一种模块化多模式张拉移动机器人

本发明属于移动机器人，具体涉及一种模块化多模式张拉移动机器人。

背景技术：

1、移动机器人可用于野外探索、抢险救灾、军事侦察等非结构化环境，可代替人类完成极端环境下的任务，是国内外学者关注的问题之一。非结构化环境要求机器人对地形有更强的适应能力，相比于传统的移动机器人，多运动模式机器人有更强的地形适应能力，因此，研制运动模式多，地形适应能力强的移动机器人成为当前研究热点。

2、在多运动模式机器人的研究方面，目前已取得一些成果。中国专利cn112277551a公开一种可变结构多模式移动机器人，该专利基于可变结构使机器人实现飞行、地面行走、地面滚动及飞爬结合等四种运动模式，适合在地形复杂的环境条件下作业，对复杂地形适应性优越，但是对比简单的非结构化环境，机器人利用较少的运动模式即可完成既定需求，其他运动模式是冗余的，对比较简单的非结构化环境多模式移动机器人结构与控制系统复杂。

3、为解决上述多模式移动机器人的不足，亟需设计一种可以根据地形需求改变机器人的机构复杂程度，并且控制简单的机械移动机器人。

技术实现思路

1、本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种模块化多模式张拉移动机器人。

2、本发明的技术方案是：一种模块化多模式张拉移动机器人，包括多个移动单元，所述移动单元包括左右两侧对称布设的左刚性系杆、右刚性系杆，所述左刚性系杆、右刚性系杆之间设置有位于前侧的前驱动机架、位于后侧的后驱动机架，所述左刚性系杆、右刚性系杆之间设置有上下双排单向轮足组，所述单向轮足组紧贴地面行走，所述左刚性系杆、右刚性系杆中还设置有进行杆系调节的滑移索组。

3、更进一步的，所述前驱动机架中设置有上下双排的前部单向轮足组，所述前部单向轮足组左右两侧同时与左刚性系杆、右刚性系杆的前端相连。

4、更进一步的，所述后驱动机架中设置有上下双排的后部单向轮足组，所述后部单向轮足组左右两侧同时与左刚性系杆、右刚性系杆的后端相连。

5、更进一步的，所述左刚性系杆、右刚性系杆均包括四根刚性杆，所述刚性杆两两一组呈交叉状布设，两组刚性杆相连处形成中间关节。

6、更进一步的，所述中间关节处设置有上下双排的中部单向轮足组。

7、更进一步的，所述两组中部单向轮足组之间设置有弹性索。

8、更进一步的，所述前驱动机架、后驱动机架中设置有便于多个移动单元拼装的磁吸组件。

9、更进一步的，所述前驱动机架中设置有转动的中心轴，所述中心轴两侧分别与一号绕线盘、二号绕线盘相连，一号绕线盘、二号绕线盘中设置有对下排单向轮足组进行驱动的下排滑移索。

10、更进一步的，所述后驱动机架中设置有同步转动的三号绕线盘、四号绕线盘，所述三号绕线盘、四号绕线盘中设置有对上排单向轮足组进行驱动的上排滑移索。

11、更进一步的，所述单向轮足组中设置有进行地面行走的内轮足、外轮足。

12、本发明的有益效果如下：

13、本发明公开了一种模块化多模式张拉移动机器人，单个移动单元通过前驱动装置、后驱动装置控制上下两排滑移索的索长使连杆架产生运动，连杆架与滑移索的组合使移动单元形成蠕动与尺蠖运动形式，不同数量的移动单元通过吸附装置与对接装置连接，连接后的机器人通过运动形式的组合可实现更多的运动模式。

