一种轮足式机器人腿部机构及轮足式机器人

1.本发明涉及移动机器人技术领域，更具体地说，涉及一种轮足式机器人腿部机构。此外，本发明还涉及一种包括上述轮足式机器人腿部机构的轮足式机器人。


背景技术：

2.随着机器人技术的发展，移动机器人在军事和民用领域具有广泛应用。现有的移动机器人包括轮式机器人、足式机器人和履带式机器人，三者各有优缺点，例如，轮式机器人和履带式机器人的移动速度快，但是地形适应能力差；而足式机器人虽然具有较强的地形适应能力，但是其能耗大，移动速度慢。而对于移动机器人来说，由于其应用场景多为非结构环境，整体环境较为复杂，因此，需要机器人具有较强的地形适应能力的同时，具有较好的机动性能，为了满足这一需求，复合式移动机器人成为科学和工程界研究和开发的对象，其中，轮足式机器人以其强大的地形适应能力、高通过能力及高机动性等，逐渐成为移动机器人发展的重要方向。
3.然而，现有技术中的轮足式机器人，在其腿部机构移动时，容易出现轮的转轴与地面不平行的情况，导致轮的承载能力差，机动性能差；另外，在轮足式复合运动状态下，变轮距、变高度所需控制的关节较多，控制难度较大。
4.综上所述，如何提供一种轮足式机器人腿部机构，以解决在轮式运动状态下的机动性能差以及在轮足式复合运动状态下的控制难度大的技术问题，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的是提供一种轮足式机器人腿部机构，其机动性能好，控制难度小。
6.本发明的另一目的是提供一种包括上述轮足式机器人腿部机构的轮足式机器人，其在轮式运动状态下的机动性能好，且其在轮足式复合运动状态下的控制难度小。
7.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种轮足式机器人腿部机构，包括：
9.至少三个大腿杆，所有所述大腿杆平行且非共面设置；
10.平行设置的髋关节和膝关节，所有所述大腿杆的两端分别与所述髋关节和所述膝关节转动连接，以使所述大腿杆可朝任意方向转动；任意两个所述大腿杆、两者与所述髋关节的连接位置的连线以及两者与所述膝关节的连接位置的连线形成一个平行四边形；
11.两个大腿驱动机构，其用于驱动与之对应相连的两个所述大腿杆朝相互垂直的方向旋转；
12.与所述膝关节相连的小腿；
13.设于所述小腿远离所述膝关节的一端的驱动轮。
14.优选地，所述大腿杆的两端分别通过万向节与所述髋关节和所述膝关节对应相
连。
15.优选地，所述万向节为十字轴式万向节，所述大腿驱动机构为可输出旋转运动的旋转驱动机构，两个所述大腿驱动机构分别与两个所述万向节的十字轴对应相连。
16.优选地，两个所述大腿驱动机构均设于所述髋关节，两个所述大腿驱动机构分别通过连杆机构与对应的所述十字轴相连。
17.优选地，所述连杆机构为平行四边形结构的连杆机构，所述连杆机构的两个相互平行的连杆分别与所述大腿驱动机构的输出轴和对应的所述十字轴铰接。
18.优选地，其中一个所述大腿杆为第一大腿杆，所述第一大腿杆的一端通过第一可自旋转万向节与所述髋关节相连，所述第一大腿杆的另一端通过第二可自旋转万向节与所述膝关节相连；所述小腿包括：
19.用于输出旋转运动的小腿驱动机构，所述小腿驱动机构设于所述髋关节，所述小腿驱动机构的输出轴与所述第一可自旋转万向节相连；
20.与所述膝关节相连的旋转伸缩机构，其包括旋转部、传动部和伸缩部，所述旋转部与所述第二可自旋转万向节相连，所述传动部用于将所述旋转部的旋转运动转变为所述伸缩部的伸缩运动，以使所述伸缩部伸缩。
