[发明专利]多模态轮步式自适应可展球形侦察机器人

说明书

本发明公开了一种多模态轮步式自适应可展球形侦察机器人，多模态轮步式自适应可展球形侦察机器人，其特征在于：包括机壳体；滚轮机构，相对设置于机壳体两侧，包括滚轮驱动舵机、及若干球片构成的滚轮，所述滚轮驱动舵机通过自收展结构与球片连接，展开组件，与滚轮机构连接能够使两滚轮机构分开或是合拢，尾杆，用于支撑平衡机器人且通过尾杆舵机带动能够收展，所述尾杆舵机安装于所述机架壳体上。通过上述结构在遇到障碍时，通过自收展结构使球片能够依靠与障碍物的摩檫力完成叶片自动展开，从而可以以轮步式行走模式行走，从而提升越障能力。

技术领域

本发明涉及机器人设计领域，特别是一种多模态轮步式自适应可展球形侦察机器人。

背景技术

球形机器人(SR)是一种特殊的具有球形特性的移动机器人，由位于球壳内转向和驱动机构组成，大多数SR依赖于内部重量分布或质点中心变化向前行进。与传统移动机器人相比，球形机器人具有良好的密封性，平衡性强且运动灵活，而且可以像倒立摆一样不存在侧翻问题。

另外，球形机器人可以利用球形外壳通过滚动对冲击力进行有效缓冲，从而使机器人的内部结构得到保护，SR可在具有危险特性的环境中使用，如抛投过程以及两栖区域中工作。因此，球形机器人在星球探索、危险环境探测、管道内部探测等领域具有显著优势和广泛应用前景。

但是目前的球形机器人存在的主要不足在于：越障能力差，因而在一些崎岖复杂的地形中无法正常开展工作，从而限制了球形机器人的应用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种多模态轮步式自适应可展球形侦察机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

多模态轮步式自适应可展球形侦察机器人，其特征在于：包括机壳体；

滚轮机构，相对设置于机壳体两侧，包括滚轮驱动舵机、及若干球片构成的滚轮，所述滚轮驱动舵机通过自收展结构与球片连接，

展开组件，与滚轮机构连接能够使两滚轮机构分开或是合拢，尾杆，用于支撑平衡机器人且通过尾杆舵机带动能够收展，所述尾杆舵机安装于所述机架壳体上。

所述自收展结构包括主动转盘、从动转盘，所述球片上设有叶片，所述叶片与主动转盘铰接，且叶片上设有引导槽，所述从动转盘上设有位于引导槽中的引导杆，且所述从动转盘与主动转盘转动连接，且所述叶片位于主动转盘与从动转盘间，所述滚轮驱动舵机能够驱动主动转盘转动。

还包括舵机安装座、连接法兰盘，所述滚轮驱动舵机安装于舵机安装座的一侧上，所述连接法兰盘位于舵机安装座的另一侧，所述舵机安装座上设有通孔，所述滚轮驱动舵机的输出轴穿过该通孔与连接法兰盘固定，所述主动转盘与连接法兰盘固定。

所述连接法兰盘与主动转盘间设有缓冲胶垫。

所述展开组件包括安装于机壳体内的展开舵机、齿轮、齿条，所述展开舵机的输出轴与齿轮固定，所述齿条与对应的滚轮机构连接且与齿轮啮合。

所述机壳体内设有摄像头或是探测仪。

所述叶片弯曲成圆弧状，且叶片通过收展结构收缩时构成圆环。

所述球片包括滚动面及与滚动面相接的安装面，所述滚动面弯曲成圆弧状，且球片通过收展结构收缩时形成所述滚轮，所述球片通过安装面与叶片固定。

所述滚动面与安装面相接的部分为弧形面。

所述尾杆的端部设有轮子。

本发明的有益效果是：本发明通过展开组件能够实现滚轮机构轴向展开并且尾杆同时展开，通过自收展结构在平地移动时球片能够收缩从而以轮子形态行走，而在遇到障碍时，通过自收展结构使球片能够依靠与障碍物的摩檫力完成叶片自动展开，从而可以以轮步式行走模式行走，从而提升越障能力。