[发明专利]一种分时分驱组合驱动方法

说明书

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体是涉及移动机器人的行走机构。

背景技术

机器人的发明是为了帮助人做一些无法直接做到的工作，比如对自然灾害，火灾，核事故等的救援，以及做一些深海、外太空试验。然而机器人要做到以上所述工作的前提是机器人必须穿越复杂地形顺利到达现场，因此越障是机器人必须具备的能力。

目前越障机器人主要分轮式、足式、履带式以及混合式。其中足式机器人越障能力强，但行走效率低，控制难度大，结构复杂；履带式，越障能力强，控制难度较小，但结构复杂，且整个机体笨重，功耗大，行走效率较低；混合型，越障能力较好，但结构复杂，控制难度较大；轮式，具有机构简单、驱动和控制灵活方便、行驶速度快、工作效率高等特点，但越障能力差。

发明内容

本发明经分析以上各种越障机器人的优缺点，保留了轮式机器人的机构简单，驱动控制容易，工作效率高的优点，吸收履带型机器人越障能力好的优点，同时摈弃它功耗大和笨重的缺点，提出一种基于轮式的分时分驱组合驱动的越障方法。

本发明是采用如下技术方案予以实现的。

一种分时分驱组合驱动方法，包括机体，一组电源，2*n个行动轮，n为自然数，且n≥2,两根辅助越障装置，若干个电机，m根动力轴，m为自然数，m≥1。

所述行动轮分列于机体两侧，沿机体前后方向布置，每一侧设置两个或两个以上。

两根辅助越障装置分别位于机体两侧，一端固定在位于前后轮之间的动力轴上，另一端悬置。

电机分别固定在机体上，电机分为A、B两组，一组电源分时切换驱动A、B两组电机，A组电机用于驱动行动轮，使得行动轮作相应的转动，B组电机用于驱动动力轴，使得安装在动力轴上的辅助越障装置作相应转动。

分时分驱组合驱动方法是指在规整路况下只让电源驱动其中A组电机工作，使得机体整体以轮式方式进行前进，后退和转弯。而在非规整路况则是切换到让电源驱动B组电机工作，通过驱动动力轴带动辅助越障装置转动。利用辅助越障装置进行越障。

下面分别对两种情况的工作过程进行说明：

在规整路面上行驶时，机器人使电源驱动A组电机工作，使行动轮转动，便可使得机器人前进，后退和转弯，而B组电机是不工作的，辅助越障装置此时是不转动的，以不妨碍正常工作的方式放置。

在非规整路面行驶时， A组电机停止驱动，而使用同一组电源驱动B组电机使得动力轴带动辅助越障装置转动，本发明采用两种越障方法：

1）攀爬越障方法：如图3所示，当遇到障碍物时，A组电机停止工作，而B组电机（3）驱动动力轴（4）带动辅助越障装置（2）向前转动，当辅助越障装置（2）的悬置段搭在障碍物上，并继续向前转动时，悬置段支撑在障碍物上，将机体（5）前半部分抬起；然后B组电机（3）停止工作，A组电机（3）驱动行动轮（1）向前行驶，直至前轮搭在障碍物上；接着，A组电机（3）停止工作，B组电机（3）驱动动力轴（4）带动辅助越障装置（2）向后转动，使辅助越障装置（2）得悬置段搭在地上，并继续向后转动时，悬置段支撑在地上，将机体（5）后半部分抬起；最后，B组电机（3）停止工作，A组电机（3）驱动行动轮（1）向前行驶，直至越过障碍物，此时机体（5）整体越过障碍物完成越障过程。

2）翻滚越障方法：当遇到障碍物时，A组电机（3）停止工作，B组电机（3）驱动动力轴（4）带动辅助越障装置（2）向后转动，使辅助越障装置（2）接触到地面，并继续向后转动时，机体（5）后半部分将不断被抬起，直到整个机体（5）被抬起，机器人翻滚越上障碍物。

本发明是为了既能保留轮式机器人结构简单、控制容易、工作效率高的显著特点，又旨在提高其越障能力而发明的分时分驱组合驱动的方法。本发明既可以在规整路面上快速行驶，又能在非规整的路况下灵活越障，其具体优点如下：

1）在规整与非规整路段的行驶过程中，机器人始终采用一组电源，分时驱动两组电机，相互独立，减小了整个机器人的重量，使得机器人结构简单，控制方便。

2）提供两种越障模式，攀爬式和翻滚式，可视具体情况组合使用，使得越障效率更高。

3）本发明既有轮式机器人结构简单，行走效率高的优势，又具备了履带式和足式机器人的越障能力强的特点。

附图说明

图1是本发明实例的立体结构示意图；

图2是本发明实例的平地行驶示意图；

图3（a）-图3（k）是本发明实例攀爬越障模式示意图；