科创中国
一种单驱动六杆机构可变形轮越障机器人
发布时间: 2023-08-04
来源: 科技服务团
基本信息
合作方式：
合作开发
成果类型：
发明专利,实用新型专利,新技术
行业领域：
电子信息技术,高新技术改造传统产业,新一代信息技术产业,高端装备制造产业,智能交通技术,人工智能,智能机器人
成果介绍
目前，变形轮越障机器人轮腿融合式机器人与其他移动机器人相比，具有环境适应性强、质心波动较小、承载能力强的特点，具有广阔的应用前景。一般的轮腿机器人多采用轮腿复合式，极少有将轮与腿相融合。本发明单驱动六杆机构可变形轮越障机器人，由第一至第四单驱动轮（A、B、C、D）、车体（E）、传动系统（F）和被动车轴（G）组成；第一至第四单驱动轮均为单自由度六连杆机构，对称布置在车体两侧；每个单驱动轮包括：曲柄、短连杆、长连杆、上半轮、下半轮。四个单驱动轮统一由传动系统的电机驱动。四个驱动轮的半轮杆件即为六杆机构中的连杆，通过计算所得半轮杆件的尺寸，使其在单一驱动下既能在触地时等同于整轮在地面快速移动，又能变换为半轮式构型攀爬垂直障碍。因而该机器人兼具轮式的稳定高速性和腿式越障的灵活机动性。解决了传统的变形轮在变形时产生振动的缺点，可用于灾区救援、星球探测、复杂地形侦查等领域。
成果亮点
本发明所述的单驱动六杆机构可变形轮越障机器人应用于野外山地等复杂地形下的物资运输、环境勘探、星球探测等。单个变形轮为含有复合铰链的六杆机构，将其中两个杆件设计为半轮式杆件，半轮式杆件能够补偿机器人行进时的质心波动，驱动时通过曲柄整周回转带动两个半轮交替触地滚动，进而整个车身能够平稳前进。该机器人仅由一个电机驱动，控制系统简单，易于组装和操控。
团队介绍
北京交通大学是教育部直属全国重点大学，是国家“211工程”“985工程”“双一流”建设高校。有中国科学院院士3人，中国工程院院士10人。全面参与了铁路大提速、青藏铁路、磁悬浮列车、川藏铁路建设和城市轨道交通核心技术自主研发等轨道交通发展重大事件，取得了一系列完全自主知识产权、处于国际先进水平原创性重大成果。 学校智能机器人与系统研究主要从事机器人、虚拟现实、力触觉交互系统、系统控制等研究，构建具有国际先进水平的机器人研究平台。 专家简介：姚燕安，男，工学博士，任北京交通大学教授，博士生导师。研究领域：机构与机器人学 姚教授提出“多模式整体闭链连杆式移动系统”设计理论，提出以“几何机器人”为载体将数学（Mathematics）、科学（Science）、工程（Engineering）、艺术（Art）融合为一体的MSEA教育理念，旨在培养数学家的严谨思维、科学家的创新思维、工程师的实践能力、艺术家的美学情怀。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”北京交通大学智能机器人与系统专业科技服务团 (北京交通大学) 评价时间：2023-10-29
刘阶萍
北京交通大学
教授
综合评价
1、进一步完善机器人的设计和性能，提高变形能力、稳定性和控制精度，以满足不同行业的需求。优化机器人的结构和材料，提高其可靠性和耐用性。
2、针对不同领域的应用需求，开展针对性的研究和开发，解决机器人在实际应用中可能遇到的问题，如环境适应性、自主导航、任务规划等。
3、深入了解目标市场的需求和竞争情况，确定机器人的市场定位和应用领域，制定相应的营销策略和推广计划。
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