一种轮足机器人的制作方法

一种轮足机器人
【技术领域】
1.本实用新型涉及机器人领域，尤其涉及一种轮足机器人。


背景技术：

2.轮足机器人是高科技产品的典型，是人们设置指定的程序通过中控系统实现机器人横移、越障、爬坡、跨沟、转弯等多种功能的高科技智能化产品。它可代替人类在某些领域力所不能及的地方实现特定的任务和功能，能在有害环境下代替人类工作，侦查，排险等，尤其是检测装置和机械臂可升降的机器人，可以满足多种高度。
3.但轮足机器人的机械臂在转动时，其车轮的方向往往也相应发生改变，导致定向移动存在偏差，移动精准度差。


技术实现要素：

4.为解决轮足机器人移动精准度差的问题，本实用新型提供了一种轮足机器人。
5.本实用新型解决技术问题的方案是提供一种轮足机器人，包括机械臂、基座、连接块以及车轮，所述机械臂与所述基座转动连接，所述机械臂包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件相对两端其中之一与所述基座转动连接，另一端与所述连接块转动连接；所述第二连接件相对两端其中之一与所述基座转动连接，另一端与所述连接块转动连接，所述第一连接件、所述第二连接件、所述基座和所述连接块构成第一平行四边形机构，所述车轮与所述连接块固定连接。
6.优选地，所述机械臂包括第三连接件，所述第三连接件相对两端的其中一端与所述基座转动连接，另一端与所述连接块转动连接；所述第一连接件、所述第三连接件、所述基座、所述连接块构成第二平行四边形机构；所述第二连接件、所述第三连接件、所述基座、所述连接块构成第三平行四边形机构；所述第一平行四边形机构、所述第二平行四边形机构、所述第三平行四边形机构不处于同一平面内。
7.优选地，所述第三连接件设置为h型结构。
8.优选地，所述第三连接件与所述第一连接件的距离等于所述第三连接件与所述第二连接件的距离。
9.优选地，所述第三连接件开设有开口朝向所述第一连接件的第一凹口，当所述机械臂转动时，所述连接块可部分收纳于所述第一凹口中。
10.优选地，所述第一连接件和所述第二连接件在靠近所述基座一端开设有开口朝向所述第三连接件的第二凹口，当所述机械臂转动时，所述基座可部分收纳于所述第二凹口中；所述第一连接件和所述第二连接件在靠近所述连接块一端开设有开口朝向远离所述第三连接件的方向的第三凹口，当所述机械臂转动时，所述连接块可部分收纳于所述第三凹口中。
11.优选地，所述第一连接件、所述第二连接件、所述第三连接件分别与所述基座、所述连接块转动连接处对应设置有轴承。
12.优选地，所述机械臂设置于所述基座边缘轮廓转折处。
13.优选地，所述机械臂的数量至少为3个，所述连接块和所述车轮的数量对应所述机械臂设置为3个。
14.优选地，所述车轮使用麦克纳姆轮。
15.与现有技术相比，本实用新型的轮足机器人具有以下优点：
16.1.本实用新型的轮足机器人包括机械臂、基座、连接块和车轮，机械臂与基座转动连接，机械臂包括第一连接件和第二连接件，第一连接件相对两端其中之一与基座转动连接，另一端与连接块转动连接；第二连接件相对两端其中之一与基座转动连接，另一端与连接块转动连接，第一连接件、第二连接件、基座和连接块构成第一平行四边形机构，连接块与车轮固定连接；机械臂围绕基座转动时，连接块通过第一平行四边形机构围绕基座转动，同时连接块不发生自转，车轮也不发生自转，达到车轮跟随机械臂转动但其方向始终不变的效果，提高了轮足机器人的移动精准度。
17.2.本实用新型的机械臂包括第三连接件，第三连接件相对两端的其中一端与基座转动连接，另一端与连接块转动连接；第一连接件、第三连接件、基座、连接块构成第二平行四边形机构；第二连接件、第三连接件、基座、连接块构成第三平行四边形机构；第一平行四边形机构、第二平行四边形机构、第三平行四边形机构不处于同一平面内。使车轮能在多平面内围绕基座旋转，增大轮足机器人的灵活性，且车轮在围绕基座旋转时，其移动方向始终不变。
18.3.本实用新型的第三连接件设置为h型结构。提高第三连接件的强度，提高轮足机器人的稳定性。
19.4.本实用新型的第三连接件与第一连接件的距离等于第三连接件与第二连接件的距离，提高机械臂的强度，使机械臂在转动时不容易弯折。