21.优选地，除所述第一大腿杆之外的所有所述大腿杆为第二大腿杆，所述第二大腿杆的数量为四个；连接所述第二大腿杆与所述髋关节的四个所述万向节两两关于所述第一可自旋转万向节对称设置，且对称的两个所述万向节朝向所述第一可自旋转万向节的轴的轴线共线，非对称的两个所述万向节朝向所述第一可自旋转万向节的轴的轴线垂直。
22.优选地，所述驱动轮为带有驱动机构的麦克纳姆轮。
23.一种轮足式机器人，包括机体和设于所述机体的至少两个腿部机构，所述腿部机构为上述任意一种轮足式机器人腿部机构。
24.优选地，所述机体水平设置，所述轮足式机器人腿部机构的所述髋关节与所述机体之间的夹角为45
°
，所述小腿与所述膝关节之间的夹角为45
°
，以使小腿竖直设置。
25.本发明提供的轮足式机器人腿部机构，由于所有大腿杆平行且非共面设置，并且任意两个大腿杆、两者与髋关节的连接位置的连线以及两者与膝关节的连接位置的连线形成一个平行四边形，因此，所有大腿杆、所有大腿杆与髋关节的连接位置的连线以及所有大腿杆与膝关节的连接位置的连线，共同形成一个棱柱体。当两个大腿驱动机构工作时，带动与之对应相连的两个大腿杆转动，由于两个大腿杆的转动方向相互垂直，两者形成一个复合运动，使与两个大腿驱动机构对应相连的两个大腿杆、该两个大腿杆与髋关节的连接位置的连线以及该两个大腿杆与膝关节的连接位置的连线所形成的平行四边形在空间内变角度摆动，该平行四边形带动大腿杆所形成的其它平行四边形随动，使整个棱柱体在空间内变角度摆动，而在此过程中，所有大腿杆与髋关节的连接位置的连线所在的平面与所有大腿杆与膝关节的连接位置的连线所在的平面始终保持平行，也即，使髋关节与膝关节始终保持平行。也就是说，本发明通过采用上述结构，在只有两个大腿驱动机构的驱动力的情况下，可确保大腿杆无论如何转动，均可使髋关节和膝关节在各个方向上保持平行。
26.将该轮足式机器人腿部机构应用于轮足式机器人时，髋关节与轮足式机器人的机体固定连接，也即，髋关节的方位始终保持不变；在大腿杆摆动过程中，由于膝关节始终与髋关节保持平行，因此，膝关节的方位始终保持不变。又由于小腿设于膝关节，驱动轮设于
小腿远离膝关节的一端，因此，小腿相对膝关节的位置保持不变，驱动轮相对小腿的位置保持不变，也即，大腿的运动对驱动轮的方位并没有影响，从而可确保在大腿运动过程中，驱动轮的转轴始终与地面平行，保证驱动轮的承载能力及其在轮式运动状态下的机动性能。另外，由于小腿相对膝关节的位置始终保持不变，驱动轮相对小腿的位置始终保持不变，也即，大腿的运动对小腿和驱动轮的运动并不产生影响，因此便于在轮足式复合运动状态下对小腿和驱动轮的运动进行控制，降低了控制的复杂性和难度，增强了轮足式机器人的实用性及工程性。
27.本发明提供的轮足式机器人，包括上述轮足式机器人腿部机构，具有上述有益效果。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其它的附图。
29.图1为本发明具体实施例所提供的轮足式机器人腿部机构的结构示意图；
30.图2为图1的局部放大图；
31.图3为髋关节和与之相连的四个万向节的设置方式的结构示意图；
32.图4为图3的仰视图；
33.图5为本发明具体实施例所提供的轮足式机器人的结构示意图。
34.图1至图5中的附图标记如下：
35.1为大腿杆、11为第一大腿杆、12为第二大腿杆、2为髋关节、3为膝关节、4为大腿驱动机构、51为小腿驱动机构、52为旋转伸缩机构、6为驱动轮、71为万向节、72为第一可自旋转万向节、73为第二可自旋转万向节、8为连杆机构、9为机体。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
