本發(fā)明屬于機器人，尤其是涉及一種新型輪足式仿螳螂機器人。

背景技術：

1、在現(xiàn)實中螳螂體形獨特，有優(yōu)良的行動、偽裝和擬態(tài)行為，敏捷的身手和靈活的機動性。輪足式仿螳螂機器人是將機器人技術與螳螂物理運動學相結合的一種創(chuàng)新型裝置，在各種復雜環(huán)境下能攀越、追捕和攻防的自動化解決方案。新型輪足式仿螳螂機器人具有自主導航和雙向數(shù)據(jù)傳輸功能，其自身通過視覺攝像頭、微波雷達和激光雷達采集的環(huán)境數(shù)據(jù)送入自控系統(tǒng)，同時將數(shù)據(jù)傳輸?shù)饺丝叵到y(tǒng)。新型輪足式仿螳螂機器人結合足臂機構或和輪部機構相互交替變換，實現(xiàn)混合姿態(tài)動作，驅(qū)使機器人作出仿螳螂式運動，應對復雜地形和環(huán)境，具用優(yōu)良的靈活性和適應性。新型輪足式仿螳螂機器人可用于安保、探測和救援，也可用于防爆、巡邏和偵察，還可用于物資運輸、低空偵測和反制無人機。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在提供一種新型輪足式仿螳螂機器人，為了解決傳統(tǒng)爬行機器人在平坦地面行動慢和輪式機器人在崎嶇道路平穩(wěn)難的問題，同時解決傳統(tǒng)機器人攻防能力較弱的特點。新型輪足式仿螳螂機器人是具有螳螂特性的機動靈活性，同時具備螳螂式的捕獲和攻防能力。

2、本發(fā)明采用的技術方案為：一種新型輪足式仿螳螂機器人，包括軀干﹑足臂機構﹑頸盾機構﹑輪部機構﹑頭部視覺模塊和羽翅太陽能膜六部分；所述軀干為半橢圓形腹身，連接四個足臂機構﹑單個頸盾機構﹑兩組輪部機構和兩片羽翅太陽能膜；所述足臂機構包含兩后足臂﹑兩中足臂和兩前足臂，其中前足臂可作爬行足又可作為夾持臂；所述頸盾機構連接兩個足臂機構和頭部視覺模塊；所述輪部機構包含驅(qū)動后輪和折疊式轉向前輪；所述頭部視覺模塊包含視覺模組件和數(shù)據(jù)傳輸天線；所述羽翅太陽能膜為兩片半柔性太陽能發(fā)電膜貼組成。

3、所述軀干為仿螳螂機器人的腹身，前端連接頸盾機構，兩側連接中足臂，再連接向后分布的后足臂，軀干腹下放置驅(qū)動后輪和折疊式轉向前輪，其中折疊式轉向前輪可隱藏于腹內(nèi)，軀干前背部安裝兩片羽翅太陽能膜。

4、所述足臂機構由多自由度組成的兩后足臂﹑兩中足臂和兩前足臂。后足臂的分布軀干兩側，近平行于軀干且向后布置，足末端可著地用來支撐和擺推。中足臂的分布軀干兩側，近垂直于軀干，足末端可著地用來支撐﹑旋擺和起伏。前足臂與頸盾機構連接，足末端著地時用來支撐和爬行，也可用來搬運和剪切。當軀干完全采用前后輪運動時，所有足臂機構足末端均可懸空離地。

5、所述輪部機構包含驅(qū)動后輪和折疊式轉向前輪組成，驅(qū)動后輪半藏式固定在軀干腹中，折疊式轉向前輪隱藏于軀干腹內(nèi)，需要兩輪驅(qū)動行走時，折疊式轉向前輪旋出，放置于軀干前腹下部，可左右轉向。