20.5.本实用新型的第三连接件开设有开口朝向第一连接件的第一凹口。当机械臂转动时，连接块可部分收纳于第一凹口中，增大了机械臂的活动范围，也就增大了轮足机器人的灵活性，同时可达到轮足机器人便于收纳、易于携带的效果。
21.6.本实用新型的第一连接件和第二连接件在靠近基座一端开设有开口朝向第三连接件的第二凹口，当机械臂转动时，基座可部分收纳于第二凹口中；第一连接件和第二连接件在靠近连接块一端开设有开口朝向远离第三连接件的方向的第三凹口，当机械臂转动时，连接块可部分收纳于第三凹口中，增大了机械臂的活动范围，也就增大了轮足机器人的灵活性，同时可达到轮足机器人便于收纳、易于携带的效果。
22.7.本实用新型的第一连接件、第二连接件、第三连接件分别与基座、连接块转动连接处对应设置有轴承。减小各旋转配合的工件之间的摩擦力，保护各旋转配合的工件，提高轮足机器人的寿命。
23.8.本实用新型的机械臂设置于基座边缘轮廓转折处。进一步扩大机械臂相对基座的旋转范围，增大轮足机器人的灵活性。
24.9.本实用新型的机械臂的数量至少为3个，连接块和车轮的数量对应机械臂设置为3个。至少3个车轮才便于支撑基座平稳移动。
25.10.本实用新型的车轮使用麦克纳姆轮。麦克纳姆轮具备可斜向或横向移动的特点，配合轮足机器人使用可以进一步提高轮足机器人的机动性。
【附图说明】
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1是本实用新型第一实施例提供的轮足机器人的立体结构示意图。
28.图2是本实用新型第一实施例提供的轮足机器人之部分结构的立体结构示意图一。
29.图3是本实用新型第一实施例提供的轮足机器人之部分结构的立体结构示意图二。
30.图4是本实用新型第一实施例提供的轮足机器人之部分结构的爆炸图。
31.附图标识说明：
32.2、轮足机器人；3、机械臂；4、基座；5、连接块；6、车轮；
33.31、第一连接件；32、第二连接件；33、第三连接件；
34.311、第一转轴；312、第二转轴；313、第二凹口；314、第三凹口；321、第五转轴；322、第六转轴；331、第九转轴；332、第十转轴；333、第一凹口；
35.3111、第一连接杆；3112、第三转轴；3121、第二连接杆；3122、第四转轴；3211、第三连接杆；3212、第七转轴；3221、第四连接杆；3222、第八转轴；3311、第一转接件；3312、第十一转轴；3321、第二转接件；3322、第十二转轴。
【具体实施方式】
36.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
37.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
38.请结合图1和图2，本实用新型第一实施例提供一种轮足机器人2，包括机械臂3、基座4、连接块5和车轮6，机械臂3与基座4转动连接，机械臂3包括第一连接件31和第二连接件32，第一连接件31相对两端其中之一与基座4转动连接，另一端与连接块5转动连接；第二连接件32相对两端其中之一与基座4转动连接，另一端与连接块5转动连接，第一连接件31、第二连接件32、基座4和连接块5构成第一平行四边形机构，连接块5与车轮6固定连接；机械臂3围绕基座4转动时，连接块5通过第一平行四边形机构围绕基座4转动，同时连接块5不发生自转，车轮6也不发生自转，达到车轮6跟随机械臂3转动但其方向始终不变的效果，提高了轮足机器人2的移动精准度。
39.进一步的，机械臂3与基座4、连接块5的连接方式通过转轴或螺栓等实现转动连接，于本实施例中，机械臂3与基座4、连接块5的连接方式为设置转轴使机械臂3与基座4、连接块5转动连接。
40.同样的，车轮6与连接块5转动连接通过设置转轴或螺栓等实现，于本实施例中，车轮6通过转轴与连接块5转动连接。
41.请结合图1-图3，第一连接件31的相对两端的其中一端设置有第一转轴311，另一端设置有第二转轴312，第一连接件31通过第一转轴311与第一连接杆3111转动连接，第一连接件31通过第二转轴312与第二连接杆3121转动连接，第一连接杆3111远离第一连接件31一端设置有第三转轴3112，第一连接杆3111通过第三转轴3112与连接块5转动连接；第二连接杆3121远离第一连接件31一端设置有第四转轴3122，第二连接杆3121通过第四转轴3122与基座4转动连接。
