本發(fā)明涉及一種移動式機器人，所述移動式機器人具有機器人本體和至少一個機器人腿。

背景技術(shù)：

1、除了具有輪子和具有履帶的機器人以外，還存在帶有腿的機器人，所述腿用于前進運動、改變高度和使機器人本體傾斜。

2、由wo?2020/169285?a1已知一種具有至少兩個關節(jié)的機器人腿，其中每個關節(jié)將兩個節(jié)段相互連接，并且每個關節(jié)都具有一個凸輪，所述機器人腿此外還具有至少一個致動器和將每個凸輪相互連接的共同的筋腱。

3、這種仿生的機器人腿具有較為復雜的具有關節(jié)的結(jié)構(gòu)，并且因此在制造上復雜并且可靠性低；此外，這種機器人腿將它們能夠抬升機器人本體達到的高度限制到在關節(jié)伸展時節(jié)段的長度。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是，實現(xiàn)一種移動式機器人，這種移動式機器人能明顯擴展機器人本體能達到的區(qū)域，并且具有盡可能簡單的結(jié)構(gòu)和相應地是堅固的。

2、根據(jù)本發(fā)明，所述目的在根據(jù)所述上位概念的移動式機器人中這樣來實現(xiàn)，即，所述機器人腿包括能沿軸向移動的桿，所述桿在機器人本體上能擺動地被引導，設有用于使所述桿沿軸向移動的器件和用于使所述桿擺動的器件，在所述機器人本體的設定為用于機器人腿的位置處存在開口，在所述開口中，所述桿能相對于所述開口垂直地以及以可變的角度運動。

3、根據(jù)本發(fā)明的機器人腿包括桿，機器人本體支撐到所述桿上，所述桿的下端部放置在地面上。所述桿能沿軸向移動地鉸接在機器人本體的外邊緣上或者在機器人本體的設定為用于所述腿的位置處存在開口，在所述開口中，所述桿能相對于所述開口垂直地以及以可變的角度運動。這些裝置使所述桿相對于機器人本體在所述桿的縱向方向上運動并且所述裝置還在兩個維度上改變桿軸線相對于機器人本體的角度。

4、固定在機器人本體上的所述裝置由此使所述桿相對于機器人本體進行三維運動，并由此通常與其他機器人腿配合作用地改變機器人本體相對于地面的水平和豎直位置以及斜度。所述桿可以以多倍長于機器人本體的尺寸。

5、這種機器人腿具有簡單的結(jié)構(gòu)并且因此能夠有利地制造和維護。

6、本發(fā)明的一個設計方案在于，機器人本體的所述開口是貫通/連續(xù)的。

7、這里，機器人本體有利地可以沿著所述桿的整個長度移動。所述機器人腿可以設置在機器人本體之內(nèi)。所述桿可以延伸穿過機器人本體的貫通的開口。

8、本發(fā)明的一個優(yōu)選設計方案在于，所述桿是具有外螺紋和沿軸向延伸的槽的第一螺紋桿，所述外螺紋接合到能轉(zhuǎn)動且能擺動、但不能沿軸向移動地與機器人本體連接的內(nèi)螺紋中，并且設有嵌接到所述槽中的銷，以用于防止所述桿發(fā)生徑向轉(zhuǎn)動，設有用于使所述內(nèi)螺紋在所述桿上轉(zhuǎn)動的驅(qū)動器，作為所述用于使所述桿沿軸向移動的器件，并且設有至少一個另外的驅(qū)動器，作為用于使所述桿擺動的器件，所述另外的驅(qū)動器直接或間接地與第一螺紋桿連接。

9、通過螺紋桿的軸向移動使機器人腿沿向上或向下方向（z軸）運動。通過所述另外的驅(qū)動器使螺紋桿擺動，這實現(xiàn)了機器人腿沿向右或向左方向（x軸）的運動或向前或向后運動（y軸）。

10、本發(fā)明的一個有利的改進方案在于，設有兩個驅(qū)動器，作為用于使所述桿擺動的器件，這兩個驅(qū)動器相互錯開地直接或間接與第一螺紋桿連接。

11、這兩個驅(qū)動器可以相互傾斜或成直角地錯開。在這種設計方案中，既可以實現(xiàn)向右或向左運動（x軸），也可以實現(xiàn)向前或向后運動（y軸）。這兩個驅(qū)動器可設計成伺服電機。

12、也可以替代兩個驅(qū)動器設置單一的驅(qū)動器，以用于使所述桿擺動這個驅(qū)動器通過轉(zhuǎn)向機構(gòu)使所述桿在兩個軸線上擺動。

13、此時，在部分區(qū)域中將所述桿構(gòu)造成螺紋桿就足夠了。

14、所述部分區(qū)域的長度確定機器人腿的豎直可調(diào)性。

15、備選地可以設定，所述桿是優(yōu)選矩形的齒條，設有具有接合到所述齒條中的互補的接合元件的驅(qū)動器，作為用于使所述桿沿軸向移動的器件，并且設有至少一個另外的與所述齒條直接或間接連接的驅(qū)動器，作為用于使所述桿擺動的器件。