37.本发明的核心是提供一种轮足式机器人腿部机构，其机动性能好，控制难度小。本发明的另一核心是提供一种包括上述轮足式机器人腿部机构的轮足式机器人，其在轮式运动状态下的机动性能好，且其在轮足式复合运动状态下的控制难度小。
38.请参考图1
‑
图4，图1为本发明具体实施例所提供的轮足式机器人腿部机构的结构示意图；图2为图1的局部放大图；图3为髋关节和与之相连的四个万向节的设置方式的结构示意图；图4为图3的仰视图。
39.本发明提供一种轮足式机器人腿部机构，包括大腿杆1、髋关节2、膝关节3、大腿驱动机构4、小腿和驱动轮6。具体地，大腿杆1的数量为至少三个，所有大腿杆1平行设置，且所有大腿杆1非共面设置。髋关节2和膝关节3平行设置，所有大腿杆1的两端分别与髋关节2和
膝关节3转动连接，以使大腿杆1可朝任意方向转动；任意两个大腿杆1、两者与髋关节2的连接位置的连线以及两者与膝关节3的连接位置的连线形成一个平行四边形。大腿驱动机构4的数量为两个，两个大腿驱动机构4用于驱动与之对应相连的两个大腿杆1朝相互垂直的方向旋转。小腿与膝关节3相连，驱动轮6设于小腿远离膝关节3的一端。
40.可以看出，由于所有大腿杆1平行且非共面设置，并且任意两个大腿杆1、两者与髋关节2的连接位置的连线以及两者与膝关节3的连接位置的连线形成一个平行四边形，因此，所有大腿杆1、所有大腿杆1与髋关节2的连接位置的连线以及所有大腿杆1与膝关节3的连接位置的连线，共同形成一个棱柱体。当两个大腿驱动机构4工作时，带动与之对应相连的两个大腿杆1转动，由于两个大腿杆1的转动方向相互垂直，两者形成一个复合运动，使与两个大腿驱动机构4对应相连的两个大腿杆1、该两个大腿杆1与髋关节2的连接位置的连线以及该两个大腿杆1与膝关节3的连接位置的连线所形成的平行四边形在空间内变角度摆动，该平行四边形带动大腿杆1所形成的其它平行四边形随动，使整个棱柱体在空间内变角度摆动，而在此过程中，所有大腿杆1与髋关节2的连接位置的连线所在的平面与所有大腿杆1与膝关节3的连接位置的连线所在的平面始终保持平行，也即，使髋关节2与膝关节3始终保持平行。也就是说，本发明通过采用上述结构，在只有两个大腿驱动机构4的驱动力的情况下，可确保大腿杆1无论如何转动，均可使髋关节2和膝关节3在各个方向上保持平行。
41.可以理解的是，将该轮足式机器人腿部机构应用于轮足式机器人时，髋关节2与轮足式机器人的机体9固定连接，也即，髋关节2的方位始终保持不变；在大腿杆1摆动过程中，由于膝关节3始终与髋关节2保持平行，因此，膝关节3的方位始终保持不变。又由于小腿设于膝关节3，驱动轮6设于小腿远离膝关节3的一端，因此，小腿相对膝关节3的位置保持不变，驱动轮6相对小腿的位置保持不变，也即，大腿的运动对驱动轮6的方位并没有影响，从而可确保在大腿运动过程中，驱动轮6的转轴始终与地面平行，保证驱动轮6的承载能力及其在轮式运动状态下的机动性能。另外，由于小腿相对膝关节3的位置始终保持不变，驱动轮6相对小腿的位置始终保持不变，也即，大腿的运动对小腿和驱动轮6的运动并不产生影响，因此便于在轮足式复合运动状态下对小腿和驱动轮6的运动进行控制，降低了控制的复杂性和难度，增强了轮足式机器人的实用性及工程性。
