[发明专利]一种轮足式机器人悬挂机构、车桥模块及底盘

说明书

本发明公开了一种轮足式机器人悬挂机构、车桥模块及底盘，其中悬挂机构包括前后摆动部、上下运动部和转向部；前后摆动部活动安装在机器人底盘主体上以作前后摆动；上下运动部活动安装在前后摆动部上以作上下运动；上下运动部延伸出轮轴；转向部与上下运动部铰接作转向运动；车桥模块包括两个如上的悬挂机构，两个悬挂机构相对称连接为一体；底盘包括至少两个如上的车桥模块，多个车桥模块之间连接为一体。本发明前后摆动部、上下运动部和转向部连接而成的整体具备了三维空间的运动能力，能够实现轮式机器人的高速行驶能力和越野机动能力的兼容。

技术领域

本发明涉及机器人机构技术领域，更具体的说是涉及一种轮足式机器人悬挂机构、车桥模块及底盘。

背景技术

轮足式机器人(轮腿式机器人)是当前机器人中的一个分支。一般结构是在轮足式机器人的腿末端加装轮子，从而实现快速移动和足式行走的结合，能够兼具轮式机器人和足式机器人的一些特性。

但是，大部分轮足式机器人结构仅仅是单纯的组合，这种单纯的组合没有对足式机器人的腿部结构进行改动，由于足式机器人的多体连接结构决定了其天然结构刚度不足，因而其在进行轮式运动时无法进行高速行驶。

因此，提供一种兼具高速行驶能力和足式机器人的越野机动性的轮足式机器人悬挂机构、车桥模块及底盘是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种轮足式机器人悬挂机构、车桥模块及底盘，能够实现轮式机器人的高速行驶能力和越野机动能力的兼容。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种轮足式机器人悬挂机构，包括前后摆动部、上下运动部和转向部；

所述前后摆动部活动安装在机器人底盘主体上以作前后摆动；

所述上下运动部活动安装在所述前后摆动部上以作上下运动；所述上下运动部延伸出轮轴；

所述转向部与所述上下运动部铰接作转向运动。

通过采取以上方案，本发明的有益效果是：

前后摆动部、上下运动部和转向部连接而成的整体具备了三维空间的运动能力。

进一步的，所述前后摆动部包括摆动架和第一摆动作动器；所述摆动架通过第一转轴安装在所述机器人底盘主体上；所述第一摆动作动器与所述摆动架铰接以驱动其绕所述第一转轴旋转；

所述上下运动部包括第一摇臂、第二摇臂、第一提拉作动器和第二提拉作动器；所述第一摇臂和其下方连接的所述第二摇臂分别通过第二转轴和第三转轴安装在所述摆动架上；所述第一提拉作动器和所述第二提拉作动器对称铰接在所述第一摇臂或所述第二摇臂的两侧，以驱动所述第一摇臂和所述第二摇臂分别绕所述第二转轴和所述第三转轴旋转；

所述转向部包括第一转向节、第一转向拉杆和第一转向作动器；所述第一转向节的两端分别与所述第一摇臂和所述第二摇臂铰接；所述轮轴设置在所述第一转向节上；所述第一转向作动器通过所述第一转向拉杆与所述第一转向节连接以驱动其转动。

采用上述进一步的技术方案产生的有益效果为，摆动架绕第一转轴旋转使得第一转向节能够进行前后方向的运动，第一摇臂和第二摇臂分别绕第二转轴和第三转轴旋转，使得第一转向节具备上下运动的能力，再加上自身的转向运动，使得第一转向节具备三维空间运动的能力。

进一步的，所述第一摆动作动器与所述摆动架之间，所述第一提拉作动器与所述第一摇臂之间，所述第二提拉作动器与所述第一摇臂之间，所述第一转向节的两端与所述第一摇臂和所述第二摇臂之间，以及所述第一转向作动器与所述第一转向拉杆之间均通过球头销或关节轴承或球铰链连接。