[发明专利]一种基于麦克纳姆轮的机器人

说明书

本发明公开了一种基于麦克纳姆轮的机器人，包括：横梁；伸缩单元，固连于两个横梁的相对侧面，用于实现两个横梁在水平方向上的距离变化；腿部单元，通过第一舵机连接与横梁的侧面，且对称间隔布置于横梁的端部,腿部单元具有人体的髋关节、腿部、膝关节，以实现多个方向的自由度；第一驱动单元，固定在腿部单元的底端；麦克纳姆轮，套设在第一驱动单元的输出轴，第一驱动单元用于驱动麦克纳姆轮移动；控制单元，设置在横梁上，用于控制腿部单元的自由度、麦克纳姆轮移动和伸缩单元；电源模块，固定在横梁上，电源模块与控制单元电连接。本发明的机器人同时具有轮式机器人和腿式机器人的功能，提高了其运动过程的灵敏性，从而达到探测的要求。

技术领域

本发明属于机器人领域，尤其涉及一种基于麦克纳姆轮伸缩式机器人。

背景技术

随着机器人技术的不断发展，目前出现了很多种探测类机器人按照运动方式的不同可以分为轮式、腿式以及履带式三种。由于履带式、轮式和腿式单一行走方式具有局限性，复合式行走方式得到了很多研究者和研究机构广泛地关注和研究。

而现有的探测机器人大多是基于固定构件数目而研制出来的，具有固定的自由度，故在工作过程中其结构和功能不会发生变化，面对未知困难时此类探测机器人适应能力变差。在进行陌生区域探测时候，我们会遇到各种各样的环境问题，急需我们一步一步的去解决，假如我们遇到一个狭窄的过道，如果其尺寸小于我们的机器人本身的高度和宽度，以我们机器人的钢铁之躯，是根本无法通过该狭窄的过道；另外我们知道轮式机器人具有高效、灵活的特点，但是其在外界道路复杂的情况下，是无法越过障碍的，但是若我们采用腿式机器人，虽然其有较强的越障能力，但是其效率低下，也是无法满足我们的工作需求；现在有人将轮式机器人和腿式机器人简单结合起来，虽然其对复杂路面的通过性较高，但是其机器人的转弯能力，掉头能力都比较差，总的来说就是其灵敏性特别的差，工作效率还是没有达到我们探测的要求。

发明内容

本发明针对现在探测式机器人的技术的不足，提供了一种基于麦克纳姆轮伸缩式机器人，可以实现机器人在宽度方面自由伸展，机器人腿部单元具有人体的髋关节、膝盖等方向的自由度，并且在腿部单元的下部还安装了麦克纳姆轮，其可以使得该机器人在运动过程中可以横向移动，也可以360度旋转，快速的朝其任意方向移动，使得该机器人具有较强的转弯能力以及掉头能力，提高了其运动过程的灵敏性，从而达到我们探测的要求。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种基于麦克纳姆轮的机器人，包括：

横梁；

伸缩单元，固连于两个所述横梁的相对侧面，用于实现两个所述横梁在水平方向上的距离变化；

腿部单元，通过第一舵机连接与所述横梁的侧面，且对称间隔布置于所述横梁的两侧，所述腿部单元具有人体腿部的髋关节、腿部、膝关节，以实现多个方向的自由度；

第一驱动单元，固定在所述腿部单元的底端；

麦克纳姆轮，套设在所述第一驱动单元的输出轴，所述第一驱动单元用于驱动所述麦克纳姆轮移动；

控制单元，设置在所述横梁上，用于控制所述腿部单元的自由度、麦克纳姆轮移动和伸缩单元；

电源模块，固定在横梁上，所述电源模块与所述控制单元电连接。

进一步地，所述伸缩单元为剪叉式结构，所述剪叉式结构包括支架、至少四个支臂、多个销钉、第二驱动单元，所述支架分别固定在两个所述横梁的相对侧面，所述支架的内侧均设置具有导向作用的滑槽；

每两个所述支臂为一对，至少包括两对，两个所述支臂交叉设置，交叉点通过所述销钉连接，每个所述支臂的一端固定在滑槽的端部，另一端通过所述销钉设置在滑槽内，设置在所述支臂交叉点的销钉上固定第二驱动单元，所述第二驱动单元用于向销钉施加动力，以实现一对交叉设置的支臂角度增大或减小。