的順序。因此，本發(fā) 明的范圍應(yīng)當(dāng)僅由所附權(quán)利要求及其合法等同物來(lái)確定，而不是由上文給出的說(shuō)明和示例 來(lái)確定。
權(quán)利要求
1.一種蛇形機(jī)器人履帶車，包括第一機(jī)架，該第一機(jī)架具有由該第一機(jī)架可旋轉(zhuǎn)地支承的第一連續(xù)履帶； 第二機(jī)架，該第二機(jī)架具有由該第二機(jī)架可旋轉(zhuǎn)地支承的第二連續(xù)履帶；以及 聯(lián)接臂，該聯(lián)接臂將第一和第二機(jī)架串聯(lián)地聯(lián)接在一起，并且該聯(lián)接臂繞至少一個(gè)橫 向軸線和至少兩個(gè)縱向軸線被驅(qū)動(dòng)，所述縱向軸線通過(guò)該聯(lián)接臂繞所述至少一個(gè)橫向軸線 的受驅(qū)彎曲運(yùn)動(dòng)而取向。
2.如權(quán)利要求1所述的蛇形機(jī)器人履帶車，其特征在于，所述聯(lián)接臂包括第一驅(qū)動(dòng)式旋轉(zhuǎn)接頭，該第一驅(qū)動(dòng)式旋轉(zhuǎn)接頭能與第一機(jī)架操作以提供第一縱向軸線.一入 ，第二驅(qū)動(dòng)式旋轉(zhuǎn)接頭，該第二驅(qū)動(dòng)式旋轉(zhuǎn)接頭能與第二機(jī)架操作以提供第二縱向軸線.一入 ，驅(qū)動(dòng)式彎曲接頭，該驅(qū)動(dòng)式彎曲接頭能在第一和第二驅(qū)動(dòng)式接頭中的每一者之間操作 以提供繞所述橫向軸線的受控彎曲。
3.如權(quán)利要求2所述的蛇形機(jī)器人履帶車，其特征在于，所述聯(lián)接臂還包括至少一個(gè) 附加的驅(qū)動(dòng)式彎曲接頭，所述至少一個(gè)附加的驅(qū)動(dòng)式彎曲接頭能分別與第一和第二機(jī)架中 的每一者操作，其中每個(gè)附加的彎曲接頭提供繞附加的橫向軸線的受控彎曲。
4.如權(quán)利要求2所述的蛇形機(jī)器人履帶車，其特征在于，所述聯(lián)接臂還包括附加的一 對(duì)驅(qū)動(dòng)式彎曲接頭，所述附加的一對(duì)驅(qū)動(dòng)式彎曲接頭分別位于第一和第二驅(qū)動(dòng)式旋轉(zhuǎn)接頭 與第一和第二機(jī)架中的每一者之間，其中每個(gè)附加的彎曲接頭提供繞附加的橫向軸線的受 控彎曲。
5.如權(quán)利要求4所述的蛇形機(jī)器人履帶車，其特征在于，每一對(duì)附加的驅(qū)動(dòng)式彎曲接 頭的橫向軸線基本上相互成直角。
6.如權(quán)利要求2所述的蛇形機(jī)器人履帶車，其特征在于，第一和第二機(jī)架中的每一者 還包括聯(lián)接至連續(xù)履帶的驅(qū)動(dòng)裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的蛇形機(jī)器人履帶車，其特征在于，還包括與各個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置并且 與聯(lián)接臂中的各個(gè)旋轉(zhuǎn)接頭和彎曲接頭通信的控制子系統(tǒng)，所述控制子系統(tǒng)構(gòu)造成選擇性 地驅(qū)動(dòng)各個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置、旋轉(zhuǎn)接頭以及彎曲接頭以控制蛇形機(jī)器人履帶車的姿勢(shì)。
8.一種蛇形機(jī)器人履帶車，包括至少兩個(gè)機(jī)架單元，每個(gè)機(jī)架單元具有可旋轉(zhuǎn)地支承于其上的第一連續(xù)履帶；和 聯(lián)接在機(jī)架單元之間的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)式多自由度聯(lián)接臂，所述聯(lián)接臂包括 至少三個(gè)驅(qū)動(dòng)式彎曲接頭，每個(gè)驅(qū)動(dòng)式彎曲接頭提供繞一橫向軸線的彎曲；和 至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)式旋轉(zhuǎn)接頭，每個(gè)驅(qū)動(dòng)式旋轉(zhuǎn)接頭提供繞一縱向軸線的旋轉(zhuǎn)， 其中，所述聯(lián)接臂包括至少五個(gè)驅(qū)動(dòng)式接頭的串聯(lián)聯(lián)接的組合。
9.如權(quán)利要求8所述的蛇形機(jī)器人履帶車，其特征在于，所述聯(lián)接臂還包括至少一個(gè) 附加的驅(qū)動(dòng)式彎曲接頭，所述至少一個(gè)附加的驅(qū)動(dòng)式彎曲接頭能分別與機(jī)架單元中的每一 者操作，其中每個(gè)附加的彎曲接頭提供繞附加的橫向軸線的受控彎曲。
10.一種蛇形機(jī)器人履帶車，包括第一機(jī)架，該第一機(jī)架具有由該第一機(jī)架可旋轉(zhuǎn)地支承的第一連續(xù)履帶； 聯(lián)接到第一機(jī)架的第一驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件，其中，第一驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件提供繞一縱向軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；聯(lián)接到第一驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件的肘狀驅(qū)動(dòng)式接頭，其中，肘狀驅(qū)動(dòng)式接頭提供繞一橫向軸 線的彎曲運(yùn)動(dòng)；聯(lián)接到肘狀驅(qū)動(dòng)式接頭的第二驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件，其中，第二驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件提供繞一縱向 軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；以及第二機(jī)架，該第二機(jī)架聯(lián)接到第二驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件，并具有由該第二機(jī)架可旋轉(zhuǎn)地支承 的第二連續(xù)履帶。
