一种基于变胞机构的星球机器人漫步车

本技术涉及星球机器人漫步车，尤其涉及一种基于变胞机构的星球机器人漫步车。

背景技术：

1、近年来，航天界再度掀起探月热潮。但月表环境恶劣，漫游车登陆后要面临结构松散且尖锐的月壤、跨过多石块砂砾、高低起伏断层地带，加之月球表面高达270℃的温差和低气压、低重力环境，这些都对漫游车设计提出了极大挑战。

2、其中，车轮驱动机构是在行星表面工作时间最长、工作环境最恶劣、载荷工况最复杂的机构，因此也是火星车在轨经常发生故障的机构。美国机遇号和勇气号在轨都发生了车轮驱动故障的问题，故障车轮无法转动，在沙土地面形成推土效应,造成行驶困难，严重情况下无法行驶，也即在遇到星球表面松软地形时会有脱陷困难等问题，由于现有星球机器人漫步车，车架本体的限制，影响了星球机器人漫步车的上坡和转弯功能，导致星球机器人漫步车的工作效率低下。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

2、鉴于此，本实用新型提供的一种基于变胞机构的星球机器人漫步车，其中星球机器人漫步车通过变胞机架的设置，并与机械腿配合，实现星球机器人漫步车的转弯和爬坡功能，通过伸缩滑行机构的设置能够实现在松软地面的脱困，扩大星球机器人漫步车的适用工况。

3、具体而言，包括以下的技术方案：

4、本实用新型提供了一种基于变胞机构的星球机器人漫步车，所述星球机器人漫步车包括：

5、变胞机架，所述变胞机架内固定设有两个箱体；

6、机械腿，多个机械腿设置于所述变胞机架的两侧，所述机械腿的一端与所述变胞机架铰接，所述机械腿的另一端与车轮铰接；

7、伸缩滑行机构，包括滑板、伸缩组件和支撑轮，所述滑板通过弹性件与所述箱体固定连接，所述滑板上设有通过口，所述通过口用于所述支撑轮的通过，所述伸缩组件的一端与所述箱体内壁铰接，所述伸缩组件的另一端与所述支撑轮连接，所述伸缩组件用于将所述支撑轮收回所述箱体内或伸出所述箱体外。

8、可选地，所述伸缩组件包括：

9、第一转动件，包括y形部和与所述y形部垂直设置的连杆部，所述y形部的开口端与所述箱体铰接；

10、第二转动件，包括第一转环、第二转环和连接所述第一转环和所述第二转环的弯折杆，所述第一转环外套在所述连杆部靠近所述y形部的一端，所述第二转环外套在所述连杆部远离所述y形部的一端，所述弯折杆用于连接所述第一转环和所述第二转环，所述支撑轮通过轮架固定设置在第二转环上。

11、可选地，所述支撑轮为麦克纳姆轮。

12、可选地，所述变胞机架包括：

13、相互铰接的第一长杆和第二长杆，所述第一长杆与所述第二长杆的铰接处为第一铰接点；

14、相互铰接的第三长杆和第四长杆，所述第三长杆与所述第四长杆的铰接处为第四铰接点；

15、第一短杆，一端通过第二铰接点与所述第一长杆铰接，所述第一短杆的另一端通过第三铰接点与所述第三长杆铰接；

16、第二短杆，一端通过第五铰接点与所述第四长杆铰接，所述第二短杆的另一端通过第六铰接点与所述第二长杆铰接；

17、其中，两个所述箱体分别固定设置于所述第一短杆和第二短杆处。

18、可选地，所述第一铰接点、所述第二铰接点、所述第三铰接点、所述第四铰接点、所述第五铰接点和所述第六铰接点处间隔设置驱动元件，所述驱动元件为舵机。

19、可选地，所述星球机器人漫步车还包括：

20、钻取机械臂，包括第一连接臂、第二连接臂和夹取部，所述第一连接臂和与所述第一短杆连接的所述箱体铰接，所述第二连接臂与所述第一连接臂铰接，所述夹取部与所述第二连接臂转动连接，所述夹取部用于样品的抓取。

21、可选地，所述星球机器人漫步车还包括：

22、全景相机，通过支撑杆设置于其中一个所述箱体内，所述全景相机与所述钻取机械臂连接至同一个所述箱体。

23、可选地，所述星球机器人漫步车还包括：

24、可拆卸避障模块，包括外壳、超声波传感器、控制器和避障相机，所述超声波传感器和所述控制器设置于所述外壳内，所述避障相机设置于所述外壳外，所述外壳与所述第一短杆和/或所述第二短杆固定连接，所述超声波传感器和所述避障相机分别与所述控制器电连接，所述控制器与监控终端电连接。

25、可选地，所述车轮包括：内轮、外轮，以及设置于所述内轮和所述外轮之间的多个缓冲圈，所述内轮和所述外轮同心设置，所述内轮和所述外轮之间形成容纳空间，多个所述缓冲圈均匀设置于所述容纳空间内，所述内轮内设有电机壳，所述电机壳内设有无刷电机，无刷电机的输出轴通过联轴器与所述电机壳固定连接，通过所述无刷电机带动所述车轮的旋转。

