[实用新型]一种轮腿式两轮自平衡机器人

说明书

本实用新型公开了一种轮腿式两轮自平衡机器人，包括车身及设置在车身两侧的轮腿，所述车身由车身底板，下层隔板，上层隔板与上层板组成，通过四根型材支撑杆支撑并固定连接，所述下层隔板的顶面两侧与上层隔板的底面两侧均装有相对称的导轨，所述车身两端均套装有抽拉连接件，所述抽拉连接件内端的顶面与底面均设有与导轨相配合的滑块，所述车身两端均套装的抽拉连接件通过滑块沿所述车身下层隔板的顶面两侧与上层隔板的底面两侧设置的导轨水平往复运动。本实用新型结构简单，造价成本低，结构紧凑，运动灵活，通过性能优秀并且具有较强的地形自适应能力。

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及一种轮腿式两轮自平衡机器人。

背景技术

移动机器人因其在社会生产中具有广泛应用，而受到广泛关注。移动机器人可分为轮式、足式、履带式和复合机构等，大多数移动机器人不能进行零半径转弯，无法适应狭窄环境或人员拥挤等环境下的作业需要。足式机器人拥有较好的灵活性以及越障能力，但往往结构复杂，耗能较多，并且速度难以提高。轮式机器人由于其结构简单、运动灵活、场地适应性好、通过性能优秀等特点而被广泛应用。然而，在复杂地形的适应能力、转弯效率以及越障能力上，轮式机器人相较于足式机器人的不足也比较明显。两轮轮腿机器人兼顾了轮式以及足式机器人的优点，因此两轮轮腿式机器人在实际应用中具有十分重要的研究意义。

经过检索，专利文献CN110525535A公开了一种双轮足混合自平衡机器人，轮腿结构采用四连杆结构，通过髋关节电机驱动完成机器人的跳跃等动作，足部采用轮毂电机控制平衡及行走。但由于四杆机构其固有特性，在车身上下运动时，质心的运动的轨迹只能是一条近似的直线，并且在上下运动时，车身会发生一定的倾角，从而对搭载的IMU模块获得的数据产生一定的干扰。因此对机器人的平衡控制产生不利影响。

经检索，专利文献CN10980094A公开一种维持两轮机器人平衡的平衡装置。在传统两轮机器人的基础上增加了一个负载测量模块，根据负载的大小，计算出适合机器人平衡控制的参数，从而增加机器人的平衡稳定性。但是在面对崎岖路况时，面对扰动来自外界时，这种平衡装置就会失效。

两轮自平衡机器人从发展至今，因其结构简单运动灵活，驱动简单的优点而广受关注，但是传统两轮自平衡机器人结构单一，对地形不具备自适应能力，并且很难突破地形的限制。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种结构紧凑，运动灵活，通过性能优秀并且具有较强的地形自适应能力的轮腿式两轮自平衡机器人。

为了达到上述设计目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种轮腿式两轮自平衡机器人，包括车身及设置在车身两侧的轮腿，所述车身由车身底板，下层隔板，上层隔板与上层板组成，通过四根型材支撑杆支撑并固定连接，所述下层隔板的顶面两侧与上层隔板的底面两侧均装有相对称的导轨，所述车身两端均套装有抽拉连接件，所述抽拉连接件内端的顶面与底面均设有与导轨相配合的滑块，所述车身两端均套装的抽拉连接件通过滑块沿所述车身下层隔板的顶面两侧与上层隔板的底面两侧设置的导轨水平往复运动，所述车身两端套装的抽拉连接件外壁上均连接有腿部，所述腿部由腿身连接件、上腿杆和轮毂电机组成，所述腿身连接件的顶端内部设有上腿杆轴，所述上腿杆轴上铰接有上腿杆，所述腿身连接件的底端内部设有谐波减速伺服电机，所述谐波减速伺服电机上驱动连接有驱动杆，所述上腿杆的另一端端部分别设有侧腿杆轴和上腿杆轴，所述驱动杆的另一端设有驱动杆轴，所述侧腿杆轴与驱动杆轴之间设有减震弹簧，所述上腿杆轴上铰接有小腿上杆，所述驱动杆轴上铰接有小腿下杆，所述上腿杆轴与驱动杆轴的之间设有连接杆，所述小腿上杆尾端设有小腿上杆轴，所述小腿下杆尾端设有小腿下杆轴，所述小腿上杆轴与小腿下杆轴之间铰接有轮腿连接件，所述轮腿连接件中部设有转轴，所述转轴上设有轮毂电机，所述转轴的两端均设有用于固定转轴与轮毂电机的法兰，所述上腿杆的另一端端部分的侧腿杆轴与所述小腿下杆尾端的小腿下杆轴之间设有铰接有侧腿杆。

所述抽拉连接件内端的顶面和底面设置的与导轨相配合的滑块一侧设有用于锁紧滑块的锁止销。