[发明专利]一种多适应性轮足切换移动平台

说明书

本发明涉及一种多适应性轮足切换移动平台，属于复合式移动机构。机架主体和减震装置铰接连接，大腿腿部结构和减震装置通过转轴相连，小腿腿部结构和大腿腿部结构通过轴连接，轮式传动机构通过放置在大腿腿片孔中的主轴与大腿腿部结构相连。本发明具有以下优点：移动平台承载能力强，具有多种行进步态，整体结构设计创新点多；移动平台的足式结构地面适应能力强，越障能力强；移动平台的轮式结构灵活性好，速度快，效率高，可实现地面避障；两种运动状态相互独立，互不影响，可根据地形环境进行轮足切换，运动平稳。

技术领域

本发明涉及一种复合式移动机构，具体来说是一种足式与轮式相结合，并且能够实现两者之间自如切换的移动平台。

背景技术

采用单一运动模式的移动机器人应用普遍，但轮式结构的避障能力、非平整路面的运动性能不好；足式结构的运动速度较低，工作效率不高，运行不平稳。面对复杂的地形环境，这两种腿部结构都有明显的缺点，无法满足人类生产生活的需求。因此由两种及两种以上的机构形式组合派生而成的复合式移动机构应运而生，加拿大Sherbrooke大学研制的The hybrid leg-wheel-track Azimuth robot、加州理工学院设计的六轮腿式移动机器人ATHLETE、西北工业大学研制的轮-腿混合机器人、国防科技大学研制的四连杆变形履带机器人等都体现了复合式移动机构的优点，但仍存在运动相互干涉，速度低，轮足切换方式复杂、缓慢等问题。综上，承载力小，运动平稳性差，轮式结构运动速度低，足式结构地形适应力、越障、跨沟能力较弱等问题严重影响了轮腿复合式移动机构的实用化程度，因此，如何满足复杂地形环境对移动平台生存能力的多重要求是近年来移动机器人研究的热点问题。

发明内容

本发明提供一种多适应性轮足切换移动平台，以解决移动平台的轮式结构越障能力不足，足式结构速度慢、行走特性不好，两种运动相互干涉，承载力、平稳性差的问题。

本发明采取的技术方案是：机架主体和减震装置铰接连接，大腿腿部结构和减震装置通过转轴相连，小腿腿部结构和大腿腿部结构通过轴连接，轮式传动机构通过放置在大腿腿片孔中的主轴与大腿腿部结构相连。

所述机架主体包括机架底板、固定支架、梯形强化结构，其中固定支架通过螺钉固定在机架底板上，梯形强化结构焊接在机架底板下方。

所述减震装置包括减震板、弹簧减震器，弹簧减震器与减震板和机架底板相连。

所述大腿腿部结构包括连接块、直流电动推杆一、大腿腿片、转动拨盘、齿轮、传动轴、直流电动推杆二，其中大腿腿片与连接块两侧固定连接，直流电动推杆一一端与连接块铰接、另一端与转动拨盘相连，直流电动推杆伸缩带动转动拨盘旋转，转动拨盘与传动轴固定连接，齿轮与传动轴固定连接，直流电动推杆二一端与连接块铰接。

所述轮式传动机构包括滚动轴承三、紧定圆螺母、套筒、滚动轴承一、链轮一、行走轮、卸荷构件、主轴、滚动轴承二、链条、链轮二、直流减速电机；其中直流齿轮减速电机固定大腿支撑片外侧，直流齿轮减速电机的输出轴与链轮二固定连接，卸荷构件与大腿支撑片内侧固定连接，滚动轴承一与卸荷构件一端固定连接，滚动轴承二与大腿支撑片固定连接，主轴两端分别与滚动轴承一和滚动轴承二转动连接，链轮一与主轴固定连接，链条与链轮二、链轮一绕接，套筒套在卸荷构件上、且右端面和大腿支撑片外侧紧密接触，套筒的左端面与滚动轴承三顶接，紧定圆螺母与卸荷构件螺纹连接、且右端与滚动轴承三顶接，行走轮通过过盈配合和主轴末端相连。

所述小腿腿部结构包括转轴、齿轮、小腿支撑片、防滑减震块，连接片，其中两个小腿支撑片与两个连接片相连，齿轮固定在转轴上，转轴与小腿支撑片过盈配合。

本发明主机架1距地面的高度x为：