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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410649856.1 (22)申请日 2014.11.14 B25J 5/00(2006.01) (71)申请人福建省泉州市第七中学 地址 362000 福建省泉州市鲤城区天后路 40号 (72)发明人杨利 陈思鑫 张家贵 (74)专利代理机构泉州市文华专利代理有限公 司 35205 代理人车世伟 (54) 发明名称 复杂路况行走机器人 (57) 摘要 本发明公开一种复杂路况行走机器人，包括 载体，所述载体上设有行走履带、重心驱动机构和 控制系统，控制系统控制重心驱动机构的重心移 动，从而驱动行走履带行走。本发明的复杂路况行 走机。
2、器人通过重心驱动机构改变重心的位置，重 心的变化使行走履带实现行走，行走履带能适应 湿地、水域等恶劣环境，这样复杂路况行走机器人 能够在上述恶劣环境中实现直线、圆弧运动，还能 爬上15度的斜坡，甚至原地自转，最终实现了任 意方向的运动。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104385259 A (43)申请公布日 2015.03.04 CN 104385259 A 1/1页 2 1.一种复杂路况行走机器人，包括载体，其特征在于：所述载体上设有行走履带、重心 驱动机构和控制系统，控制。
3、系统控制重心驱动机构的重心移动，从而驱动行走履带行走。 2.如权利要求1所述的复杂路况行走机器人，其特征在于：所述行走履带呈封闭状。 3.如权利要求1所述的复杂路况行走机器人，其特征在于：所述重心驱动机构包括配 重和配重电机，配重支撑在所述载体上，配重电机能驱动配重根据所述控制系统输出的移 动轨迹相应移动重心；所述行走履带以能适应配重的重心变化对应回转行走的方式安装在 所述载体上。 4.如权利要求1所述的复杂路况行走机器人，其特征在于：所述载体包括两个相对设 置的气囊，两个气囊通过转轴连接在一起，转轴的两端分别通过轴承安装在气囊上，两个气 囊对合处的外表面上分别绕设所述行走履带。 5.如权利要。
4、求4所述的复杂路况行走机器人，其特征在于：所述气囊呈半球状。 6.如权利要求5所述的复杂路况行走机器人，其特征在于：所述转轴的两端分别安装 在所述气囊的球心处。 7.如权利要求1所述的复杂路况行走机器人，其特征在于：所述载体上还设有能采集 载体所处环境的环境参数的数据采集模块。 8.如权利要求7所述的复杂路况行走机器人，其特征在于：所述数据采集模块包括音 像采集单元、温度采集单元、光值采集单元、机械臂取样单元和照明单元中的任一种或它们 的组合。 9.如权利要求7所述的复杂路况行走机器人，其特征在于：所述数据采集模块包括取 液单元，取液单元包括取放取样液体的注射器，带动注射器取放取样液体的注射器。
5、电机，存 放注射器中的取样液体的存液管，布设存液管的管架，以及带动管架旋转的管架电机。 权 利 要 求 书CN 104385259 A 1/3页 3 复杂路况行走机器人 技术领域 0001 本发明涉及一种能自由行走的机器人，特别是涉及行走机构。 背景技术 0002 机器人在无人、沙尘、潮湿、腐蚀性等恶劣环境采集数据时，若采用四轮驱动，则很 难胜任这种恶劣环境。 发明内容 0003 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种复杂路况行走机器人，能适应复杂路况，并 在复杂路况上行走。 0004 为了达成上述目的，本发明的解决方案是： 0005 一种复杂路况行走机器人，包括载体，所述载体上设有行走履带、重心。
6、驱动机构和 控制系统，控制系统控制重心驱动机构的重心移动，从而驱动行走履带行走。 0006 所述行走履带呈封闭状。 0007 所述重心驱动机构包括配重和配重电机，配重支撑在所述载体上，配重电机能驱 动配重根据所述控制系统输出的移动轨迹相应移动重心；所述行走履带以能适应配重的重 心变化对应回转行走的方式安装在所述载体上。 0008 所述载体包括两个相对设置的气囊，两个气囊通过转轴连接在一起，转轴的两端 分别通过轴承安装在气囊上，两个气囊对合处的外表面上分别绕设所述行走履带。 0009 所述气囊呈半球状。 0010 所述转轴的两端分别安装在所述气囊的球心处。 0011 所述载体上还设有能采集载体所。
7、处环境的环境参数的数据采集模块。 0012 所述数据采集模块包括音像采集单元、温度采集单元、光值采集单元、机械臂取样 单元和照明单元中的任一种或它们的组合。 0013 所述数据采集模块包括取液单元，取液单元包括取放取样液体的注射器，带动注 射器取放取样液体的注射器电机，存放注射器中的取样液体的存液管，布设存液管的管架， 以及带动管架旋转的管架电机。 0014 采用上述结构后，本发明的复杂路况行走机器人具有以下有益效果： 0015 一、通过重心驱动机构改变重心的位置，重心的变化使行走履带实现行走，行走履 带能适应湿地、水域等恶劣环境，这样复杂路况行走机器人能够在上述恶劣环境中实现直 线、圆弧运动。