42.同样的，第二连接件32的相对两端的其中一端设置有第五转轴321，另一端设置有第六转轴322，第二连接件32通过第五转轴321与第三连接杆3211转动连接，第二连接件32通过第六转轴322与第四连接杆3221转动连接，第三连接杆3211远离第二连接件32一端设置有第七转轴3212，第三连接杆3211通过第七转轴3212与连接块5转动连接；第四连接杆3221远离第二连接件32一端设置有第八转轴3222，第四连接杆3221通过第八转轴3222与基座4转动连接。
43.进一步的，第一转轴311与第二转轴312之间的距离、第三转轴3112与第四转轴3122之间的距离、第五转轴321与第六转轴322之间的距离、第七转轴3212与第八转轴3222之间的距离均相等；第一转轴311与第三转轴3112之间的距离、第二转轴312与第四转轴3122之间的距离、第五转轴321与第七转轴3212之间的距离、第六转轴322与第八转轴3222之间的距离均相等；第一转轴311、第二转轴312、第五转轴321、第六转轴322之间互相平行，进一步的，第一转轴311的轴线、第二转轴312的轴线、第五转轴321的轴线、第六转轴322的轴线处于同一平面；第三转轴3112、第四转轴3122、第七转轴3212、第八转轴3222之间互相平行；第一转轴311垂直于第三转轴3112。
44.进一步的，连接块5围绕基座4旋转时，第一连接杆3111、第二连接杆3121、第三连接杆3211和第四连接杆3221的运动状态保持一致；第一连接件31和第二连接件32的运动状态保持一致。
45.进一步的，机械臂3包括第三连接件33，第三连接件33相对两端的其中一端与基座4转动连接，另一端与连接块5转动连接；第一连接件31、第三连接件33、基座4、连接块5构成第二平行四边形机构；第二连接件32、第三连接件33、基座4、连接块5构成第三平行四边形机构；第一平行四边形机构、第二平行四边形机构、第三平行四边形机构不处于同一平面内，使车轮6能在多平面内围绕基座4旋转，增大轮足机器人2的灵活性，且车轮6在围绕基座4旋转时，其移动方向始终不变。
46.进一步的，第三连接件33的相对两端的其中一端设置有第九转轴331，另一端设置有第十转轴332，第三连接件33通过第九转轴331与第一转接件3311转动连接，第三连接件33通过第十转轴332与第二转接件3321转动连接，第一转接件3311远离第三连接件33一端设置有第十一转轴3312，第一转接件3311通过第十一转轴3312与连接块5转动连接；第二转接件3321远离第三连接件33一端设置有第十二转轴3322，第二转接件3321通过第十二转轴3322与基座4转动连接。
47.进一步的，第九转轴331与第十转轴332之间的距离等于第一转轴311与第二转轴312之间的距离；第九转轴331与第十一转轴3312之间的距离、第十转轴332与第十二转轴
3322之间的距离、第一转轴311与第三转轴3112之间的距离均相等；第九转轴331、第十转轴332、第一转轴311之间相互平行；第十一转轴3312、第十二转轴3322、第三转轴3112之间相互平行。
48.进一步的，连接块5围绕基座4旋转时，第一连接杆3111、第二连接杆3121、第三连接杆3211、第四连接杆3221、第一转接件3311和第二转接件3321的运动状态保持一致；第一连接件31、第二连接件32和第三连接件33的运动状态保持一致。
49.进一步的，第三连接件33设置为h型结构，提高第三连接件33的强度，提高轮足机器人2的稳定性。
50.进一步的，第三连接件33与第一连接件31的距离等于第三连接件33与第二连接件32的距离，提高机械臂3的强度，使机械臂3在转动时不容易弯折。
51.请结合图1和图4，第三连接件33开设有开口朝向第一连接件31的第一凹口333，当机械臂3转动时，连接块5可部分收纳于第一凹口333中，增大了机械臂3的活动范围，也就增大了轮足机器人2的灵活性，同时可达到轮足机器人2便于收纳、易于携带的效果。
