從動輪式擺臂全向滑行機器人制造技術

本發明專利技術提供一種從動輪式擺臂全向滑行機器人，包括基座，所述基座下方設置有M條腿臂，其中M≥3的正整數，所述基座上固定設置有M個電機，用以驅動與所述M個電機一一對應的M條腿臂，每條所述腿臂包括桿部，輪架，以及與輪架的一端樞接的輪子，所述輪架的另一端與所述桿部的一端相連接，能夠以桿部的一端為軸旋轉，所述桿部的另一端與電機的輸出軸直接或間接連接，所述桿部的軸線相對于地面傾斜；通過控制每個電機的轉動方式，使得所述M條腿臂的協調擺動，M條腿臂設置成使得任意相鄰的兩條腿臂擺動時不會因發生干涉而相互碰撞，以實現從動輪式擺臂全向滑行機器人朝各個方向的行走。本發明專利技術具有運動方式較簡單和靈活的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種機器人，具體地涉及一種從動輪式擺臂全向滑行機器人。
技術介紹
隨著社會的進步，機器人技術的發展可謂是日新月異，目前機器人領域中用于偵查、探險及科研較多的還是地面移動機器人，在地面移動機器人中應用最廣泛的主要有腿臂式和輪式兩種，而輪式機器人按其輪子動力來源又可分為主動輪式機器人和從動輪式機器人。從動輪式機器人作為輪式機器人的一個分類，由于兼具輪式快速高效的特點及輪軸無需電機直接驅動的特點，而逐漸成為國內外研宄人員所關注的研宄熱點。現有的典型的從動輪式機器人如Roller-Walk、四輪溜冰機器人和仿人溜冰機器人等，由于機器人控制的自由度較多，在實現輪式滑行時運動控制比較復雜，很難以簡單的機構實現全向移動。
技術實現思路
針對現有技術存在的不足，本專利技術的目的是提供一種從動輪式擺臂全向滑行機器人，只需要控制機器人腿臂繞固定軸往復擺動即可實現滑行運動，四條腿臂中任意一個運動都可以提供動力，通過改變四條腿臂的旋轉方向可實現機器人的任意方向移動。為達到上述目的，本專利技術采用如下技術方案: 一種從動輪式擺臂全向滑行機器人，包括基座，所述基座下方設置有M條腿臂，其中M ^ 3的正整數，所述基座上固定設置有M個電機，用以驅動與所述M個電機——對應的M條腿臂，每條所述腿臂包括桿部，輪架，以及與輪架的一端樞接的輪子，所述輪架的另一端與所述桿部的一端相連接，能夠以桿部的一端為軸旋轉，所述桿部的另一端與電機的輸出軸直接或間接連接，所述桿部的軸線相對于地面傾斜；通過控制每個電機的轉動方式，使得所述M條腿臂的協調擺動，M條腿臂設置成使得任意相鄰的兩條腿臂擺動時不會因發生干涉而相互碰撞，以實現從動輪式擺臂全向滑行機器人朝各個方向的行走。電機的轉動方式，是指電機轉動的各個參數，如電機的正轉(順時針旋轉)、反轉(逆時針旋轉)、停轉間隔時間，旋轉速度，旋轉圈數等等。進一步，基座上設置有控制系統和感應裝置，用以通過程序控制電機的轉動方式。較佳地，桿部的另一端通過減速器或其他傳動機構與電機的輸出軸間接連接。較佳地，輪子也可以替換為冰刀。通過這樣的設置，機器人可以在光滑的冰面上滑行。與現有技術相比，本專利技術具有如下突出的實質性特點和顯著的優點: 本專利技術通過電機控制腿臂的擺動即可實現前進或后退及轉彎動作，機構簡單；每條腿臂相互獨立，任意一個往復擺動都可提供動力，運動靈活性更強；通過控制腿臂的轉動方向可以讓機器人實現任意方向的滑行運動。本專利技術作為一種從動輪式機器人，具有運動方式較簡單和靈活的優點。【附圖說明】圖1為本專利技術的一個實施例的從動輪式擺臂全向滑行機器人的立體示意圖； 圖2為本專利技術的一個實施例的從動輪式擺臂全向滑行機器人的主視示意圖； 圖3為本專利技術的一個實施例的從動輪式擺臂全向滑行機器人的俯視示意圖。【具體實施方式】下面將結合附圖對本專利技術的具體實施例做進一步的說明。如圖1、圖2和圖3所示，一種從動輪式擺臂全向滑行機器人，包括基座1，基座I下方設置有四條腿臂，基座I上分別固定設置有四個電機3，用以驅動與四個電機3—一對應的四條腿臂2，其中每條腿臂3包括桿部21，輪架22，以及與輪架22的一端樞接的輪子23，輪架22的另一端與桿部21的一端相連接且以桿部21的一端為軸旋轉，桿部21的另一端與電機3的輸出軸直接或間接連接，桿部21的軸線相對于地面傾斜；通過控制每個電機3的轉動方式，使得所述四條腿臂的協調擺動，四條腿臂設置成使得任意相鄰的兩條腿臂擺動時不會因發生干涉而相互碰撞，以實現從動輪式擺臂全向滑行機器人朝各個方向的行走。