14、本发明可依据环境需求可以选择合适的移动单元数量与运动模式，避免了在简单环境下机器人结构冗余与控制复杂的问题，适用于非结构化野外环境的勘探。

15、本发明在提高环境适应性的同时，可以依据环境需求对移动单元拼接组装，兼顾了避免机械结构冗余与控制简单的优点，适用于非结构化野外环境的勘探。

技术特征：

1.一种模块化多模式张拉移动机器人，包括多个移动单元，其特征在于：所述移动单元包括左右两侧对称布设的左刚性系杆（3）、右刚性系杆（4），所述左刚性系杆（3）、右刚性系杆（4）之间设置有位于前侧的前驱动机架（8）、位于后侧的后驱动机架（9），所述左刚性系杆（3）、右刚性系杆（4）之间设置有上下双排单向轮足组（15），所述单向轮足组（15）紧贴地面行走，所述左刚性系杆（3）、右刚性系杆（4）中还设置有进行杆系调节的滑移索组。

2.根据权利要求1所述的一种模块化多模式张拉移动机器人，其特征在于：所述前驱动机架（8）中设置有上下双排的前部单向轮足组（5），所述前部单向轮足组（5）左右两侧同时与左刚性系杆（3）、右刚性系杆（4）的前端相连。

3.根据权利要求1所述的一种模块化多模式张拉移动机器人，其特征在于：所述后驱动机架（9）中设置有上下双排的后部单向轮足组（7），所述后部单向轮足组（7）左右两侧同时与左刚性系杆（3）、右刚性系杆（4）的后端相连。

4.根据权利要求1所述的一种模块化多模式张拉移动机器人，其特征在于：所述左刚性系杆（3）、右刚性系杆（4）均包括四根刚性杆（23），所述刚性杆（23）两两一组呈交叉状布设，两组刚性杆（23）相连处形成中间关节。

5.根据权利要求4所述的一种模块化多模式张拉移动机器人，其特征在于：所述中间关节处设置有上下双排的中部单向轮足组（6）。

6.根据权利要求5所述的一种模块化多模式张拉移动机器人，其特征在于：所述两组中部单向轮足组（6）之间设置有弹性索（14）。

7.根据权利要求1所述的一种模块化多模式张拉移动机器人，其特征在于：所述前驱动机架（8）、后驱动机架（9）中设置有便于多个移动单元拼装的磁吸组件。

8.根据权利要求1所述的一种模块化多模式张拉移动机器人，其特征在于：所述前驱动机架（8）中设置有转动的中心轴（41），所述中心轴（41）两侧分别与一号绕线盘（35）、二号绕线盘（42）相连，一号绕线盘（35）、二号绕线盘（42）中设置有对下排单向轮足组（15）进行驱动的下排滑移索。

9.根据权利要求8所述的一种模块化多模式张拉移动机器人，其特征在于：所述后驱动机架（9）中设置有同步转动的三号绕线盘（43）、四号绕线盘（44），所述三号绕线盘（43）、四号绕线盘（44）中设置有对上排单向轮足组（15）进行驱动的上排滑移索。

10.根据权利要求1所述的一种模块化多模式张拉移动机器人，其特征在于：所述单向轮足组（15）中设置有进行地面行走的内轮足（29）、外轮足（30）。

技术总结
本发明公开了一种模块化多模式张拉移动机器人，包括多个移动单元，移动单元包括左右两侧对称布设的左刚性系杆、右刚性系杆，左刚性系杆、右刚性系杆之间设置有位于前侧的前驱动机架、位于后侧的后驱动机架，左刚性系杆、右刚性系杆之间设置有上下双排单向轮足组，单向轮足组紧贴地面行走，左刚性系杆、右刚性系杆中还设置有进行杆系调节的滑移索组。本发明中单个移动单元通过前驱动装置、后驱动装置控制上下两排滑移索的索长使连杆架产生运动，连杆架与滑移索的组合使移动单元形成蠕动与尺蠖运动形式，不同数量的移动单元通过吸附装置与对接装置连接后，连接后的机器人通过运动形式的组合可实现更多的运动模式。

技术研发人员：连宾宾,于泽,孙涛,杨琪
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12