52.进一步的，第一连接件31和第二连接件32在靠近基座4一端开设有开口朝向第三连接件33的第二凹口313，当机械臂3转动时，基座4可部分收纳于第二凹口313中；第一连接件31和第二连接件32在靠近连接块5一端开设有开口朝向远离第三连接件33的方向的第三凹口314，当机械臂3转动时，连接块5可部分收纳于第三凹口314中，增大了机械臂3的活动范围，也就增大了轮足机器人2的灵活性，同时可达到轮足机器人2便于收纳、易于携带的效果。
53.进一步的，第一连接件31、第二连接件32、第三连接件33分别与基座4、连接块5转动连接处对应设置有轴承(图未示)。减小各旋转配合的工件之间的摩擦力，保护各旋转配合的工件，提高轮足机器人2的寿命。
54.于本实施例中，轴承选用平面轴承，各转动连接的工件均通过设置转轴实现相互旋转，平面轴承套设于转轴上，转动连接的两工件设置于平面轴承的相对两侧，平面轴承用于承担转动连接的两工件间的轴向力。
55.进一步的，机械臂3设置于基座4边缘轮廓转折处，进一步扩大机械臂3相对基座4的旋转范围，增大轮足机器人2的灵活性。
56.可以理解的，例如，当基座4设置为三棱锥时，机械臂3连接于三棱锥基座4的顶点处，当基座4设置为六面体时，机械臂3连接于六面体基座4的顶点处，当基座4设置为球体时，机械臂3连接于球体基座4表面任意处。
57.进一步的，机械臂3的数量至少为3个，连接块5和车轮6的数量对应机械臂3设置为3个，至少3个车轮6才便于支撑基座4平稳移动。具体地，于本实施例中，机械臂3的数量至少为4个，连接块5和车轮6的数量对应机械臂3设置为4个。
58.可以理解的，当机械臂3、连接块5和车轮6均设置为3个时，可支撑基座4稳定移动，同时实现车轮6围绕基座4横向转动时，轮足机器人2的移动方向不改变，当机械臂3、连接块5和车轮6均设置为大于3个时，轮足机器人2可将超出3个车轮6的部分纵向围绕基座4旋转，同时轮足机器人2的移动方向不改变，实现轮足机器人2攀爬台阶的功能，提高轮足机器人2的机动性。
59.进一步的，车轮6使用麦克纳姆轮，麦克纳姆轮具备可斜向或横向移动的特点，配
合轮足机器人2使用可以进一步提高轮足机器人2的机动性。
60.与现有技术相比，本实用新型的轮足机器人具有以下优点：
61.1.本实用新型的轮足机器人包括机械臂、基座、连接块和车轮，机械臂与基座转动连接，机械臂包括第一连接件和第二连接件，第一连接件相对两端其中之一与基座转动连接，另一端与连接块转动连接；第二连接件相对两端其中之一与基座转动连接，另一端与连接块转动连接，第一连接件、第二连接件、基座和连接块构成第一平行四边形机构，连接块与车轮固定连接；机械臂围绕基座转动时，连接块通过第一平行四边形机构围绕基座转动，同时连接块不发生自转，车轮也不发生自转，达到车轮跟随机械臂转动但其方向始终不变的效果，提高了轮足机器人的移动精准度。
62.2.本实用新型的机械臂包括第三连接件，第三连接件相对两端的其中一端与基座转动连接，另一端与连接块转动连接；第一连接件、第三连接件、基座、连接块构成第二平行四边形机构；第二连接件、第三连接件、基座、连接块构成第三平行四边形机构；第一平行四边形机构、第二平行四边形机构、第三平行四边形机构不处于同一平面内。使车轮能在多平面内围绕基座旋转，增大轮足机器人的灵活性，且车轮在围绕基座旋转时，其移动方向始终不变。
63.3.本实用新型的第三连接件设置为h型结构。提高第三连接件的强度，提高轮足机器人的稳定性。
64.4.本实用新型的第三连接件与第一连接件的距离等于第三连接件与第二连接件的距离，提高机械臂的强度，使机械臂在转动时不容易弯折。
65.5.本实用新型的第三连接件开设有开口朝向第一连接件的第一凹口。当机械臂转动时，连接块可部分收纳于第一凹口中，增大了机械臂的活动范围，也就增大了轮足机器人的灵活性，同时可达到轮足机器人便于收纳、易于携带的效果。
66.6.本实用新型的第一连接件和第二连接件在靠近基座一端开设有开口朝向第三连接件的第二凹口，当机械臂转动时，基座可部分收纳于第二凹口中；第一连接件和第二连接件在靠近连接块一端开设有开口朝向远离第三连接件的方向的第三凹口，当机械臂转动时，连接块可部分收纳于第三凹口中，增大了机械臂的活动范围，也就增大了轮足机器人的灵活性，同时可达到轮足机器人便于收纳、易于携带的效果。
