[发明专利]一种中间腿足机构及其轮足式机器人

权利要求书

1.一种中间腿足机构，其特征在于，包括旋转执行器、大腿杆、小腿杆和足，旋转执行器设置于车体上，旋转执行器与大腿杆上端连接，大腿杆的下端与小腿杆的上端铰接，足与小腿杆的下端连接，旋转执行器与大腿杆之间连接有主动推拉机构，大腿杆与小腿杆之间连接有滑移推拉机构。

2.根据权利要求1所述的中间腿足机构，其特征在于，旋转执行器包括安装盘、安装法兰和关节电机，关节电机固设于车体上，关节电机的输出端与安装盘连接，安装法兰与安装盘连接固定，大腿杆的一端与安装法兰铰接，关节电机驱动安装盘及安装法兰带动大腿相对车体旋转。

3.根据权利要求2所述的中间腿足机构，其特征在于，主动推拉机构为主动推拉杆，主动推拉杆的一端与安装法兰铰接，另一端与大腿杆铰接。

4.根据权利要求1所述的中间腿足机构，其特征在于，滑移推拉机构包括主动丝杆滑台和刚性杆，主动丝杆滑台固设于大腿杆上，刚性杆的一端与主动丝杆滑台上的滑台铰接，另一端与小腿杆铰接。

5.根据权利要求4所述的中间腿足机构，其特征在于，主动丝杆滑台的丝杆与大腿杆的长度方向平行。

6.根据权利要求1所述的中间腿足机构，其特征在于，大腿杆包括两个平行的大腿板，两个大腿板的两端通过连杆相互连接，主动推拉机构和滑移推拉机构均布置于两个大腿板之间。

7.根据权利要求1所述的中间腿足机构，其特征在于，足通过销轴与小腿杆铰接，足的横截面为半圆形或扇形，足的弧形外表面布置有防滑纹路橡胶。

8.一种轮步式机器人，其特征在于，包括权利要求1-7中任意一项所述的中间腿足机构。

9.根据权利要求8所述的轮步式机器人，其特征在于，所述的轮步式机器人还包括整车控制器和传感器，主动推拉机构为主动推拉杆，滑移推拉机构为主动丝杆滑台，整车控制器分别与传感器、主动推拉杆和主动丝杆滑台连接，所述的中间腿足机构布置于机器人车体的前端和后端，机器人车体的四角布置有腿轮。

10.根据权利要求9所述的轮步式机器人，其特征在于，当机器人处于平坦的道路需要快速通过时，所述的中间腿足机构选择中腿收起模式通过，当处于复杂路面上时，所述的中间腿足机构选择中腿协助行走模式通过，当遇到壕沟、垂直障碍等需要越障的情况时，所述的中间腿足机构选择中腿协助越障模式通过，当处于有较大侧倾坡度的路面时，所述的中间腿足机构选择中腿支撑模式通过；

中腿收起模式下，主动推拉杆和主动丝杆滑台运动到一定位置，足离地，大腿杆倾斜，小腿杆平行于地面；

中腿协助行走模式下，主动推拉杆和主动丝杆滑台接受整车控制器的信号协同运动，控制所述的中间腿足机构协助机器人行走，与机器人的四条腿轮协同完成不同的行走步态；

中腿协助越障模式下，主动推拉杆和主动丝杆滑台接受整车控制器的信号，在越障时，安装在前段的中间腿足机构先行越障，主动推拉杆回程到一定位置抬起大腿杆，主动丝杆滑台去程到一定位置抬伸小腿杆，前端中间腿足机构的足触地完成越障后，传感器信号反馈至整车控制器，前端中间腿足机构的主动推拉杆和主动丝杆滑台反向运动，将机器人抬起，此时安装在后端中间腿足机构放下，支撑机器人抬起，当机器人完成越障，四腿轮触地时，传感器信号反馈至整车控制器，后端中间腿抬起，整车越障完成；

中腿支撑模式下，当机器人机身出现了较大的侧倾度，整车控制器接传感器反馈信号，调整后传送至所述的中间腿足机构的旋转执行器带动大腿杆及小腿杆旋转至侧倾方向，主动推拉杆和主动丝杆滑台协同作用放下中腿，支撑机器人防止其侧翻。