[发明专利]轮足一体化机器人

说明书

本发明公开了轮足一体化机器人，包括机身、腿、控制板、电机驱动和电池机构；四个腿沿机身的两侧对称布置；电池与控制板连接，控制板与电机驱动连接，电机驱动与电动机连接，电动机与腿连接。机器人工作时，电池为整个机器人提供动力，控制板控制电机工作，电机驱动腿进行工作。相比传统足结构机器人能够大幅度提高行进速度，在非结构化地形以足结构行进。机器人自由度高，轻便灵活，对地形适应能力以及在各种路况下的性能较高。该轮足机器人同时具有行走移动速度快、较强的越障功能、适应环境强等优势，在搭载合适的工具后可灵活应用于消防救援、航天航空、侦查探测等多个领域，具有很高的实用性。

技术领域

本发明是对轮足一体化机器人设计与实现，属于机器人设计改进领域。

背景技术

由于机器人的运动能力受到结构地形的限制，随后逐渐开始了足式机器人的研制。对比早期机器人的运动状况，足式机器人可以在崎岖不平的地面环境中自由运动，对地形的适应能力更强；尽管足式机器人在凹凸地面环境下的运动能力较强，但在平坦的地面环境中，轮式机器人的运动速度要显著高于足式机器人。

轮足式机器人对非结构化环境有很强的适应能力,同时又能避免控制难度较大的缺点,是目前机器人领域的研究热点问题之一。但是,现有针对轮足式机器人的研究都是轮、足分离式的,机器人的结构比较复杂,容易受到环境空间的限制。因此,合理优化轮足式机器人的结构、增强其普适性具有较强的理论和实际应用价值。近年来，国内外诸多学者针对复合式运动机器人进行了大量的研究，都表明轮、足结合的机器人机构对地形环境的适应能力更强，同时机器人具有更高的机动性和实用性。相对于日本、西方等发达国家，我国在轮、足复合式移动机器人领域的研究相对薄弱，但是随着经济的发展进步，国家对机器人领域的研究越来越重视，国内一些高校和科研单位也加大了对轮、足混合式机器人运动的研究力度。

发明内容

本发明的目的在于轮足一体化机器人的设计与实现，该机器人将具备轮式和足式两种运动模式，可以通过巧妙切换变形完成运动模式选择，机器人上装备超声波传感器用于简单避障、配备摄像头用于图像回传及反馈(后期用于环境感知及路径规划)，可作为运载工具执行勘探救援等任务。该轮足机器人同时具有行走移动速度快、较强的越障功能、适应环境强等优势，在搭载合适的工具后可灵活应用于消防救援、航天航空、侦查探测等多个领域，具有很高的实用性。

本发明主要是突破现有的技术不足，创新性的将轮式与足式机器人相结合，使机器人在经历简单的足部变形之后就可以实现轮式与足式的相互转换，能够更好的适应不同的复杂地形，更好的应对不同的使用需求。

本发明采用的技术方案为轮足一体化机器人，包括机身主体(1)、轮足盘(2)、腿(3)。四条腿(3)沿机身(1)的两侧对称布置；四条腿(3)分为两组，每组两条腿，每组的两条腿(3)最底部关节固定在轮足盘(2)，机身主体(1)内安装有总控电机(4)、控制板(5)和电池(6)。电池(6)与控制板(5)连接，控制板(5)与总控电机(4)连接，总控电机(4)与轮足盘(2)连接，轮足盘(2)与腿(3)连接。控制板(5)与总控电机(4)及机器人的舵机相连，用于控制机器人运动。