67.7.本实用新型的第一连接件、第二连接件、第三连接件分别与基座、连接块转动连接处对应设置有轴承。减小各旋转配合的工件之间的摩擦力，保护各旋转配合的工件，提高轮足机器人的寿命。
68.8.本实用新型的机械臂设置于基座边缘轮廓转折处。进一步扩大机械臂相对基座的旋转范围，增大轮足机器人的灵活性。
69.9.本实用新型的机械臂的数量至少为3个，连接块和车轮的数量对应机械臂设置为3个。至少3个车轮才便于支撑基座平稳移动。
70.10.本实用新型的车轮使用麦克纳姆轮。麦克纳姆轮具备可斜向或横向移动的特点，配合轮足机器人使用可以进一步提高轮足机器人的机动性。
71.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种轮足机器人，其特征在于，包括机械臂、基座、连接块以及车轮，所述机械臂与所述基座转动连接，所述机械臂包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件相对两端其中之一与所述基座转动连接，另一端与所述连接块转动连接；所述第二连接件相对两端其中之一与所述基座转动连接，另一端与所述连接块转动连接，所述第一连接件、所述第二连接件、所述基座和所述连接块构成第一平行四边形机构，所述车轮与所述连接块固定连接。2.如权利要求1所述的轮足机器人，其特征在于，所述机械臂包括第三连接件，所述第三连接件相对两端的其中一端与所述基座转动连接，另一端与所述连接块转动连接；所述第一连接件、所述第三连接件、所述基座、所述连接块构成第二平行四边形机构；所述第二连接件、所述第三连接件、所述基座、所述连接块构成第三平行四边形机构；所述第一平行四边形机构、所述第二平行四边形机构和所述第三平行四边形机构均不处于同一平面内。3.如权利要求2所述的轮足机器人，其特征在于，所述第三连接件设置为h型结构。4.如权利要求2所述的轮足机器人，其特征在于，所述第三连接件与所述第一连接件的距离等于所述第三连接件与所述第二连接件的距离。5.如权利要求2所述的轮足机器人，其特征在于，所述第三连接件开设有开口朝向所述第一连接件的第一凹口，当所述机械臂转动时，所述连接块可部分收纳于所述第一凹口中。6.如权利要求2所述的轮足机器人，其特征在于，所述第一连接件和所述第二连接件在靠近所述基座一端开设有开口朝向所述第三连接件的第二凹口，当所述机械臂转动时，所述基座可部分收纳于所述第二凹口中；所述第一连接件和所述第二连接件在靠近所述连接块一端开设有开口朝向远离所述第三连接件的方向的第三凹口，当所述机械臂转动时，所述连接块可部分收纳于所述第三凹口中。7.如权利要求2所述的轮足机器人，其特征在于，所述第一连接件、所述第二连接件、所述第三连接件分别与所述基座、所述连接块转动连接处对应设置有轴承。8.如权利要求1所述的轮足机器人，其特征在于，所述机械臂设置于所述基座边缘轮廓转折处。9.如权利要求1所述的轮足机器人，其特征在于，所述机械臂的数量至少为3个，所述连接块和所述车轮的数量对应所述机械臂设置为3个。10.如权利要求1所述的轮足机器人，其特征在于，所述车轮使用麦克纳姆轮。

技术总结
本实用新型涉及机器人领域，尤其涉及一种轮足机器人，包括机械臂、基座、连接块和车轮，机械臂与基座转动连接，机械臂包括第一连接件和第二连接件，第一连接件相对两端其中之一与基座转动连接，另一端与连接块转动连接；第二连接件相对两端其中之一与基座转动连接，另一端与连接块转动连接，第一连接件、第二连接件、基座和连接块构成第一平行四边形机构，连接块与车轮固定连接；机械臂围绕基座转动时，连接块通过第一平行四边形机构围绕基座转动，同时连接块不发生自转，车轮也不发生自转，达到车轮跟随机械臂转动但其方向始终不变的效果，提高了轮足机器人的移动精准度。高了轮足机器人的移动精准度。高了轮足机器人的移动精准度。


技术研发人员：张维良 邝奕文 余笃凯
受保护的技术使用者：深圳幸狐科技有限公司
技术研发日：2023.03.14
技术公布日：2023/8/13