动。 参照图11，线性致动器550推动曲柄滑块机构560。曲柄滑块机构560的另一端与双驱动 系统330联接。曲柄滑块机构560用于将线性致动器550的线性运动转化成履带轮驱动模 块的旋转运动。
[0067] 线性致动器的内置电气端停止传感器W及位于中屯、平台下的限位开关556用于 将旋转运动限制在0-90度的范围内。此外，较链552和554在中屯、平台150和履带轮驱动 模块110之间进行连接。履带轮组件110可较接地附接至中屯、平台150,并且履带轮组件从 履带位置旋转至轮位置。
[0068] 通过在用户命令下将履带轮驱动模块旋转90度，双模式移动机器人可从履带式 机器人转换成轮式机器人。通过示例的方式，在一个实施方式的试验中，运些转变中的每一 项都分别在25秒内完成。图12和图13分别示出了双模式移动机器人的履带模式配置和 轮模式配置。
[0069] 在室外和室内环境中进行了大量试验W验证互换模式的性能和耐久性。通过示例 的方，模型可W在诸如大理石、地毯、混凝±、碎石W及天然地形的各种表面上从履带模式 转换成轮模式，反之亦然。
[0070] 双模式移动机器人100是非常万能的移动机器人。其可用于如图11所示的伸展 模式中，或者用于如图12所示的收缩模式中。能够实现的最长的可能长度为图14所示的 伸展模式，并且在一个实施方式中该长度为1100mm。运种模式在爬楼和越沟演示中是非常 有用的。完全伸展长度能够提供更好的稳定性。另一方面，在运输过程中为了使体积最小 化，双模式移动机器人可设定成收缩模式，而且诸如操纵器的负载也可进行折叠。在图15 所示的实施方式中，该实施方式中的双模式移动机器人的收缩尺寸为宽0. 89米、高0. 47米 和长0. 86米。因此，如图15所示，该实施方式中的带有负载的双模式移动机器人的总收缩 体积为0. 36立方米。
[0071] 如图16所示，在推升模式中，双模式移动机器人100能够将摇臂机构120配置成 用于提升主体的前端。运种姿态可直接增加平台上的传感器和摄像机的高度。此外，运种 模式对于加强双模式移动机器人的地形适应性也是重要的。在上述公开的实施方式中，由 于离地间隙为57mm，其为中屯、平台下相对较小的间隙。当其越过一些大型障碍物时，双模式 移动机器人可能失去牵引力。如图16所示，推升模式可极大地增加离地间隙，W便从卡住 情况恢复正常。如图17所示，当离开大型障碍物时，推升模式还可用于支承双模式移动机 器人100。此外，在推升模式下，利用摇臂机构120中的滚轮131的辅助，双模式移动机器人 100可在四个接触点上行进，从而通过使履带与地面的接触长度最小化来降低能量损耗。
[0072] 双模式移动机器人100能够被配置成用于允许其所有的轮130和140依靠惯性进 行滑行。在一种实施方式中，一旦命令或电源关闭，离合器301和302就不再晒合，因而可 推动或拖动机器人100而不损坏机构。运种模式可用于将双模式移动机器人100拖动至其 所期望的位置W启动任务的情况中，或者用于驱动机构失效之后。
[0073] 通过使用履带式底盘和摇臂机构120,双模式移动机器人100可攀爬阶梯。如图18 所示，首先，摇臂机构120的两侧同步地枢转，W将臂提升至高于第一阶阶梯的上升高度。 然后，机器人100驱动履带向前，直至摇臂机构120和履带140相继接触第一阶阶梯。当履 带接触第一阶阶梯时，摇臂机构120可枢转至伸展位置。机器人100可继续攀爬阶梯。
[0074] 在履带模式中，双模式移动机器人100利用左侧和右侧的驱动电机进行控制。该 模式中的转向利用机器人每侧的履带的速度差来实现。此外，充分分离W用于有效滑动转 向的履带可提供更高的可操作性。通过沿相反方向驱动履带，机器人可转至合适的位置而 不向前或向后移动。运使得其更容易在狭窄的地区进行操纵。轮模式中使用了独立转向。 如图19和图20所示，通过独立地控制摇臂机构120而将两个前轮130的角度调整至所期 望的前进方向。结果是，双模式移动机器人能够W类似小汽车的方式高速地运动。与滑动 转向相比，独立转向允许有效的操纵并且降低了内部损失的影响。
