本技术属于机器人,尤其涉及一种多场景适用的轮足机器人。
背景技术:
1、轮足机器人(即轮腿式机器人)结合了轮式机器人和腿足式机器人的优点,包括主机和一对带驱动轮组件的腿足结构(又称轮腿、轮足、腿部组件),其既能利用驱动轮快速移动,又能利用腿足结构做出越障(跨越)等动作,功能灵活全面。轮腿式机器人包含的结构比较多,通常有:由连杆机构构成的腿足结构、用于驱动连杆机构动作的驱动组件、用于供电的电池组件、用于探测和反馈信息的感应通讯组件等等。而连杆机构至少需要配两套驱动结构(驱动组件包括至少两套驱动结构),一套驱动结构用于让连杆机构能够展开和收拢,从而能实现主机的升降,另一套驱动结构用于让连杆机构能够前后转动,这样一来,两套驱动结构配合,才能让连杆机构做出向前跨越的动作,而两个腿足结构连续交替向前跨越,可实现主机的向前移动。
2、其中,除了由连杆机构构成的腿足结构外,其余结构或多或少都需要占用到主机上的安装空间,这就需要对结构布置及重心布置有合理的安排,以保障轮腿式机器人工作时的稳定性以及保障续航能力。具体针对保障轮腿式机器人工作时的稳定性:若轮腿式机器人整体重心过于靠前或过于靠后,则会前后不稳,从而在工作过程中容易造成整体翻倒;针对保障续航能力:主机尺寸相对不宜太大,因为主机越大,不仅是主机及安装在其上的结构重量越重,其它相应的结构也需要尺寸匹配,所以是整机都变重,这样能耗也越大,不利于保障良好续航能力。而在主机尺寸相对受限的前提下,主机上的安装空间自然也有限,需要对各结构进行合理布置、安装。
技术实现思路
1、本实用新型提供了一种多场景适用的轮足机器人,既能利用驱动轮组件快速前进,又具有多维度越障的能力,因此具备极强的使用场景适应能力,且整体结构布局合理,重心位置合适,工作过程中的稳定性好,相对能耗较低,续航能力有保障。
2、为了实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:
3、一种多场景适用的轮足机器人,包括主机、感应通讯组件、电池组件及设置在主机两侧的一对腿部组件;
4、所述主机包括机体,所述感应通讯组件设置在机体的前侧,所述电池组件设置在机体的后侧,所述电池组件包括电池本体及设置在电池本体上的电池管理系统,所述机体下方具有处在感应通讯组件与电池组件之间的中段空间;
5、所述腿部组件包括连杆机构、用于驱动连杆机构动作的驱动组件及设于连杆机构上的驱动轮组件,所述机体上设有两个与腿部组件一一对应的侧向转动关节,在对应的腿部组件与侧向转动关节中:所述侧向转动关节用于带动所述腿部组件侧向转动,所述驱动组件的一部分处在中段空间内,所述侧向转动关节的一部分处在中段空间内,驱动轮组件的转动中心线、侧向转动关节及感应通讯组件沿驱动轮组件前进方向依次布置。
6、作为优选,所述主机还包括计算单元,计算单元包括nuc上层主机及orin运控主机,所述电池管理系统与计算单元电性连接,所述感应通讯组件包括与计算单元电性连接的3d激光雷达、与计算单元电性连接的广角相机及与计算单元电性连接的深度相机。
7、作为优选,所述驱动轮组件包括驱动轮体及驱动轮电机,所述电池本体顶部设有开关插孔,所述主机上设有用于关停所有驱动轮电机的内紧急开关,所述开关插孔上插设有用于控制所述内紧急开关的外紧急开关,所述外紧急开关通过一段长度为l的线束与所述内紧急开关电性连接,所述外紧急开关顶部处在开关插孔顶端的上方,l小于或等于5米,l大于或等于0.3米,所述线束处在开关插孔内。
8、作为优选,所述主机后侧设有滚动支撑结构,所述滚动支撑结构包括左后万向轮及右后万向轮,所述左后万向轮下端所处高度低于所述电池本体下端所处高度,所述右后万向轮下端所处高度低于所述电池本体下端所处高度,所述左后万向轮与所述右后万向轮对称布置。
9、作为优选,所述电池本体与机体可拆卸连接,所述机体上设有可与电池本体卡接的卡位槽,电池本体顶部设有电池提拉把手。
10、作为优选,所述主机上设有把手结构,所述把手结构包括一对主提拉把手,所述一对主提拉把手分别位于机体两侧,所述主提拉把手最高点所处高度高于机体顶部所处高度。
11、本实用新型的有益效果是:既能利用驱动轮组件快速前进,又具有多维度越障的能力,因此具备极强的使用场景适应能力,且整体结构布局合理,重心位置合适,工作过程中的稳定性好,相对能耗较低,续航能力有保障;具有外紧急开关、线束等保护性结构,当需要紧急关停时,可抽出外紧急开关来制动,线束则可留出一定的前进余量,尽量避免主机因拖拽而翻倒,若主机无法避免翻倒,则可利用滚动支撑结构来进行保护。
1.一种多场景适用的轮足机器人,包括主机、感应通讯组件、电池组件及设置在主机两侧的一对腿部组件;其特征是,
2.根据权利要求1所述的一种多场景适用的轮足机器人,其特征是,所述主机还包括计算单元(11),计算单元包括nuc上层主机(11.1)及orin运控主机(11.2),所述电池管理系统与计算单元电性连接,所述感应通讯组件包括与计算单元电性连接的3d激光雷达(12.1)、与计算单元电性连接的广角相机(12.2)及与计算单元电性连接的深度相机(12.3)。
3.根据权利要求1所述的一种多场景适用的轮足机器人,其特征是,所述驱动轮组件(5)包括驱动轮体(501)及驱动轮电机(502),所述电池本体(2)顶部设有开关插孔,所述主机上设有用于关停所有驱动轮电机(502)的内紧急开关,所述开关插孔上插设有用于控制所述内紧急开关的外紧急开关(201),所述外紧急开关(201)通过一段长度为l的线束(202)与所述内紧急开关电性连接,所述外紧急开关(201)顶部处在开关插孔顶端的上方,l小于或等于5米,l大于或等于0.3米,所述线束(202)处在开关插孔内。
4.根据权利要求3所述的一种多场景适用的轮足机器人,其特征是,所述主机后侧设有滚动支撑结构(7),所述滚动支撑结构(7)包括左后万向轮(701)及右后万向轮(702),所述左后万向轮(701)下端所处高度低于所述电池本体(2)下端所处高度,所述右后万向轮(702)下端所处高度低于所述电池本体(2)下端所处高度,所述左后万向轮(701)与所述右后万向轮(702)对称布置。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种多场景适用的轮足机器人,其特征是,所述电池本体(2)与机体(1)可拆卸连接,所述机体(1)上设有可与电池本体(2)卡接的卡位槽,电池本体(2)顶部设有电池提拉把手(203)。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种多场景适用的轮足机器人,其特征是,所述主机上设有把手结构,所述把手结构包括一对主提拉把手(101),所述一对主提拉把手(101)分别位于机体(1)两侧,所述主提拉把手(101)最高点所处高度高于机体(1)顶部所处高度。