11.如權(quán)利要求10所述的蛇形機(jī)器人履帶車，其特征在于，還包括至少一個(gè)附加的肘 狀驅(qū)動(dòng)式接頭，所述至少一個(gè)附加的肘狀驅(qū)動(dòng)式接頭聯(lián)接在第一和第二驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件中的 每一者與第一和第二機(jī)架之間，其中每個(gè)附加的肘狀驅(qū)動(dòng)式接頭提供繞附加的橫向軸線的 彎曲運(yùn)動(dòng)。
12.—種操縱蛇形機(jī)器人履帶車的方法，包括獲得第一機(jī)架和第二機(jī)架，每個(gè)機(jī)架具有可驅(qū)動(dòng)的連續(xù)履帶，利用驅(qū)動(dòng)式多自由度聯(lián) 接臂將第一和第二機(jī)架聯(lián)接在一起，所述驅(qū)動(dòng)式多自由度聯(lián)接臂具有驅(qū)動(dòng)式接頭的串聯(lián)聯(lián) 接的組合，所述聯(lián)接臂包括至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)式旋轉(zhuǎn)接頭，每個(gè)驅(qū)動(dòng)式旋轉(zhuǎn)接頭提供第一和第二機(jī)架中的一者繞一縱 向軸線的旋轉(zhuǎn)；和至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)式彎曲接頭，所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)式彎曲接頭提供繞一橫向軸線的彎曲；以及扭鉸驅(qū)動(dòng)式多自由度聯(lián)接臂，以便為蛇形機(jī)器人履帶車建立所希望的姿勢(shì)，其中所述 縱向軸線通過(guò)聯(lián)接臂繞所述橫向軸線的受驅(qū)操作而取向。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括至少一個(gè)附加的驅(qū)動(dòng)式彎曲接頭， 所述至少一個(gè)附加的驅(qū)動(dòng)式彎曲接頭能分別與第一和第二機(jī)架中的每一者操作，其中每個(gè) 附加的驅(qū)動(dòng)式彎曲接頭提供繞附加的橫向軸線的受控彎曲。
14.一種操縱蛇形機(jī)器人履帶車的方法，包括提供第一機(jī)架和第二機(jī)架，每個(gè)機(jī)架具有可驅(qū)動(dòng)的連續(xù)履帶；利用驅(qū)動(dòng)式多自由度聯(lián)接臂將第一機(jī)架聯(lián)接至第二機(jī)架，其中所述驅(qū)動(dòng)式多自由度聯(lián) 接臂包括至少七個(gè)驅(qū)動(dòng)式接頭的串聯(lián)聯(lián)接的組合；以及扭鉸驅(qū)動(dòng)式多自由度聯(lián)接臂，以便為蛇形機(jī)器人履帶車建立所希望的姿勢(shì)。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，還包括使可驅(qū)動(dòng)的連續(xù)履帶的驅(qū)動(dòng)操作 與驅(qū)動(dòng)式多自由度聯(lián)接臂的扭鉸相協(xié)調(diào)，以進(jìn)一步控制蛇形機(jī)器人履帶車的姿勢(shì)。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括將第一機(jī)架和第二機(jī)架定位成坦 克構(gòu)型，其中，第一機(jī)架和第二機(jī)架并排，并相對(duì)于驅(qū)動(dòng)式多自由度聯(lián)接臂朝相同的方向延 伸。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括將第一機(jī)架和第二機(jī)架定位成列 車構(gòu)型，其中第一機(jī)架和第二機(jī)架首尾相連地排成一行。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括將第一機(jī)架和第二機(jī)架定位在外 部爬升構(gòu)型，其中第一機(jī)架和第二機(jī)架取向成使得，連續(xù)履帶的露出部分彼此面對(duì)，并與要 爬升的結(jié)構(gòu)的相對(duì)的外表面接觸。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括將第一機(jī)架和第二機(jī)架定位在內(nèi) 部爬升構(gòu)型，其中第一機(jī)架和第二機(jī)架取向成使得，連續(xù)履帶的露出部分彼此背離，并與要 爬升的結(jié)構(gòu)的相對(duì)的內(nèi)表面接觸。
20.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括將第一機(jī)架和第二機(jī)架定位在急 轉(zhuǎn)彎構(gòu)型，其中第一機(jī)架和第二機(jī)架并排，并相對(duì)于驅(qū)動(dòng)式多自由度聯(lián)接臂朝相反方向延 伸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能以多種方式運(yùn)動(dòng)的蛇形機(jī)器人履帶車。該蛇形機(jī)器人履帶車包括通過(guò)至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件聯(lián)接在一起的多個(gè)機(jī)架單元。各機(jī)架單元包括能使蛇形機(jī)器人履帶車向前運(yùn)動(dòng)的連續(xù)履帶。至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)式聯(lián)接件具有多個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，從而使蛇形機(jī)器人履帶車能采用多種姿勢(shì)。
文檔編號(hào)F16L101/30GK102141181SQ20111007985
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2007年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月13日
發(fā)明者S·C·雅各布森 申請(qǐng)人:雷神薩科斯公司