轮足切换式机器人系统及其控制方法与流程

技术特征：

1.一种轮足切换式机器人系统，其特征在于，包括：机器人主盘、六足步行机构、四轮移动机构、光电传感器、控制器；在所述机器人主盘上设置有垂直向上的测定杆；所述六足步行机构包括六只三关节足脚，所述六只三关节足脚均匀间隔围绕设置在所述机器人主盘的边沿部位；所述四轮移动机构包括四个行走轮，所述四个行走轮分别设置在所述机器人主盘的呈中心对称的四个部位上；所述光电传感器包括下光电传感器，所述下光电传感器设置在测定杆的一定高度上，用以在机器人移动过程中探测环境障碍物而相应生成障碍信号并实时传输给所述控制器；所述控制器在未接收到所述下光电传感器的障碍信号时控制所述六足步行机构抬起、并控制所述四轮移动机构移动，所述控制器在接收到所述下光电传感器的障碍信号时控制所述六足步行机构下降以支撑地面、并控制所述六足步行机构行走；

所述光电传感器还包括用以在机器人移动过程中探测环境障碍物而相应生成障碍信号并实时传输给所述控制器的上光电传感器，所述上光电传感器设置在所述测定杆的高于所述下光电传感器的位置；所述控制器在接收到上光电传感器的障碍信号时控制所述四轮移动机构停止移动或所述六足步行机构停止行走；

所述机器人主盘包括上下相隔一定距离连接在一起的上层板和下层板，所述上层板和下层板均呈正六边形；所述四轮移动机构的四个行走轮设置在所述下层板的下方，所述六足步行机构的六只三关节足脚分别设置在上层板每条边的中间位置；所述控制器控制所述六足步行机构行走时，相间的三只三关节足脚为一组足脚，两组足脚被控依次交替抬起、伸出、放下。

2.如权利要求1所述的轮足切换式机器人系统，其特征在于，所述测定杆上具有刻度，所述下光电传感器和上光电传感器可滑动连接在所述测定杆上、并能够锁紧在所述测定杆上。

3.如权利要求1所述的轮足切换式机器人系统，其特征在于，在所述机器人主盘的下层板的中央还设置有可上下伸缩的支撑部，所述支撑部包括用于和地面接触的圆板及可上下伸缩的支杆，所述支杆的一端连接所述圆板，另一端连接所述下层板，所述支杆伸长时能够抬升机器人主盘从而将四轮移动机构抬离地面。

4.如权利要求1所述的轮足切换式机器人系统，其特征在于，还包括用以在所述控制器的控制下驱动的直流伺服电机，所述直流伺服电机包括18个用以驱动六只三关节足脚的各关节的关节用数字舵机，及4个用以驱动四个行走轮的行走轮用数字舵机；所述控制器为单片机，所述单片机具有至少4路数字舵机控制接口，第一数字舵机控制接口由4个行走轮用数字舵机占用，第二数字舵机控制接口由两只前足的关节用数字舵机占用，第三数字舵机控制接口由两只中足的关节用数字舵机占用，第四数字舵机控制接口由两只后足的关节用数字舵机占用。

5.如权利要求4所述的轮足切换式机器人系统，其特征在于，占用同一数字舵机控制接口的数字舵机之间通过通讯线串接在一起，各数字舵机采用半双工串行异步总线通讯方式，且各数字舵机分配有不同的舵机标识。

6.一种如权利要求1-5中任意一项所述的轮足切换式机器人系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：初始状态下，控制器控制四轮移动机构移动，实现机器人的轮式行走；

S2：在机器人移动过程中，下光电传感器探测环境障碍物，若探测到环境障碍物，则相应生成障碍信号并实时传输给所述控制器；

S3：控制器响应于所述障碍信号而控制切换为足脚行走，控制所述四轮移动机构停止移动、所述六足步行机构行走，从而使得机器人跨越环境障碍物；

S4：控制器在机器人跨越障碍物后控制重新切换回四轮移动机构移动。

7.如权利要求6所述的轮足切换式机器人系统的控制方法，其特征在于，在所述步骤S2中，在机器人移动过程中，下光电传感器和上光电传感器同时探测环境障碍物，若下光电传感器和/或上光电传感器探测到环境障碍物，则相应生成障碍信号并实时传输给所述控制器；在所述步骤S3中，若控制器仅接收到下光电传感器的障碍信号则控制切换为足脚行走，若控制器同时接收到下光电传感器和上光电传感器两者的障碍信号则控制所述四轮移动机构后退、转弯，以避开环境障碍物。

8.如权利要求6所述的轮足切换式机器人系统的控制方法，其特征在于，在初始状态下，六足步行机构的六只三关节足脚抬离地面；在切换为足脚行走时，控制器控制六只三关节足脚下降支撑地面，相间的三只三关节足脚为一组足脚，控制器接着控制两组足脚依次交替抬起、伸出、放下。