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原文传递一种轮腿式多模式巡检搜救机器人

专利名称：	一种轮腿式多模式巡检搜救机器人
摘要：	本发明公开了一种轮腿式多模式巡检搜救机器人，包括多稳态机架、运动腿、带有驱动电机的全向轮、舵机线轮组件和外置传感器，所述多稳态机架包括四个基础单元，该四个基础单元构成一个多边形结构，且两两相邻的两个基础单元之间通过蓄能铰链相连接，每个基础单元由两个连接块及中间的弹簧铰链组成；所述运动腿有四个并分别彼此对称的安装在四个基础单元上；所述全向轮有四个，该四个全向轮分别安装在四个基础单元上；所述舵机线轮组件包括相互连接的线轮和驱动舵机，所述线轮上的钢丝绳将八个连接块串联，所述驱动舵机与任一连接块连接；所述外置传感器安装在多稳态机架上。本发明具有轻量化、灵活性强和可靠度高等特点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	华南理工大学
发明人：	张宪民;杜俊杰;黄沿江;张洪川;赖智立;刘昊丰;陈俊彤
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910202269.0
公开号：	CN109911052A
代理机构：	广州市华学知识产权代理有限公司
代理人：	冯炳辉
分类号：	B62D57/028(2006.01);B;B62;B62D;B62D57
申请人地址：	510640 广东省广州市天河区五山路381号
主权项：	1.一种轮腿式多模式巡检搜救机器人，其特征在于：包括多稳态机架、运动腿、带有驱动电机的全向轮、舵机线轮组件和外置传感器，所述多稳态机架包括四个基础单元，该四个基础单元构成一个多边形结构，两两相邻的两个基础单元之间通过蓄能铰链相连接，每个基础单元由两个连接块及中间的弹簧铰链组成；所述运动腿有四个并分别对称的安装在四个基础单元上，在机器人呈腿模式下展开分布于多稳态机架的四周，用于实现机器人的行走功能，在机器人呈轮模式下向上翻转并折叠至多稳态机架的中心处；所述全向轮有四个，该四个全向轮分别安装在四个基础单元上，每个全向轮配套有一个驱动电机，四个全向轮及其驱动电机在机器人呈腿模式时分别设于四个基础单元的内部，且与地面分离，并在机器人呈轮模式时往外翻转至多稳态机架的外侧，用于支撑机器人实现滚动功能；所述舵机线轮组件包括相互连接的线轮和驱动舵机，所述线轮上的钢丝绳将八个连接块串联，所述驱动舵机与任一连接块连接，所述驱动舵机驱动钢丝绳将连接块收紧使四个基础单元整体翻转90°，从而实现腿模式和轮模式的切换过程；所述外置传感器安装在多稳态机架上，用于为机器人的救援与搜索任务提供基础的感知功能。 2.根据权利要求1所述的一种轮腿式多模式巡检搜救机器人，其特征在于：所述运动腿包括关节舵机、中间连杆和足末端，所述关节舵机有两节，分别为水平摆动舵机和竖直摆动舵机，所述水平摆动舵机与连接块相铰接，所述竖直摆动舵机与水平摆动舵机相铰接，所述竖直摆动舵机与足末端通过中间连杆相铰接，所述中间连杆由主连杆和辅助连杆组成，且所述主连杆和辅助连杆相互平行，所述主连杆、辅助连杆和足末端构成一个平行四边形结构，实现机器人末端的姿态稳定及行走功能。 3.根据权利要求2所述的一种轮腿式多模式巡检搜救机器人，其特征在于：所述足末端的底部设有橡胶脚垫。 4.根据权利要求1所述的一种轮腿式多模式巡检搜救机器人，其特征在于：所述线轮上形成有双向的线槽，所述钢丝绳为封闭环形并缠绕于双向线槽上，双向线槽其中一个方向引出的钢丝绳将八个连接块的顶部串联形成顶部线路，其另一个方向引出的钢丝绳将八个连接块的底部串联形成底部线路；所述驱动舵机顺时针转动，带动顶部线路收紧使多稳态机架整体翻转90°，使位于多稳态机架内部的全向轮及其驱动电机翻转至多稳态机架的外侧，实现机器人的腿模式切换至轮模式；所述驱动舵机逆时针转动，带动底部线路收紧使多稳态机架整体翻转90°，折叠于多稳态机架中心处的运动腿翻转至多稳态机架的四周，实现机器人的轮模式切换至腿模式。 5.根据权利要求1所述的一种轮腿式多模式巡检搜救机器人，其特征在于：所述连接块上设有走线孔，在多稳态机架的稳态切换过程中为钢丝绳的驱动起导向作用。 6.根据权利要求1所述的一种轮腿式多模式巡检搜救机器人，其特征在于：所述外置传感器通过可调节云台安装在多稳态机架上，使外置传感器的朝向在机器人的腿模式和轮模式相互转换后始终保持不变，所述可调节云台由伺服电机驱动。 7.根据权利要求1所述的一种轮腿式多模式巡检搜救机器人，其特征在于：所述外置传感器包括视觉传感器和热像仪。
所属类别：	发明专利