8、，还能爬上15度的斜坡，甚至原地自转，最终实现了任意方向的运动。 0016 二、载体上装载数据采集模块，能采集各类数据。 附图说明 0017 图1为本发明的复杂路况行走机器人的结构示意图； 0018 图2为本发明的配重的设置示意图。 说 明 书CN 104385259 A 2/3页 4 0019 图中： 0020 载体 1 行走履带 2 0021 重心驱动机构 3 数据采集模块 4 0022 取液单元 41 注射器 411 0023 存液管 412 管架 413 0024 控制系统 5 具体实施方式 0025 为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐 述。 002。
9、6 如图1至2所示，本发明的复杂路况行走机器人，包括载体1、行走履带2、重心驱 动机构3、数据采集模块4和控制系统5。 0027 载体1包括两个相对设置的气囊，较佳地，气囊呈半球状，采用轻质材料制成，还 可在气囊内填充减轻重力的气体，例如氢气等。两个气囊通过转轴连接在一起并形成球状， 转轴的两端分别通过轴承安装在气囊的球心处，两个气囊对合处的外表面上分别绕设一圈 行走履带2，当两个气囊绕球心转动行走时，行走履带2能贴着地面形成行走轨迹。 0028 由于行走履带2为两条封闭的环状，且采用摩擦系数较大、耐磨的材料制成，当两 个气囊绕其球心转动行走时，能够在地面平稳地行走，不易打滑。较佳地，每条行走。
10、履带2 包括多个并排的小磨块，这样易于更换、维修。 0029 重心驱动机构3包括配重和配重电机，配重通过支架支撑在其中一个气囊的对合 面上。当两个气囊对合时，配重夹在两个气囊之间。配重电机的转轴驱动连接配重，不仅能 驱动配重前后摆动设定角度，也能带动配重左右摆动设定角度，还能带动配重沿任意角度 摆动设定角度。 0030 数据采集模块4包括音像采集单元、温度采集单元、光值采集单元、机械臂取样单 元和照明单元中的任一种或它们的组合。机械臂取样单元设置在两个气囊之间或者一个气 囊的一侧，机械臂取样单元能伸展和收叠。通过数据采集模块4能采集载体所处环境的多 种环境参数。 0031 另外，数据采集模块还。
11、包括取液单元41，取液单元41包括注射器411、注射器电 机、存液管412、管架413和管架电机。管架413上开有缺口，注射器电机带动注射器411 向下穿过缺口抽取所需的取样液体。当注射器411向上移动从缺口处退回后，管架电机带 动管架413旋转，使管架413上布设的存液管412对准注射器411，注射器电机带动注射器 411工作，将注射器411中的取样液体推入存液管412中进行储存。 0032 控制系统5控制复杂路况行走机器人行走，并完成取样。控制系统5包括数据传 输模块、行走轨迹模块和取样模块。数据传输模块可通过有线或无线方式传输操纵者发出 的指令，并向操纵者反馈采集结果。行走轨迹模块接收数。
12、据传输模块发出的行走指令，并操 控配重电机根据行走指令作出相应的动作。例如，若配重电机带动配重向前移动设定角度， 则在重心前移的作用力下，两个气囊绕球心向前转动行走。若配重电机带动配重向后移动 设定角度，则在重心后移的作用力下，两个气囊绕球心向后转动行走。若配重电机带动配重 向左移动设定角度，则在重心左移的作用力下，两个气囊绕球心向左转动。若配重电机带动 说 明 书CN 104385259 A 3/3页 5 配重向右移动设定角度，则在重心右移的作用力下，两个气囊绕球心向右转动。其中，配重 变化的角度不宜过大，否则导致复杂路况行走机器人翻倒。 0033 如此，复杂路况行走机器人在控制系统5的控制。
13、下能够实现直线、圆弧运动，还能 爬上15度的斜坡，并且能够实现原地自转。复杂路况行走机器人由改变配重重心的位置实 现了任意方向的运动。 0034 载体1上装载数据采集模块，通过气囊减轻自重，通过行走履带2还可进一步适应 湿地、水域等恶劣环境，并进行各类数据采集。当复杂路况行走机器人的载体1、重心驱动机 构3、数据采集模块4和控制系统5采用良好的密封材料，还可实现水陆两栖的数据采集。 0035 上述实施例和附图并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通 技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。 说 明 书CN 104385259 A 1/2页 6 图1 说 明 书 附 图CN 104385259 A 2/2页 7 图2 说 明 书 附 图CN 104385259 A 。