[发明专利]一种可收折四轮腿式越障机器人

权利要求书

1.一种可收折四轮腿式越障机器人，包括中央机架、机械腿、控制器、伺服电机、加速度传感器、激光雷达和中间连接架，其特征在于:所述中央机架为方框形结构，所述机械腿分别对称设置在中央机架的四角，机械腿一端与中央机架通过传动轴连接，机械腿另一端与驱动轮通过车轮转向架连接；四组伺服电机分别位于中央机架上，伺服电机输出轴与传动轴固连；所述控制器设置在中央机架底部，控制器接收伺服电机和加速度传感器信号，控制器发出控制指令，通过加速度传感器对各伺服电机和驱动轮进行闭环控制；

所述机械腿包括腿根横摆关节、腿根连杆、大腿关节、大腿连杆、膝部关节、膝部连杆、小腿关节、小腿连杆、车轮转向关节、车轮转向架、驱动轮，腿根横摆关节包括第一传动轴、第二传动轴，第一伺服电机输出轴与第一传动轴固连，第二传动轴与腿根连杆连接，第一传动轴与第二传动轴通过链条连接传动，实现腿根横摆关节的旋转轴转动，并带动腿根连杆、大腿连杆、膝部连杆、小腿连杆、车轮转向架、驱动轮在水平面的摆动；

所述大腿关节包括丝杠滑台和大腿连杆，大腿连杆分别为大腿上连杆、大腿中连杆和大腿下连杆，丝杠滑台、大腿中连杆和大腿上连杆两两铰接组成三角形结构，腿根连杆、大腿上连杆、大腿下连杆和膝部内连杆两两铰接组成平行四边形结构；其中，腿根连杆与膝部内连杆相互平行，大腿上连杆与大腿下连杆相互平行，第二伺服电机与大腿丝杠连接，带动大腿丝杠转动和丝杠滑台上下移动，并带动大腿连杆转动，实现大腿连杆、膝部连杆、小腿连杆、车轮转向架在竖直面的转动；大腿丝杠力传感器一端与第二伺服电机连接，另一端与大腿丝杠连接，大腿丝杠力传感器用于测量大腿关节力；

所述膝部关节由膝部内连杆、膝部中连杆和膝部外连杆两两铰接组成，膝部中连杆并排放置刚性弹簧，膝部关节承担缓冲作用；

所述小腿关节由小腿连杆和小腿电动缸组成；小腿连杆有两个基础单元分别为小腿上连杆、小腿下连杆，小腿上连杆与小腿下连杆相互平行，膝部外连杆、小腿上连杆、小腿下连杆、车轮转向外框两两铰接组成平行四边形结构；小腿电动缸一端与小腿下连杆铰接，小腿电动缸另一端与小腿上连杆铰接；小腿电动缸由第三伺服电机驱动，通过电动缸直线运动，实现小腿连杆、车轮转向架、驱动轮在竖直面的转动；小腿电动缸力传感器安装在小腿电动缸缸尾端，用于测量小腿关节力；

所述车轮转向关节由第三传动轴、第四传动轴组成，第三传动轴与车轮转向外框连接，第四传动轴与车轮转向架连接；第四伺服电机与第三传动轴连接，两轴轴线垂直于水平面平行，两传动轴通过链传动连接，实现驱动轮在水平面的摆动。

2.根据权利要求1所述的可收折四轮腿式越障机器人，其特征在于:所述控制器控制机械腿各伺服电机驱动腿根横摆关节、大腿关节、小腿关节角度值，可调整机械腿姿态，控制车轮转向关节改变驱动轮的前进方向，驱动轮集成有车轮速度传感器检测其行驶速度。

3.根据权利要求1所述的可收折四轮腿式越障机器人，其特征在于:所述加速度传感器通过中间连接架设置在中央机架上，加速度传感器用于控制机械腿的姿态，调整中央机架姿态至水平放置。

4.根据权利要求1所述的可收折四轮腿式越障机器人，其特征在于:所述激光雷达通过中间连接架安装在中央机架上，激光雷达用于测量周围环境地形。