26、可选地，所述机械腿包括：依次铰接连接的大腿部、中间腿部和小腿部，所述小腿部远离所述中间腿部的一端通过u形万向环与所述车轮连接，所述大腿部远离所述中间腿部的一端与所述变胞机架铰接，所述大腿部和所述变胞机架的铰接轴，与所述大腿部和所述中间腿部的铰接轴垂直设置，所述大腿部和所述中间腿部的铰接轴，与所述中间腿部和所述小腿部的铰接轴平行设置，各铰接处通过舵机驱动。

27、本实用新型实施例提供的基于变胞机构的星球机器人漫步车，星球机器人漫步车包括变胞机架和机械腿，多个机械腿设置在变胞机架的两侧，且与变胞机架铰接，通过机械腿和变胞机架的形状转变实现星球机器人漫步车的爬坡和转向功能，星球机器人漫步车还包括伸缩滑行机构，伸缩滑行机构包括滑板、伸缩组件和支撑轮，滑板通过弹性件与箱体固定连接，伸缩组件的一端与箱体内壁铰接，伸缩组件的另一端与支撑轮连接，伸缩组件用于将支撑轮收回箱体内或伸出箱体外，当星球机器人漫步车陷入松软地面时，支撑轮伸出箱体，部分支撑轮穿过滑板，在松软地面有个支撑，并在滑板和车轮的共同作用下实现星球机器人漫步车在松软地面的滑行，进而是星球机器人漫步车从松软地面中脱困，提高星球机器人漫步车的效率。

28、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

技术特征：

1.一种基于变胞机构的星球机器人漫步车，其特征在于，所述星球机器人漫步车包括：

2.根据权利要求1所述的基于变胞机构的星球机器人漫步车，其特征在于，所述伸缩组件包括：

3.根据权利要求1所述的基于变胞机构的星球机器人漫步车，其特征在于，所述支撑轮为麦克纳姆轮。

4.根据权利要求1所述的基于变胞机构的星球机器人漫步车，其特征在于，所述变胞机架包括：

5.根据权利要求4所述的基于变胞机构的星球机器人漫步车，其特征在于，所述第一铰接点、所述第二铰接点、所述第三铰接点、所述第四铰接点、所述第五铰接点和所述第六铰接点处间隔设置驱动元件，所述驱动元件为舵机。

6.根据权利要求4所述的基于变胞机构的星球机器人漫步车，其特征在于，所述星球机器人漫步车还包括：

7.根据权利要求6所述的基于变胞机构的星球机器人漫步车，其特征在于，所述星球机器人漫步车还包括：

8.根据权利要求4所述的基于变胞机构的星球机器人漫步车，其特征在于，所述星球机器人漫步车还包括：

9.根据权利要求1所述的基于变胞机构的星球机器人漫步车，其特征在于，所述车轮包括：内轮、外轮，以及设置于所述内轮和所述外轮之间的多个缓冲圈，所述内轮和所述外轮同心设置，所述内轮和所述外轮之间形成容纳空间，多个所述缓冲圈均匀设置于所述容纳空间内，所述内轮内设有电机壳，所述电机壳内设有无刷电机，无刷电机的输出轴通过联轴器与所述电机壳固定连接，通过所述无刷电机带动所述车轮的旋转。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的基于变胞机构的星球机器人漫步车，其特征在于，所述机械腿包括：依次铰接连接的大腿部、中间腿部和小腿部，所述小腿部远离所述中间腿部的一端通过u形万向环与所述车轮连接，所述大腿部远离所述中间腿部的一端与所述变胞机架铰接，所述大腿部和所述变胞机架的铰接轴，与所述大腿部和所述中间腿部的铰接轴垂直设置，所述大腿部和所述中间腿部的铰接轴，与所述中间腿部和所述小腿部的铰接轴平行设置，各铰接处通过舵机驱动。

技术总结
本技术公开了一种基于变胞机构的星球机器人漫步车，该星球机器人漫步车包括：变胞机架，变胞机架内固定设有两个箱体；机械腿，多个机械腿设置于变胞机架的两侧，机械腿的一端与变胞机架铰接，机械腿的另一端与车轮铰接；伸缩滑行机构，包括滑板、伸缩组件和支撑轮，滑板通过弹性件与箱体固定连接，滑板上设有通过口，通过口用于支撑轮的通过，伸缩组件的一端与箱体内壁铰接，伸缩组件的另一端与支撑轮连接，伸缩组件用于将支撑轮收回箱体内或伸出箱体外。通过变胞机架的设置，并与机械腿配合，实现星球机器人漫步车的转弯和爬坡功能，通过伸缩滑行机构的设置能够实现在松软地面的脱困，扩大星球机器人漫步车的适用工况。

技术研发人员：陈祉亦,张驰,张鸿富,王一帆,胡岳函,米登科,孔祥伟
受保护的技术使用者：东北大学
技术研发日：20230619
技术公布日：2024/1/15