[发明专利]一种松软地面爬行机器人

说明书

本发明属于机器人领域，具体地说是一种松软地面爬行机器人，机体外壳前端的两侧均连接有前车轮，后端设有万向轮，支撑组件的两侧均安装有旋转步进电机，每侧的旋转步进电机输出轴由机体外壳穿出后与同侧的前车轮相连；摇摆步进电机安装在支撑组件上，输出轴与连接板连接，该连接板通过连接轴与所述机体外壳相连，通过摇摆步进电机驱动机体外壳摇摆；机体外壳的两侧均转动连接有下身端盖，每侧的旋转步进电机上均连接有车轮支架，每侧的车轮支架均与同侧的下身端盖相连。本发明的爬行机器人在平面运动的同时可以在所有松软地面爬行，解决现有的一些爬行机器人在沙地等松软地面由于下陷而无法行走和工作的现象。

技术领域

本发明属于机器人领域，具体地说是一种松软地面爬行机器人。

背景技术

轮式移动机器人在代替人类从事危险作业、星球探测以及极地科考等工作中应用十分广泛。沼泽、沙地等松软地面环境是轮式移动机器人不可避免的工作环境。当机器人车轮在松软地面上处于滑转下陷状态时很难继续行走或者工作，为了保证机器人正常行驶，会通过不断提高机器人车轮的牵引力或者增大机器人与地面接触面积的方法使机器人脱离困境。

发明内容

针对传统轮式机器人在沙地等松软地面由于下陷而无法行走和工作的问题，本发明的目的在于提供一种松软地面爬行机器人。该爬行机器人在平面运动的同时可以在所有松软地面爬行。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括前车轮、万向轮、下身端盖、机体外壳及分别安装在该机体外壳内的连接板、连接轴、车轮支架、支撑组件、旋转步进电机和摇摆步进电机，其中机体外壳前端的两侧均连接有前车轮，后端设有万向轮，所述支撑组件的两侧均安装有旋转步进电机，每侧的旋转步进电机输出轴由机体外壳穿出后与同侧的前车轮相连；所述摇摆步进电机安装在支撑组件上，输出轴与所述连接板连接，该连接板通过连接轴与所述机体外壳相连，通过摇摆步进电机驱动机体外壳摇摆；所述机体外壳的两侧均转动连接有下身端盖，每侧的所述旋转步进电机上均连接有车轮支架，每侧的车轮支架均与同侧的下身端盖相连；

其中：所述前车轮包括前轮轮体及前轮端盖，该前轮轮体与所述旋转步进电机的输出轴连接，所述前轮轮体的两侧均安装有前轮端盖；所述前轮轮体的轮面沿圆周方向等距等大小地设有多个内凹面，所述前轮端盖为向外凸出的圆弧型轮盖；

所述连接板呈弧形，两端分别设有与所述机体外壳相连的连接轴，该连接板两端之间的位置向上延伸、形成延伸部A，该延伸部上设有与所述机体外壳相连的连接轴，所述连接板的一端端部向下延伸、形成延伸部B，该延伸部B与所述摇摆步进电机输出轴连接；

所述连接板上与各连接轴连接的位置均设有法兰，每根所述连接轴均由法兰穿过，两端均与所述机体外壳相连；

所述摇摆步进电机通过关节支架安装在支撑组件上，该关节支架的一端为圆柱状，另一端为“L”型板；所述连接板上设有车身支架，该车身支架的一端为圆筒状、套在关节支架圆柱状一端上，并与所述摇摆步进电机输出轴相连；

所述支撑组件包括工字支撑板、下支撑板及上支撑板，该上支撑板的两端及下支撑板的两端分别与两侧的车轮支架连接，所述工字支撑板连接于该下支撑板和上支撑板之间，该工字支撑板的两侧分别设有安装在所述下支撑板上、驱动前车轮的旋转步进电机；

所述机体外壳分为形状、结构完全相同的左右两部分。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明的重要零部件都密封在机体外壳内，可以受到很好的保护。

2.本发明设置有两个前车轮和一个万向轮，万向轮起到辅助作用，可以保证在正常地面上稳定行走或静止。

3.本发明两个前轮轮体的轮面为等距等大小的内凹面，并在两端装配外凸圆弧面，其中组成的凹槽可以防止轮面下的沙土流动，提高沙土的承载能力和牵引效率。