[实用新型]一种双足机器人移动底盘

说明书

本实用新型属于机器人和人工智能领域，特别是涉及一种双足机器人移动底盘，包括底盘上壳、骨架单元、陀螺仪传感器、底盘下壳、底盘驱动器、底盘底盖和超声波避障传感器。该移动底盘适用于安装在机器人两腿脚底部，当需要步态行走时，通过控制底盘使其转动的轮轴呈抱死状态，由腿部带动底盘进行行走动作，可实现上下台阶、跨越障碍物等运动模态；当需要轮式行走时，腿部保持屈膝状态以降低机器人重心，由本实用新型提供的底盘驱动整个机器人运动，通过控制两个底盘的速度和转向，实现直线前进或后退、左右转弯、原地转圈等运动模态。

技术领域

本实用新型属于机器人和人工智能领域，特别是涉及一种双足机器人移动底盘。

背景技术

随着机器人技术的不断发展，拟人型双足行走机器人正成为当下争相研发的热点。国内传统的纯轮式机器人，由于技术实现难度低、成本低、运动平稳、效率高等优点，占据主要的市场份额。但其也有一些不足，比如只能在平坦的地面运动、越障能力差、不能爬坡和上阶梯。现阶段，对于双足机器人的移动方式，大多数研究是基于纯步态的方式，此方式最接近人类的双腿移动方式，场景适应力高，但是对平衡算法和步态轨迹规划要求高，技术实现难度极大，双足步态移动速度慢，效率低，特别对于大型双足机器人，各方面的技术要求更高，产业化困难大。此外，也有研究机构对机器人双足和轮式结合的移动方式进行研究试验，主要的技术方案为，在原有双足机器人每条腿的脚底部增加一个驱动轮，可以大大提高机器人在平坦地面的移动效率，通过双腿调整重心，可以上坡下坡，遇到障碍物可以通过驱动轮直接越障或通过调整双腿跳跃的方式越过障碍物，场景适应力高。

上述的双足与轮式结合的机器人行走方式存在以下弊端：

1）稳定性差，机器人只有双轮与地面接触，对双轮的平衡控制要求高，断电时无法保持平衡；

2）双驱动轮与地面接触面积小，难实现步态移动，难以通过步态的方式上下阶梯或跨越障碍物；

3）为了能直接越过小障碍物，配置的驱动轮直径过大，重量大，对腿部关节电机功率要求高；

4）通过跳跃的方式越过障碍物，技术实现难度大，对双腿机械结构要求更高，可靠性低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双足机器人移动底盘，安装于每条腿的脚底部，每个底盘设置有1个驱动轮和2个从动轮。

为达到上述目的，本实用新型是通过下述技术方案实现的：

一种双足机器人移动底盘，包括底盘上壳、骨架单元、陀螺仪传感器、底盘下壳、底盘驱动器、底盘底盖和超声波避障传感器，所述骨架单元固定在底盘下壳上部，所述底盘上壳覆盖固定在骨架单元上，所述底盘驱动器固定在底盘下壳下部，并由底盘底盖固定在外侧保护；2个所述移动底盘分别安装到双足机器人脚底部，并与机器人控制系统电性连接，实现对底盘运动的控制。

所述的一种双足机器人移动底盘,骨架单元包括底盘底板、从动轮组件和驱动轮组件，所述驱动轮组件设置于底盘底板的下前部，所述从动轮组件为2组，分别设置于底盘底板的下后部两侧，上述3个组件与地面接触点连线形成等腰三角形，以保证足够的稳定性。

所述的一种双足机器人移动底盘,骨架单元内部承力结构件的材料为轻量化强度高的航空级铝合金，所述底盘底板采用镂空减重设计。

所述的一种双足机器人移动底盘,驱动轮组件包括驱动轮、驱动轮支撑件、驱动轮固定件、驱动轮轴承套和驱动轮轴承，所述驱动轮包括驱动轮输出轴和驱动轮从动轴；其中，所述驱动轮输出轴设置于驱动轮支撑件上，驱动轮固定件压住驱动轮输出轴上的止动面，并由螺钉锁紧固定，驱动轮从动轴设置于驱动轮轴承内圈，轴承外圈设置于驱动轮轴承套上。

所述的一种双足机器人移动底盘,驱动轮采用轮毂电机驱动，省去动力装置、传动装置和制动装置，并电性连接于所述底盘驱动器，被底盘驱动器控制运动。