[0075] 如图21所示，双模式移动机器人能够配置成W四种配置进行运动，即：a)履带式 移动机器人；b)具有罐状部的履带式移动机器人；C)轮式移动机器人；W及d)双模式移动 机器人。此外，用户能够容易地修改或升级已创建的双模式移动机器人100W实现运些配 置。
[0076] 图21 (a)中的履带式移动机器人配置是双模式移动机器人100的最简单的配置。 平台包括两个驱动模块110和一个中屯、平台150。驱动模块110是通过去除若干轮组件而 从履带轮驱动模块简化而来，诸如去除无轮穀式后轮、摇臂机构。中屯、平台不包括旋转机 构。履带式移动机器人配置具有最少的部件和最低的成本。其提供了类似于大部分传统履 带式移动机器人的基本运动功能。
[0077] 图21化）中具有摇臂配置的履带式移动机器人基于履带式移动机器人配置。两个 摇臂机构120及其驱动系统已添加至驱动模块上。由于摇臂机构120可用作罐状部来提升 机器人的突出部，W使其攀爬阶梯和克服障碍，所W双模式移动机器人的运种配置加强了 其越障能力。
[0078] 图21(C)中的轮式移动机器人配置不同于履带式移动机器人配置。平台包括两个 驱动模块110和一个中屯、平台150。运种配置中的驱动模块为另一种版本，其通过去除若干 履带组件将履带轮驱动模块进行改造，诸如去除履带、履带张紧机构。摇臂机构120用作类 似于汽车转向的转向系统。
[0079] 中屯、平台中的旋转机构和两个履带轮驱动模块提供了图21(d)中的运种新颖的 履带轮双模式移动机器人。通过将履带轮驱动模块旋转90度，双模式移动机器人100可迅 速地从履带式机器人转换成轮式机器人。双重履带轮移动机器人配置具有复杂的配置，其 需要更多的部件并且具有更高的成本。然而，运种配置使得提供间歇性履带式和轮式驱动 的优势最大化。
[0080] 如图22所示，双模式移动机器人100的中屯、平台150的内部填充有由一组配置共 享的一组通用部件和接口W实现多种功能。诸如操纵器、监控摄像机等的附加模块可根据 需求和任务安装在平台上。由于所有的附加模块是独立且自包含的，所W运些改变将不会 对当前的双模式移动机器人的其他零件产生影响。
[0081] 附加模块的物理连接被专口设计，W使得其可W容易地进行组装和拆卸。可使用 位于中屯、平台和附加模块之间或者位于诸如辅助电子箱160的各附加模块的变体之间的 可适应的接口 170。通过使用位于中屯、平台和各种附加模块之间接口，双模式移动机器人 可适应定制和升级，并基于新的附加模块实现新功能，而不改变移动机器人的其他部分。图 22示出了可通过双模式移动机器人的可适应接口进行添加的几种典型的附加模块功能。例 如，图22仅示出了一些示例，即a)双模式移动机器人；b)具有用于有效负载的接口的双模 式移动机器人；C)具有附接至接口的监测配件的双模式移动机器人；w及d)具有附接至接 口的操纵器的双模式移动机器人。
[0082] 在图23至图29中，双模式移动机器人的替代实施方式通常示为600。双模式移动 机器人600类似于上述的机器人100,其中，二者均具有可在履带位置和轮位置之间移动的 履带轮驱动。然而，对于不同的机器人履带轮驱动模块是不同的。在本实施方式中，轮平行 于履带。
[0083] 对于双模式移动机器人600,仅对不同于机器人100的部分进行详细描述。中屯、平 台650的主要特征类似于中屯、平台150中的功能。
[0084] 双模式移动机器人600包括两个主要部件：一对履带轮驱动模块610和中屯、平台 650。履带轮驱动模块610附接至中屯、平台650的对侧。图23示出了双模式移动机器人 600的履带驱动模式，而图24示出了双模式移动机器人600的轮驱动模式。 阳0化]每个履带轮驱动模块610都包括履带组件660。该履带组件包括后驱动滑轮664 驱动的履带662。履带662和后驱动滑轮664可类似于上述的履带和驱动滑轮。后驱动滑 轮664可操作地连接至驱动电机673。履带662置于驱动滑轮664和惰轮665周围。
[0086] 履带轮驱动模块610包括轮组件，该轮组件包括后摇臂机构668和前摇臂机构 670。后摇臂668在其后端处枢转地连接至履带组件。后摇臂668包括位于其末端处的后 轮672。后轮672可操作地连接至后轮轮穀电机675。前摇臂机构670在其前端