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专利号: 2021112006422
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 无轨陆用车辆
更新日期:2026-04-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种轮足式越障机器人,其特征在于,包括底盘,所述底盘上设置行走轮机构、支腿机构、平移越障机构、提升机构;

所述行走轮机构上设置有四个能够在轮式结构或足式结构之间进行转换的第一行走轮;所述第一行走轮的轮轴与提升机构相连,所述提升机构能够控制第一行走轮的抬起或落下;

所述支腿机构底部设置能够升降的第二行走轮;所述第二行走轮下降过程中能够提升底盘的高度;

所述平移越障机构的前后两端各设置有一个能够升降的承重支撑板,所述承重支撑板能够沿前后方向进行运动;所述承重支撑板下降至接触地面时,所述平移越障机构能够控制底盘进行前后方向的移动;

所述行走轮机构包括前行走轮机构、后行走轮机构;

所述前行走轮机构、后行走轮机构均包括沿左右方向延伸的转轴,转轴与固定设置在底盘上的转轴支座进行转动连接;转轴的两端通过万向铰与第一行走轮的轮轴相连;

所述前行走轮机构的转轴还与转向机构相连;

所述底盘上还设置有用来驱动行走轮机构的动力机构;

所述转向机构包括转向舵机、转向拉杆;

转向舵机固定设置在底盘上;转向舵机的输出轴与偏心轮进行同轴固定连接;偏心轮背向转向舵机的端面上垂直固定设置偏心支柱;

转向拉杆的中部设置有矩形槽;偏心支柱伸入矩形槽内;

转向拉杆的左右两端对称设置转向座;转向座的一端与转向拉杆进行铰接连接、另一端与转向支架进行铰接连接;转向支架固定设置在底盘上;

转向座上转动配合有沿左右方向延伸的转向轴,转向轴的两端分别通过万向铰与第一行走轮的轮轴以及前行走轮机构中转轴的相应端部相连。

2.如权利要求1所述的轮足式越障机器人,其特征在于,所述动力机构包括固定设置在底盘上的电机,电机的输出轴端部同轴固定设置主动带轮;

后行走轮机构中的转轴上同轴固定设置第一从动带轮、第二从动带轮;

前行走轮机构中的转轴上同轴固定设置第三从动带轮;

主动带轮与第一从动带轮通过第一同步带相连,第二从动带轮、第三从动带轮通过第二同步带相连。

3.如权利要求1所述的轮足式越障机器人,其特征在于,所述底盘上固定设置四个安装架,每个安装架上各设置有一个提升机构;

所述提升机构包括提升步进电机、提升丝杠、升降滑块、提升连杆;

所述提升步进电机固定设置在安装架顶部;提升步进电机的输出轴向下与提升丝杠进行同轴固定连接;

升降滑块与提升丝杠进行螺纹配合;

提升连杆的两端分别与升降滑块、相应第一行走轮上的轮轴进行铰接连接。

4.如权利要求1所述的轮足式越障机器人,其特征在于,所述第一行走轮包括轮体,轮体的内部沿圆周方向均匀设置有若干滑块;滑块与轮体进行径向方向的滑动配合;

滑块的径向内端与连杆的一端相铰接,连杆的另一端与转盘相铰接;

转盘与变形步进电机的输出轴进行同轴固定连接;变形步进电机固定设置在轮体的外侧;

轮体的内侧设置内罩,轮轴与内罩进行同轴固定连接。

5.如权利要求3所述的轮足式越障机器人,其特征在于,所述支腿机构包括前支腿机构、后支腿机构;

所述前支腿机构、后支腿机构均包括固定板、升降台、升降步进电机、丝杠、支腿、导向杆;

升降步进电机固定设置在固定板顶部;升降步进电机的输出轴向下与丝杠进行同轴固定连接;

导向杆固定设置在固定板与底盘之间;

升降台与丝杠进行螺纹配合、与导向杆进行滑动配合;

支腿固定设置在升降台的左右两端,支腿的底部设置第二行走轮;

前支腿机构中的固定板固定设置在底盘前端两个安装架的前端顶部;

后支腿机构中的固定板固定设置在底盘后端两个安装架的后端顶部。

6.如权利要求5所述的轮足式越障机器人,其特征在于,所述前支腿机构中的两个支腿底部各设置有一个第二行走轮;

所述前支腿机构中的第二行走轮与动力舵机相连。

7.如权利要求5所述的轮足式越障机器人,其特征在于,所述后支腿机构中的两个支腿底部之间垂直固定设置后轮安装架;

后轮安装架的底端中部设置一个第二行走轮;

所述后支腿机构中的第二行走轮为万向轮。

8.如权利要求1所述的轮足式越障机器人,其特征在于,所述平移越障机构共设置两套且对称布置在底盘的左右两端;

所述平移越障机构包括活动平台,活动平台的顶部设置有两条对称设置的齿条导向槽;

每个齿条导向槽内均设置齿条;两个齿条均与齿轮进行啮合连接;

齿轮与伸缩步进电机的输出轴进行同轴固定连接,伸缩步进电机固定设置在齿条导向槽顶部;

两个齿条的远端各固定设置有一个气缸,气缸的活塞杆向下与承重支撑板固定连接;

所述底盘的左右两端底部对称设置有U型连接板,U型连接板的两个竖直板之间设置有沿前后方向延伸的平移丝杠、平移导向柱;平移丝杠的一端与平移步进电机的输出轴相连;

所述活动平台的底端设置有若干相平行的平移板;平移板与平移丝杠进行螺纹配合、与平移导向柱进行滑动配合。