一种具有滚动运动与足式行走功能的机器人

摘要

本发明公开了一种具有滚动运动与足式行走功能的机器人。它由球形壳体模块、足部模块、驱动模块，配重模块以及附加功能模块组成，并通过各模块间的协作实现多种形态的运动。本发明在机械结构上深入融合球体形态的快速滚动运动能力，以及仿生多肢体行走的复杂地形适应能力。通过设计兼具球形滚动和仿生肢体行走的可变形机器人结构，并设计机器人的滚动运动、仿生肢体行走、运动形态切换以及稳定姿态等控制方案，可实现机器人在平坦地形的快速滚动与在复杂地形中的可靠行走运动，提升机器人在真实复杂地形环境中的运动性能与可靠性。

主权项

一种具有滚动运动与足式行走功能的机器人,机械结构包括球形壳体模块（1）、足部模块、驱动模块（6）、配重模块（7）以及附加功能模块，其特征在于：所述驱动模块（6）位于球形壳体模块（1）内腔的中心，驱动模块（6）中一根主轴（62）的两端与球形壳体模块（1）的一个上半球壳体（11）固连，主轴（62）中部与所述足部模块中的四个足部模块子单元（2、3、4、5）一端分别固连，每个足部模块子单元（2、3、4、5）的另一端与球形壳体模块（1）中四个相应的下半球壳体子单元（12、13、14、15）相固连，所述配重模块（7）与驱动模块（6）中的一根转向轴（64）连接，位于球形壳体模块（1）内腔的下半球体腔内，有摄像头和传感器作为附加功能模块与驱动模块（6）固连，位于球形壳体模块（1）内腔的上半球体腔内；在球形滚动模式下，所述足部模块呈收缩状态，使得与其相连的球形壳体模块（1）构成封闭的圆球形，球形壳体模块（1）、足部模块以及驱动模块（6）中主轴（62）的相对位置始终保持不变，通过驱动模块（6）中设有的电机（61）和舵机（63）驱动配重模块（7）摆动产生的力矩实现球体的滚动和转向；在四足行走模式下，所述足部模块向外展开形成足式运动肢体，球形壳体模块（1）的四个下半球壳体子单元（12、13、14、15）则相应地变为肢体的脚部，机器人通过四个足部模块子单元（2、3、4、5）中各关节设有舵机的相互配合实现四足行走；运动模式的切换通过控制四个足部模块子单元（2、3、4、5）的伸展与收缩来实现。