42.需要说明的是，本实施例对大腿杆1分别与髋关节2和膝关节3转动连接的具体实现方式不做限定，只要能保证大腿杆1可朝各个方向转动即可。例如，大腿杆1的两端可分别通过球铰接的形式与髋关节2和膝关节3连接。当然，考虑到动力传递的方便性，为了便于将两个大腿驱动机构4的动力传递至大腿杆1上，作为一种优选方案，在上述实施例的基础之上，大腿杆1的两端分别通过万向节71与髋关节2和膝关节3对应相连。也即，首先，本实施例通过万向节71实现了大腿杆1与髋关节2以及大腿杆1与膝关节3之间的转动连接关系，使大腿杆1可朝任意方向转动。其次，由于万向节71包括两个转动叉，两个转动叉之间转动连接，连接时，使万向节71的两个转动叉中的一者与髋关节2或膝关节3相连，另一者与大腿杆1相连，因此，便于通过对与大腿杆1相连的转动叉施加动力，使转动叉带动大腿杆1摆动，也即，无需将大腿驱动机构4的输出端与大腿杆1相连，使得大腿驱动机构4的输出端直接或间接的随着大腿杆1的摆动而运动。优选地，万向节71为十字轴式万向节，十字轴式万向节的两个转动叉通过十字轴相连，便于将大腿驱动机构4的外力作用于十字轴上。
43.在上述实施例的基础之上，考虑到动力传递的方便性，作为一种优选方案，万向节
71为十字轴式万向节，大腿驱动机构4为可输出旋转运动的旋转驱动机构，两个大腿驱动机构4分别与两个万向节71的十字轴对应相连。也就是说，本实施例中两个大腿驱动机构4通过驱动对应的十字轴转动，使十字轴带动对应的大腿杆1摆动，实现大腿驱动机构4到大腿杆1的动力传递。这样，可以避免大腿驱动机构4直接或间接的与大腿杆1连接，使得大腿驱动机构4或者传动机构随着大腿杆1的动作而动作，因此可降低大腿杆1的转动惯量。
44.另外，考虑到大腿驱动机构4的具体设置位置，优选地，两个大腿驱动机构4均设于髋关节2。也就是说，本实施例通过髋关节2来承载大腿驱动机构4，避免增加额外的固定大腿驱动机构4的结构，同时，便于实现轮足式机器人腿部机构的模块化，便于轮足式机器人腿部机构与轮足式机器人的机体9进行组装。
45.进一步地，考虑到大腿驱动机构4与十字轴连接的方便性，在上述实施例的基础之上，两个大腿驱动机构4分别通过连杆机构8与对应的十字轴相连。也就是说，本实施例通过连杆机构8来将大腿驱动机构4的旋转动力传递至十字轴，结构简单，便于实现大腿驱动机构4与十字轴的连接。
46.进一步地，在上述实施例的基础之上，该连杆机构8为平行四边形结构的连杆机构8，连杆机构8的两个相互平行的连杆分别与大腿驱动机构4的输出轴和对应的十字轴铰接。这样，当大腿驱动机构4的输出轴转动时，带动连杆机构8运动，从而使连杆机构8带动十字轴转动，这种连接方式可保证大腿驱动机构4输出轴的转动方向与对应的十字轴的转动方向的一致性。
47.可以理解的是，在上述各个实施例中，为了使与两个大腿驱动机构4对应相连的两个大腿杆1朝相互垂直的方向旋转，优选地，两个大腿驱动机构4均为旋转电机，两个旋转电机的输出轴垂直设置。
48.当然，在本发明的主题构思指导下，本领域技术人员可采用其它动力源驱动大腿杆1转动，例如，液压推杆或气动推杆等，只要能将动力源的输出动力转变成大腿杆1的转动即可。
49.在上述各个实施例的基础之上，其中一个大腿杆1为第一大腿杆11，第一大腿杆11的一端通过第一可自旋转万向节72与髋关节2相连，第一大腿杆11的另一端通过第二可自旋转万向节73与膝关节3相连；小腿包括小腿驱动机构51和旋转伸缩机构52，小腿驱动机构51用于输出旋转运动，小腿驱动机构51设于髋关节2，小腿驱动机构51的输出轴与第一可自旋转万向节72相连；旋转伸缩机构52与膝关节3相连，其包括旋转部、传动部和伸缩部，旋转部与第二可自旋转万向节73相连，传动部用于将旋转部的旋转运动转变为伸缩部的伸缩运动，以使伸缩部伸缩。
50.也就是说，本实施例中小腿的小腿驱动机构51设于髋关节2，无论大腿和小腿如何运动，小腿驱动机构51均不会转动或移动，其与髋关节2保持相对静止，而将该轮足式机器人腿部机构应用于轮足式机器人时，髋关节2与轮足式机器人的机体9固定连接，髋关节2的方位始终保持不变，因此，有效降低了大腿杆1和/或小腿的转动惯量，并进一步降低了控制难度。