6、所述頸盾機構類似于螳螂頸桿與圓盾融合一體的特點，可臥低可伏起。頸盾機構下端連接軀干前端，上端連接頭部視覺模塊。圓盾部分可放置微波雷達，頸部位置連接兩前足臂。

7、所述頭部視覺模塊放置在頸盾機構上端，頭部為螳螂式三角形結構，后兩端安裝泡眼視覺攝像頭，全方位觀察周圍環(huán)境。頭部視覺模塊的前端安裝激光雷達，其面部安裝紅外雷達和數(shù)傳雙天線，實時探測場景環(huán)境和數(shù)據(jù)傳輸。

8、所述羽翅太陽能膜安裝于軀干背部，類似于螳螂的羽翼，由半柔性太陽能發(fā)電膜貼做成，可折疊平貼軀干背部，也可伸展打開充電。

9、本發(fā)明采用的技術方案實現(xiàn)如下效果：

10、1，本發(fā)明的一種新型輪足式仿螳螂機器人，通過折疊式轉向前輪隱藏，驅(qū)動后輪著地，后足臂和中足臂著地，頸盾機構垂直軀干且前足臂抬起，可形成四足加后輪運動模式。軀干背部的太陽能膜羽翅展開，形成太陽能充電模式。

11、2，本發(fā)明的一種新型輪足式仿螳螂機器人，通過折疊式轉向前輪隱藏，驅(qū)動后輪著地，后足臂和中足臂著地，頸盾機構垂直軀干且前足臂后縮且著地，可形成六足加后輪運動模式。當頸盾機構臥低水平軀干時，形成矮六足加后輪運動模式。

12、3，本發(fā)明的一種新型輪足式仿螳螂機器人，通過折疊式轉向前輪隱藏，驅(qū)動后輪著地，后足臂和中足臂著地，頸盾機構臥低水平軀干，前足臂前伸且著地，形成大跨度六足加后輪運動模式。

13、4，本發(fā)明的一種新型輪足式仿螳螂機器人，通過折疊式轉向前輪旋出，驅(qū)動后輪著地，后足臂和中足臂著地，頸盾機構垂直軀干且前足臂抬起，形成四足加雙輪運動模式。若前足臂收縮且著地，則形成六足加雙輪運動模式。

14、5，本發(fā)明的一種新型輪足式仿螳螂機器人，通過折疊式轉向前輪旋出，驅(qū)動后輪著地，后足臂和中足臂全抬起，頸盾機構軀垂直干且前足臂抬起，形成雙輪運動模式。

15、6，本發(fā)明的一種新型輪足式仿螳螂機器人，通過折疊式轉向前輪隱藏，驅(qū)動后輪著地，頸盾機構水平軀干且前足臂收縮，軀干垂直地面，中足臂伸直著地，后足臂前撐著地，形成站立模式。

16、本發(fā)明中，上述方案之間還可相互組合，以實現(xiàn)更多的優(yōu)選方案。本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點可通過說明書及附圖中所指出的內(nèi)容來實現(xiàn)和獲得。

