轮腿自动交换式越障机器人

技术领域

本发明属于机器人技术领域，特别是涉及一种轮腿自动交换式越障机器人。

背景技术

近年来，随着社会的不断发展，机械装备正朝着大型化、复杂化方向发展。但是现有的机器人结构复杂、不能实现轮腿转换，在崎岖的地方执行任务的时候，不能灵活地翻越地形，所以为了使其能适应不同的工作环境。设计一种轮腿机器人是很有必要的。

轮腿机器人是自动执行工作的机械装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。但目前尚缺少此类设备。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供了一种轮腿自动交换式越障机器人。

为了达到上述目的，本发明提供的轮腿自动交换式越障机器人包括机身、四个方位形态调节装置、四个轮腿调节转换装置、电源和控制器；其中，所述的机身为扁平长方体形箱体结构，顶面四角处分别向外突出形成有一块顶部圆板，同时底面四角处分别向外突出形成有一块底部圆板；

方位形态调节装置包括第一舵机、舵机连接件和第二舵机；每块顶部圆板上分别安装一个第一舵机，并且第一舵机的输出轴向下穿过顶部圆板；位于同一角部的顶部圆板和底部圆板间安装一个舵机连接件，并且舵机连接件的上端与第一舵机的输出轴相连；第二舵机安装在舵机连接件上；

轮腿调节转换装置包括滚轮、电机、两块大腿侧板、第三舵机、小腿连接件和小腿；其中两块大腿侧板平行设置；滚轮通过转动轴设置在两块大腿侧板的下端之间；电机安装在一块大腿侧板的下端外侧面上，输出轴与上述转动轴的一端相连；第三舵机固定在两块大腿侧板的中部之间；小腿连接件连接在第三舵机的输出轴上；小腿的一端固定在小腿连接件上；两块大腿侧板的上端与第二舵机的输出轴相接。

电源设置在机身的内部；控制器分别与电源、第一舵机、第二舵机和第三舵机电连接。

所述的控制器采用stm32单片机。

所述的小腿连接件采用U形板，侧边连接在第三舵机的输出轴上。

所述的机身内部设有多个空槽。

所述的大腿侧板上设有多个用于减重的开孔。

所述的电源采用蓄电池。

本发明提供的轮腿自动交换式越障机器人具有如下有益效果：运用了折叠多用的理念，拥有可调节性高、适用范围广，结构简单易制作、成本低的特点；其分为两种工作模式，其中轮式适用于平坦地形下的快速移动，腿式适用于通过复杂环境，这样兼顾了快速转场能力和高通过性，有效地提升了使用的方便性，因此具有很大的应用前景。

附图说明

图1为本发明提供的轮腿自动交换式越障机器人结构立体图。

图2为本发明提供的轮腿自动交换式越障机器人中轮腿调节转换装置结构示意图；

图3是本发明提供的轮腿自动交换式越障机器人中方位形态调节装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1—图3所示，本发明提供的轮腿自动交换式越障机器人包括机身4、四个方位形态调节装置、四个轮腿调节转换装置、电源和控制器；其中，所述的机身4为扁平长方体形箱体结构，顶面四角处分别向外突出形成有一块顶部圆板，同时底面四角处分别向外突出形成有一块底部圆板；

方位形态调节装置包括第一舵机10、舵机连接件9和第二舵机7；每块顶部圆板上分别安装一个第一舵机10，并且第一舵机10的输出轴向下穿过顶部圆板；位于同一角部的顶部圆板和底部圆板间安装一个舵机连接件9，并且舵机连接件9的上端与第一舵机10的输出轴相连；第二舵机7安装在舵机连接件9上；

轮腿调节转换装置包括滚轮1、电机2、两块大腿侧板3、第三舵机5、小腿连接件6和小腿8；其中两块大腿侧板3平行设置；滚轮1通过转动轴设置在两块大腿侧板3的下端之间；电机2安装在一块大腿侧板3的下端外侧面上，输出轴与上述转动轴的一端相连；第三舵机5固定在两块大腿侧板3的中部之间；小腿连接件6连接在第三舵机5的输出轴上；小腿8的一端固定在小腿连接件6上；两块大腿侧板3的上端与第二舵机7的输出轴相接。

电源设置在机身4的内部；控制器分别与电源、第一舵机10、第二舵机7和第三舵机5电连接。

所述的控制器采用stm32单片机。

所述的小腿连接件6采用U形板，侧边连接在第三舵机5的输出轴上。

所述的机身4内部设有多个空槽，一是为了减轻机身4的重量，二是可以放置不同的部件，用于本轮腿自动交换式越障机器人执行不同的任务，提高其适用性。

所述的大腿侧板3上设有多个用于减重的开孔。

所述的电源采用蓄电池。

现将本发明提供的轮腿自动交换式越障机器人的工作原理阐述如下：

利用控制器启动电源，为本轮腿自动交换式越障机器人的行走提供动力；在平坦的大路上时，在控制器的控制下启动电机2，使滚轮1进行滚动，由此使本轮腿自动交换式越障机器人向前行进，在此过程中，可利用第一舵机10通过舵机连接件9控制轮腿调节转换装置相对于机身4进行转动，以调节轮腿自动交换式越障机器人行走的方向，提高轮形态行走的效率。可利用第二舵机7来控制轮腿调节转换装置的外伸和回缩，从而控制轮腿自动交换式越障机器人的高度，以实现不同环境下的越障功能。可利用电机2来控制滚轮1的转速，以控制轮腿自动交换式越障机器人行进的速度。

当遇到路况复杂的道路而需要越障时，利用第三舵机5将小腿8从收缩的状态转换为伸长的状态，由此将滚轮1架空，从而使轮腿自动交换式越障机器人转换为越障状态，这时可利用四个第一舵机10来调节相应的轮腿调节转换装置的方位，同时利用四个第二舵机7来控制四个轮腿调节转换装置交替抬高和落地，就像人走路一样，从而越过不同的障碍。