51.小腿驱动机构51输出旋转运动时，其输出轴带动第一可自旋转万向节72转动，进而通过第一大腿杆11和第二可自旋转万向节73将旋转运动传递至旋转伸缩机构52的旋转部，并通过传动部的传递，将旋转部的旋转运动转变为伸缩部的伸缩运动，实现伸缩部的伸
缩。也即，本实施例中，小腿可实现伸缩运动，本实施例所提供的轮足式机器人腿部机构具有三个自由度和驱动轮6的运动，三个自由度分别为大腿杆1朝相互垂直的方向转动和小腿的伸缩运动。
52.可以理解的是，将该轮足式机器人腿部机构应用于轮足式机器人时，使小腿始终垂直于地面，则可通过启动小腿驱动机构51，实现轮足式机器人的变高度运动，也即，使轮足式机器人变高或变低。另外，通过控制小腿驱动机构51，还可以使轮足式机器人处于不同的支撑面时均能维持在离地面相同的高度位置，在轮足式机器人移动过程中实现主动减震的目的。
53.需要说明的是，本实施例中，对旋转伸缩机构52的具体结构不做限定，例如，优选地，旋转伸缩机构52为去除动力后的直线电缸，也即，本实施例将直线电缸的动力机构(如伺服电机)设置在髋关节2，并通过第一大腿杆11、第一可自旋转万向节72和第二可自旋转万向节73将旋转动力传递至直线电缸的丝杠。结构简单，便于获得小腿结构，亦便于轮足式机器人腿部机构的组装。
54.可以理解的是，上述实施例利用第一大腿杆11来传递小腿驱动机构51的输出动力，因此，需要采用第一可自旋转万向节72和第二可自旋转万向节73分别与髋关节2和膝关节3相连。对于除第一大腿杆11以外的其余大腿杆1来说，只需要满足摆动即可，无需自转，因此，可采用非自旋转万向节71连接。需要说明的是，本发明中的可自旋转万向节71是指本身可旋转的万向节71；非自旋转万向节71是指本身不可旋转的万向节71。
55.考虑到大腿杆1设置的方便性，在上述实施例中，除第一大腿杆11之外的所有大腿杆1为第二大腿杆12，第二大腿杆12的数量为四个；连接第二大腿杆12与髋关节2的四个万向节71两两关于第一可自旋转万向节72对称设置，且对称的两个万向节71朝向第一可自旋转万向节72的轴的轴线共线，非对称的两个万向节71朝向第一可自旋转万向节72的轴的轴线垂直。也就是说，本实施例中的第二大腿杆12、髋关节2和膝关节3形成四棱柱体的结构，使得整体结构稳定。连接第二大腿杆12与髋关节2的四个万向节71两两关于第一可自旋转万向节72对称设置，便于结构布局。另外，对称的两个万向节71朝向第一可自旋转万向节72的轴的轴线共线，非对称的两个万向节71朝向第一可自旋转万向节72的轴的轴线垂直，也即，对称的两个万向节71对应的两个第二大腿杆12的运动完全相同；非对称的两个万向节71对应的两个第二大腿杆12的旋转方向则垂直，以便于布置大腿驱动机构4，方便大腿驱动机构4与第二大腿杆12的连接。连接时，将两个大腿驱动机构4分别与非对称的两个万向节71的十字轴连接即可。
56.可以理解的是，与膝关节3相连的四个万向节71的布置方式和与髋关节2相连的四个万向节71的布置方式相同，以确保任意两个大腿杆1、两者与髋关节2的连接位置的连线以及两者与膝关节3的连接位置的连线形成一个平行四边形。
57.需要说明的是，在上述各个实施例中，对驱动轮6的具体结构不做限定，例如，驱动轮6可以为现有技术中的常规驱动轮，可通过驱动轮6的滚动实现该轮足式机器人腿部机构的移动，在此基础上，可通过对采用多个该轮足式机器人腿部机构的机器人的驱动轮6进行差速控制，实现机器人的转向。考虑到结构的简单性，优选地，驱动轮6为带有驱动机构的麦克纳姆轮，也即，采用麦克纳姆轮作为主动轮，以实现轮式运动。可以理解的是，由于该轮足式机器人腿部机构可保证髋关节2与膝关节3始终保持平行，因此，可以保持麦克纳姆轮的