技術特征：

1.本發(fā)明公開一種新型輪足式仿螳螂機器人，包括軀干﹑足臂機構﹑頸盾機構﹑輪部機構﹑頭部視覺模塊和羽翅太陽能膜六部分；所述軀干為半橢圓形腹身，連接四個足臂機構﹑單個頸盾機構﹑兩組輪部機構和兩片羽翅太陽能膜；所述足臂機構包含兩后足臂﹑兩中足臂和兩前足臂，其中前足臂可作爬行足又可作為夾持臂；所述頸盾機構連接兩個足臂機構和頭部視覺模塊；所述輪部機構包含驅(qū)動后輪和折疊式轉向前輪；所述頭部視覺模塊包含視覺模組件和數(shù)據(jù)傳輸天線；所述羽翅太陽能膜為兩片半柔性太陽能發(fā)電膜貼組成。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種新型輪足式仿螳螂機器人，其特征在于：所述軀干為仿螳螂機器人的腹身，前端連接頸盾機構，兩側連接中足臂，再連接向后分布的后足臂，軀干腹下放置驅(qū)動后輪和折疊式轉向前輪，其中折疊式轉向前輪可隱藏于腹內(nèi)，軀干前背部安裝羽翅太陽能膜。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種新型輪足式仿螳螂機器人，其特征在于：所述足臂機構由多自由度組成的兩后足臂﹑兩中足臂和兩前足臂。后足臂的分布軀干兩側，近平行于軀干且向后布置，足末端可著地用來支撐和擺推。中足臂的分布軀干兩側，近垂直于軀干，足末端可著地用來支撐﹑旋擺和起伏。前足臂與頸盾機構連接，足末端著地時用來支撐和爬行，也可用來搬運和剪切。當軀干完全采用前后輪運動時，所有足臂機構足末端均可懸空離地。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種新型輪足式仿螳螂機器人，其特征在于：所述頸盾機構類似于螳螂頸桿與圓盾融合一體的特點，可臥低可伏起。頸盾機構下端連接軀干前端，上端連接頭部視覺模塊。圓盾部分可放置微波雷達，頸桿上部位置連接兩前足臂。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種新型輪足式仿螳螂機器人，其特征在于：所述輪部機構包含驅(qū)動后輪和折疊式轉向前輪組成，驅(qū)動后輪半藏式固定在軀干腹下，折疊式轉向前輪隱藏于軀干腹內(nèi)，兩輪驅(qū)動行走時，折疊式轉向前輪旋出，放置于軀干前腹下部，可左右轉向。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種新型輪足式仿螳螂機器人，其特征在于：所述頭部視覺模塊連接頸盾機構上端，頭部為仿螳螂式三角形結構，后兩端安裝泡眼視覺攝像頭，全方位觀察周圍環(huán)境。頭部視覺模塊的前端安裝激光雷達，其面部安裝紅外雷達和數(shù)傳雙天線，實時探測場景環(huán)境和數(shù)據(jù)傳輸。

7.根據(jù)權利要求6所述的一種新型輪足式仿螳螂機器人，其特征在于：所述羽翅太陽能膜安裝于軀干背部，由半柔性太陽能發(fā)電膜貼做成，可折疊平貼軀干背部，也可伸展打開充電。

技術總結
本發(fā)明公開一種新型輪足式仿螳螂機器人，包括軀干﹑足臂機構﹑頸盾機構﹑輪部機構﹑頭部視覺模塊和羽翅太陽能膜六部分；所述軀干為半橢圓形腹身，連接四個足臂機構﹑單個頸盾機構﹑兩組輪部機構和兩片羽翅太陽能膜；所述頸盾機構連接兩個足臂機構和頭部視覺模塊；所述足臂機構包含兩后足臂﹑兩中足臂和兩前足臂；所述輪部機構包含驅(qū)動后輪和折疊式轉向前輪；所述頭部視覺模塊包含視覺模組件和數(shù)據(jù)傳輸天線；所述羽翅太陽能膜為兩片半柔性太陽能發(fā)電膜貼組成。本發(fā)明通過足臂機構或和輪部機構相互交替變換，實現(xiàn)混合姿態(tài)動作，驅(qū)使機器人作出仿螳螂式運動，應對復雜地形和環(huán)境，具用優(yōu)良的靈活性和適應性。軀干腹后部的后輪，能實現(xiàn)前后驅(qū)動，同時可承受軀干大部份的負重，可使軀干內(nèi)部增加更大空間和載荷。前足臂的復用功能讓輪足式仿螳螂機器人具有良好的通行﹑攀越﹑夾取和攻防能力?？缮煺沟挠鸪崽柲苣こ潆姽δ茉鰪娏溯喿闶椒麦霗C器人的待機和續(xù)航能力。

技術研發(fā)人員：張祥愿
受保護的技術使用者：贛州市優(yōu)舵機電技術有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15