具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种用于火星探测的可重构轮腿移动装置，本发明中的轮腿机构能够同时实现轮式移动模式和足式行走模式两种行走方式，使得该可重构轮腿移动装置同时兼具在平坦地面快速行驶的高效性和在星表未知、非结构环境中稳定步行的适应性；通过在中悬架上安装伸缩机构，伸缩机构的两个伸缩端各自固定有一个轮腿机构，且该两个轮腿机构能够同步反向伸缩，使得该可重构轮腿移动装置中的六个轮腿机构能够在六边形构型与长方形构型之间切换，不仅提高了该可重构轮腿移动装置的稳定度，同时在足式行走模式的条件下，该可重构轮腿移动装置能以昆虫或哺乳动物的行进方式进行移动，以适应星表的复杂形貌条件；通过髋俯仰关节9和膝关节11的运动，在轮式移动模式下，可以实现中悬架、前悬架4以及后悬架5的抬升与降低。

实施例

参见附图1-12为本发明的一种实施方式的整体和部分结构示意图，本发明具体公开了一种用于火星探测的可重构轮腿移动装置，包括：中悬架、前悬架4、后悬架5、轮腿机构以及伸缩机构，中悬架的一端面为基准面，前悬架4和后悬架5结构相同且分别安装在中悬架的两对侧，在前悬架4和后悬架5上均安装有多个轮腿机构，中悬架上安装有伸缩机构，伸缩机构具有两个相对布置的伸缩端且二者的伸缩方向均与基准面平行，在伸缩机构的两个伸缩端上各自安装有一个轮腿机构；

轮腿机构包括关节转接件6、髋偏航关节7、大腿臂8、髋俯仰关节9、小腿臂10、膝关节11以及驱动轮12，多个关节转接件6通过多个髋偏航关节7各自与前悬架4、后悬架5以及伸缩机构上的两个伸缩端固定，内部中空且截面为矩形的大腿臂8通过髋俯仰关节9与关节转接件6连接，内部中空且截面为矩形的小腿臂10通过膝关节11与大腿臂8连接，小腿臂10的末端安装有驱动轮12；髋偏航关节7能够带动关节转接件6摆动且其摆动轴心线与基准面垂直，髋俯仰关节9能够带动大腿臂8摆动且其摆动轴心线与关节转接件6的摆动轴心线垂直，膝关节11能够带动小腿臂10摆动且其摆动轴心线与大腿臂8的摆动轴心线平行，小腿臂10的摆动轴心线与和其连接的驱动轮12的轮心线垂直。

进一步具体的，前悬架4与后悬架5关于中悬架对称布置，前悬架4和后悬架5各自远离中悬架的一端均安装有两个髋偏航关节7。

进一步具体的，髋偏航关节7包括髋偏航关节基座70、关节驱动电机71以及关节减速器72，髋偏航关节基座70为框型钣金零件，多个髋偏航关节基座70各自与前悬架4、后悬架5以及伸缩机构上的伸缩端固定，髋偏航关节基座70内部固定有关节驱动电机71和关节减速器72，关节驱动电机71与关节减速器72传动连接，关节转接件6的一端与关节减速器72的输出轴固定。