转动轴线始终与地面平行且方向指向始终不变，使得该驱动轮6处于不同的支撑面时，均可实现麦克纳姆轮的原理性的运动。
58.另外，需要说明的是，上述各个实施例所提供的轮足式机器人腿部机构，重点在于保护其具体结构，而对于该轮足式机器人腿部机构的具体应用则不做限定，例如，该轮足式机器人腿部机构也可以作为机械臂来使用。
59.请参考图5，为本发明具体实施例所提供的轮足式机器人的结构示意图。除了上述轮足式机器人腿部机构，本发明还提供一种轮足式机器人，该轮足式机器人包括机体9和设于机体9的至少两个腿部机构，该机体9的各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。本实施例的重点在于，该轮足式机器的腿部机构为上述任意一个实施例公开的轮足式机器人腿部机构。由于该轮足式机器人腿部机构可确保大腿杆1无论如何转动，均可使髋关节2和膝关节3在各个方向上保持平行，因此，可确保在大腿运动过程中，驱动轮6的转轴始终与地面平行，保证驱动轮6的承载能力及其在轮式运动状态下的机动性能。另外，由于大腿的运动对小腿和驱动轮6的运动并不产生影响，因此便于在轮足式复合运动状态下对小腿和驱动轮6的运动进行控制，降低了控制的复杂性和难度，增强了轮足式机器人的实用性及工程性。
60.可以看出，该轮足式机器人的地形适应能力强，机动性好。因此，该轮足式本机器人可应用于军事领域、太空探索领域、特殊环境救灾(核电站)领域、娱乐生活领域、资源探索领域、巡检领域、物资运输领域以及农业种植领域等。
61.可以理解的是，该轮足式机器人可实现轮式运动(如麦克纳姆轮运动)、足式运动和轮足复合式运动。在轮式运动状态下，通过麦克纳姆轮的驱动机构优选为电机，以通过电机带动如麦克纳姆轮转动，使轮足式机器人获得前进、后退或转向等运动。在足式运动状态下，驱动轮6锁定，通过大腿杆1的转动和/或小腿的伸缩移动实现轮足式机器人的足式运动。在轮足复合式运动状态下，大腿杆1转动，可实现轮足式机器人横向和纵向轮距的变小或变大；通过大腿杆1的转动、小腿的伸缩运动或两者的复合运动实现轮足式机器人高度的变高或变低。
62.进一步地，为了便于控制，小腿最好垂直于地面，因此，在上述实施例的基础之上，机体9水平设置，轮足式机器人腿部机构的髋关节2与机体9之间的夹角为45
°
，小腿与膝关节3之间的夹角为45
°
，以使小腿竖直设置。也即，本实施例中的大腿杆1与竖直方向呈45
°
夹角，大腿杆1与小腿之间的夹角为135
°
，从而使得小腿竖直设置。由于在大腿杆1运动过程中，膝关节3始终与髋关节2平行，髋关节2设于机体9，其位置相对机体9保持不变，因此，膝关节3始终保持其与竖直方向呈45
°
的夹角，使得小腿始终垂直于地面。也即，该轮足式机器人腿部机构呈爬行动物式排列。
63.另外，优选地，轮足式机器人腿部机构与机体9可拆卸连接，也即，轮足式机器人腿部机构与机体9是相互独立的模块，可通过拆卸或添加的方式实现轮足式机器人腿部机构的模块化重构，以便于实现以轮足式机器人腿部机构为基础的双足、四足、六足或其它足数的机器人变型。
64.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
65.以上对本发明所提供的轮足式机器人腿部机构及轮足式机器人进行了详细介绍。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。