16、本發(fā)明的一個有利的改進方案在于，設有控制裝置。

17、為了使機器人能夠以多種方式利用腿結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動器必須配備有信號發(fā)生器，以用于轉(zhuǎn)數(shù)指示或其他指示，控制裝置能夠由所述其他指示導出所述腿的位置。在所述控制裝置在啟動階段確定了初始位置之后，所述控制裝置可以使每個機器人腿運動到可達到的空間體量之內(nèi)的任意位置；所述控制裝置可以根據(jù)所需的站立穩(wěn)定性使所述腿以不同的程度張開；所述控制裝置可以使所述腿運動繞過障礙物和運動越過高的障礙物；所述控制裝置可以使機器人本體定位到地面與螺紋桿長度之間的任意高度處。

18、一個有利的設計方案在于，設有斜度傳感器。

19、斜度傳感器對于控制是有利的。由此可以有針對性地使機器人本體傾斜，并且所述機器人本體可以與地形特征無關地總是水平地保持在能自由改變的高度上。

20、通過斜度傳感器特別有利地可以確定，機器人腿是否與地面接觸。例如，在機器人腿向地面的方向移動時，可以根據(jù)在機器人腿移動時傾斜角的變化來確定是否發(fā)生地面接觸。

21、這種機器人前進的路徑可以是非常陡峭的并且不需要清除障礙物。因此，所述機器人可以例如爬進或爬過籬笆。所述機器人可以在淺水中工作，如果所述腿設有小板件，這種機器人也可以在泥濘的地面上工作。所述機器人在其路途上基本上不會在地面上留下痕跡。

22、所述機器人尤其適用于農(nóng)業(yè)和園藝業(yè)，例如在葡萄園、茶園和稻田中使用。為此，除了用于前進運動的控制軟件外，所述機器人還需要用于特定應用活動的裝置，通常是一個或兩個機械手包括所屬的控制裝置，此外需要攝像頭和用于模式識別的程序，例如以用于辨識確定的植物或害蟲的程序，最后還需要用于在田野中定向和導航的程序。當多個機器人同時工作時，必須對這些機器人相對于彼此的運動和其工作進行協(xié)調(diào)。

技術(shù)特征：

1.移動式機器人，所述移動式機器人具有機器人本體（1）和至少一個機器人腿，其特征在于，所述機器人腿包括能沿軸向移動的桿（2），所述桿在所述機器人本體（1）上能擺動地被引導，設有用于使所述桿（2）沿軸向移動的器件（6、7a、8a、9、10、11）和用于使所述桿（2）擺動的器件（7b、8b、14、15、16），在機器人本體（1）的設定為用于機器人腿的位置處存在開口（22），在所述開口中，所述桿（2）能相對于所述開口垂直地以及以可變的角度運動。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動式機器人，其特征在于，所述機器人本體（1）的開口（22）是貫通的。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的移動式機器人，其特征在于，所述桿（2）是具有外螺紋和沿軸向延伸的槽的第一螺紋桿，所述外螺紋接合到能轉(zhuǎn)動和擺動地、但不能沿軸向移動地與機器人本體（1）連接的內(nèi)螺紋中，并且在所述槽中設有銷（12），以用于防止所述桿（2）發(fā)生徑向轉(zhuǎn)動，設有用于使所述內(nèi)螺紋在所述桿（2）上轉(zhuǎn)動的第一驅(qū)動器（9），作為用于使所述桿（2）沿軸向移動的器件（6、7a、8a、9、10、11），并且設有至少一個另外的驅(qū)動器（16），作為用于使所述桿擺動的器件（7b、8b、14、15、16），所述另外的驅(qū)動器直接或間接地與第一螺紋桿連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的移動式機器人，其特征在于，設有兩個驅(qū)動器（16）作為用于使所述桿（2）擺動的器件，這兩個驅(qū)動器相互錯開地直接或間接與第一螺紋桿連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的移動式機器人，其特征在于，所述桿（2）在部分區(qū)域中構(gòu)造成螺紋桿。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的移動式機器人，其特征在于，所述桿（2）是優(yōu)選為矩形的齒條，設有具有接合到所述齒條中的互補的嵌接元件的驅(qū)動器，作為用于使所述桿（2）沿軸向移動的器件，并且設有至少一個另外的與所述齒條直接或間接連接的驅(qū)動器，作為用于使所述桿擺動的器件。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的移動式機器人，其特征在于，設有控制裝置。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的移動式機器人，其特征在于，設有斜度傳感器。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種移動式機器人，所述移動式機器人具有機器人本體（1）和至少一個機器人腿。為了實現(xiàn)一種具有盡可能簡單的結(jié)構(gòu)盡并且因此堅固的移動式機器人，根據(jù)本發(fā)明提出，所述機器人腿包括能沿軸向移動的桿（2），所述桿在所述機器人本體（1）上能擺動地被引導，設有用于使所述桿（2）沿軸向移動的器件（6、7a、8a、9、10、11）和用于使所述桿（2）擺動的器件（7b、8b、14、15、16），在機器人本體（1）的設定為用于機器人腿的位置處存在開口（22），在所述開口中，所述桿能相對于所述開口（22）垂直地以及以可變的角度運動。

技術(shù)研發(fā)人員：格奧爾格·胡貝爾
受保護的技術(shù)使用者：格奧爾格·胡貝爾
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/29