进一步具体的，中悬架包括矩形板一1、矩形板二2以及连接板3，矩形板一1与矩形板二2完全相同，矩形板一1与矩形板二2板面平行且相对布置，矩形板一1和矩形板二2通过两块连接板3固定，两块连接板3的板面与矩形板一1的板面垂直，矩形板一1和矩形板二2的两长侧壁分别与两个连接板3固定，连接板3的板长小于矩形板一1的板长，连接板3的板面为基准面；前悬架4与矩形板一1远离矩形板二2的一侧板面固定，后悬架5与矩形板二2远离矩形板一1的一侧板面固定；伸缩机构包括导轨13、滑块一14、丝杠一15、丝杠二16、滑块二17、锥齿轮一18、驱动电机19以及锥齿轮二20，在矩形板一1靠近矩形板二2的一侧板面上固定支撑有两个截面为圆形且互相平行的导轨13，两个导轨13沿矩形板一1的板宽方向依次布置，每个导轨13上均滑动套设有两个滑块一14，导轨13的轨长方向与连接板3的板面平行，在矩形板二2靠近矩形板一1的一侧板面上转动支撑有一个丝杠一15和一个丝杠二16，丝杠一15和丝杠二16上各自螺旋套装有一个滑块二17，丝杠一15和丝杠二16同轴布置且二者的轴心线均与导轨13的轨长方向平行，丝杠一15与丝杠二16的长度之和等于导轨13的长度，丝杠一15靠近丝杠二16的一端同轴套固有一个锥齿轮一18，丝杠二16靠近丝杠一15的一端同轴套固有一个锥齿轮一18，矩形板二2远离矩形板一1的一侧板面上固定有驱动电机19，驱动电机19的输出轴在垂直穿过矩形板二2的板面后同轴套固有一个锥齿轮二20，锥齿轮二20同时与两个锥齿轮一18啮合，套设在丝杠一15上的滑块二17与套设在导轨13上的一个滑块一14共同与一个髋偏航关节基座70固定，套设在丝杠二16上的滑块二17与套设在导轨13上的另一个滑块一14共同与一个髋偏航关节基座70固定，通过上述设置，与伸缩机构连接的两个轮腿机构能够往复伸缩且当两个轮腿机构伸缩至一定距离时，六个轮腿结构中相邻的两个夹角相等且夹角为60°，即六边形构型，六个驱动轮12同时转动时，整个轮腿移动装置能够实现原地转弯；当与伸缩机构连接的两个轮腿机构伸缩至一定距离时，六个轮腿结构能够组成长方形构型，即六个髋偏航关节基座70的几何中心连线能够为长方形。在足式行走模式下，结合上述六边形构型或者长方形构型，该可重构轮腿移动装置能够模仿昆虫或哺乳动物的行进方式进行移动。

进一步具体的，髋俯仰关节9包括基座一90、电机一91、减速器一92以及关节连接件一93，基座一90为框型钣金零件，基座一90嵌装在大腿臂8远离小腿臂10的一端内部并与其通过螺栓固定，基座一90内部固定有电机一91和减速器一92，电机一91与减速器一92传动连接，关节连接件一93的一端与减速器一92的输出轴固定，关节连接件一93的另一端与关节转接件6远离髋偏航关节基座70的一端固定；

膝关节11包括基座二110、电机二111、减速器二112以及关节连接件二113，基座二110为框型钣金零件，基座二110嵌装在大腿臂8远离基座一90的一端内部并与其通过螺栓固定，基座二110内部固定有电机二111和减速器二112，电机二111与减速器二112传动连接，关节连接件二113的一端与减速器二112的输出轴固定，关节连接件二113的另一端与小腿臂10远离驱动轮12的一端固定。

进一步具体的，还包括轮行驱动电机21和轮轴22，小腿臂10远离大腿臂8的一端转动支撑有轮轴22，轮轴22上同轴套固有驱动轮12，驱动电机19固定在小腿臂10的一侧壁上且其与轮轴22通过一副锥齿轮传动连接。

该可重构轮腿移动装置的工作原理：

通过髋偏航关节7、髋俯仰关节9以及膝关节11来实现轮腿机构的摆动，进而通过控制六条轮腿机构以一定的步态规划实现该移动装置的全方位行走。

通过在中间悬架上安装伸缩机构，伸缩机构的两个伸缩端各自与一个轮腿机构连接，通过两个伸缩端的同步反向伸缩来带动与其连接的两个轮腿机构的伸缩，进行实现该可重构轮腿移动装置中六条轮腿机构的构型变换，由足式行走模式转换成轮式移动模式，足式行走模式是六个驱动轮12不转动，通过大腿臂8和小腿臂10的摆动来实现该移动装置的移动；轮式移动模式为通过六个驱动轮12的转动来实现该移动装置的移动。通过控制髋俯仰关节9以及膝关节11运动，可以实现该中悬架、前悬架4以及后悬架5的升高与降低。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。