電機的轉動方式，是指電機轉動的各個參數，如電機的正轉(順時針旋轉)、反轉(逆時針旋轉)、停轉間隔時間，旋轉速度，旋轉圈數等等。基座I上設置有控制系統和感應裝置，用以通過程序控制電機3的轉動方式。具體地，在本實施例中，如圖1所示，輪子23與地面的接觸點到腿臂2與電機3的軸線的延伸線與地面的交點的距離，也就是腿臂2在地面上擺動半徑的長度小于正方形基座I的邊長的一半，這樣使機器人在各種運動姿態下重心始終處于四個輪子與地面接觸點形成的四邊形內，而保證機器人的運動穩定性。輪子23通過銷釘副安裝在輪架22上，為了增加輪子23的滾動靈活性，在兩者連接處增加了滾動軸承；輪架22通過深溝球軸承與桿部21相連接，桿部21的結構是一個彎曲的空心圓管，腿臂2擺動時帶動輪架22同時繞其連接軸發生偏轉；四條腿臂分別對稱安裝在基座I的四個角處；四個電機3通過螺釘固定安裝在基座I的上表面上，如圖3所示，電機3的轉動軸通過彈性聯軸器4與腿臂2固定連接，或者電機3的轉動軸通過減速器及其他傳動裝置而間接與腿臂2相連接。本專利技術的輪子23也可以替換為冰刀。通過這樣的設置，機器人可以在光滑的冰面上滑行。【主權項】1.一種從動輪式擺臂全向滑行機器人，其特征在于，包括基座，所述基座下方設置有M條腿臂，其中M ^ 3的正整數，所述基座上固定設置有M個電機，用以驅動與所述M個電機一一對應的M條腿臂，每條所述腿臂包括桿部，輪架，以及與輪架的一端樞接的輪子，所述輪架的另一端與所述桿部的一端相連接，能夠以桿部的一端為軸旋轉，所述桿部的另一端與電機的輸出軸直接或間接連接，所述桿部的軸線相對于地面傾斜；通過控制每個電機的轉動方式，使得所述M條腿臂的協調擺動，M條腿臂設置成使得任意相鄰的兩條腿臂擺動時不會因發生干涉而相互碰撞，以實現從動輪式擺臂全向滑行機器人朝各個方向的行走。2.根據權利要求1所述的從動輪式擺臂全向滑行機器人，其特征在于，所述基座上設置有控制系統和感應裝置，用以通過程序控制所述電機的轉動方式。3.根據權利要求1所述的從動輪式擺臂全向滑行機器人，其特征在于，所述桿部的另一端與電機輸出軸直接連接或通過減速器與電機的輸出軸間接連接。4.根據權利要求1所述的從動輪式擺臂全向滑行機器人，其特征在于，所述輪子替換為冰刀。【專利摘要】本專利技術提供一種從動輪式擺臂全向滑行機器人，包括基座，所述基座下方設置有M條腿臂，其中M≥3的正整數，所述基座上固定設置有M個電機，用以驅動與所述M個電機一一對應的M條腿臂，每條所述腿臂包括桿部，輪架，以及與輪架的一端樞接的輪子，所述輪架的另一端與所述桿部的一端相連接，能夠以桿部的一端為軸旋轉，所述桿部的另一端與電機的輸出軸直接或間接連接，所述桿部的軸線相對于地面傾斜；通過控制每個電機的轉動方式，使得所述M條腿臂的協調擺動，M條腿臂設置成使得任意相鄰的兩條腿臂擺動時不會因發生干涉而相互碰撞，以實現從動輪式擺臂全向滑行機器人朝各個方向的行走。本專利技術具有運動方式較簡單和靈活的優點。【IPC分類】B62D57-028【公開號】CN104859744【申請號】CN201510238356【專利技術人】徐子力, 黃智洪, 田華, 盧松, 王英權, 楊文俊 【申請人】上海大學【公開日】2015年8月26日【申請日】2015年5月12日本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種從動輪式擺臂全向滑行機器人，其特征在于，包括基座，所述基座下方設置有M條腿臂，其中M≥3的正整數，所述基座上固定設置有M個電機，用以驅動與所述M個電機一一對應的M條腿臂，每條所述腿臂包括桿部，輪架，以及與輪架的一端樞接的輪子，所述輪架的另一端與所述桿部的一端相連接，能夠以桿部的一端為軸旋轉，所述桿部的另一端與電機的輸出軸直接或間接連接，所述桿部的軸線相對于地面傾斜；通過控制每個電機的轉動方式，使得所述M條腿臂的協調擺動，M條腿臂設置成使得任意相鄰的兩條腿臂擺動時不會因發生干涉而相互碰撞，以實現從動輪式擺臂全向滑行機器人朝各個方向的行走。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐子力，黃智洪，田華，盧松，王英權，楊文俊，
申請(專利權)人：上海大學，
類型：發明
國別省市：上海;31