本發(fā)明屬于機器人，具體涉及一種輻條形狀可變的輻條輪機構。
背景技術：
1、在移動機器人中，輪式和腿式是兩種典型的運動方式。輪式運動能量損耗低，機械結構簡單，運動控制簡單，在開闊平坦的地形上有良好的平穩(wěn)性，但是很難通過不平坦的地形，如臺階和樓梯；與輪式運動相比，腿式運動很擅長應對各種地形環(huán)境，但是其運動效率低，結構復雜，對控制的要求較高；為了結合輪式和腿式兩種運動的優(yōu)點，輪腿復合式機器人成為移動機器人研究領域的一大熱點，其中，輻條輪式機器人由于結構和控制簡單得到廣泛關注；但由于現(xiàn)有技術中輻條輪式機器人中的輻條輪機構輻條形狀固定，且較為單一，導致機器人在不同地形環(huán)境下的適應能力有限。例如，在松軟沙地、碎石路面或階梯地形中，固定的輻條形狀可能無法提供最優(yōu)的抓地力或越障能力，從而影響機器人的運動性能和穩(wěn)定性；因此，現(xiàn)有技術中存在著輻條輪機構對地形的適應性較差的問題。
技術實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種輻條形狀可變的輻條輪機構，解決了現(xiàn)有技術中存在著輻條輪機構對地形的適應性較差的問題。
2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現(xiàn)：
3、一種輻條形狀可變的輻條輪機構，包括輪盤；
4、輪盤呈內部中空的圓盤殼體狀；
5、輪盤內固定有多個固定盤，多個固定盤沿輪盤軸線方向布置，且固定盤均與輪盤呈同軸線放置；
6、固定盤上均設置有伸展機構，任一固定盤的伸展機構上均連接有多個輻條，多個輻條繞固定盤中心軸線呈環(huán)形均勻分布，輻條均沿輪盤徑向布置，伸展機構用于同步驅動自身連接的各輻條同步沿固定盤徑向移動，且各伸展機構上輻條遠離輪盤中心軸線端形狀不同；
7、輪盤周壁上開設有多個通槽，通槽與輻條數(shù)量相等且一一對應；
8、當伸展單元完全展開時，伸展機構可帶動自身連接的各輻條穿過通槽延伸至輪盤外側；當伸展機構完全收縮時，伸展機構可帶動自身連接的各輻條均收縮于輪盤內側；
9、初始狀態(tài)時，各伸展機構對應的輻條均收縮于輪盤內側；
10、輪盤上設置有驅動單元，驅動單元用于驅動各伸展機構進行展開或收縮，當驅動單元驅動任一伸展機構完全展開時，其余各伸展機構對應輻條均收縮于輪盤內側；
11、伸展機構包括多個四邊形的鉸接單體，多個鉸接單體繞輪盤中心軸線呈環(huán)形均勻分布；
12、鉸接單體均包括與輪盤呈同軸向放置的第一鉸接軸、第二鉸接軸及第三鉸接軸，第一鉸接軸、第二鉸接軸及第三鉸接軸均與對應固定盤滑動連接，且第一鉸接軸和第二鉸接軸均沿輪盤徑向布置，第三鉸接軸的數(shù)量為兩個，且兩第三鉸接軸關于第一鉸接軸和第二鉸接軸中心軸線所在平面呈對稱放置，第一鉸接軸、第二鉸接軸與兩第三鉸接軸之間均設有鉸接桿，鉸接桿一端均轉動套設于第三鉸接軸轉動連接，鉸接桿另一端均轉動套設于第一鉸接軸或第二鉸接軸轉動連接；
13、相鄰兩鉸接單體相互靠近側共用同一個第三鉸接軸；
14、鉸接單體的數(shù)量大于或等于輻條數(shù)量，輻條均設置于不同的鉸接單體上，輻條的一端均固定于對應鉸接單體的第一鉸接軸上；
15、伸展機構還包括連接架，連接架固定于對應固定盤上，連接架上開設有繞輪盤中心軸線呈環(huán)形均勻分布的多個滑槽，滑槽均沿輪盤徑向布置，滑槽的數(shù)量小于或等于鉸接單體數(shù)量；
16、任一滑槽均與一個鉸接單體對應，對應鉸接單體的第一鉸接軸及第二鉸接軸均滑動卡接于滑槽內；
17、伸展機構均還包括一個推動塊，推動塊固定于任一滑槽所對應鉸接單體的第一鉸接軸上；
18、各連接架之間均呈對稱放置狀態(tài)，連接架上滑槽的數(shù)量大于或等于固定盤數(shù)量，且任意兩個伸展機構中推動塊所對應滑槽沿輪盤軸線方向的投影均呈交叉狀態(tài)；
19、驅動單元包括與輪盤呈同軸線放置的轉輥，轉輥依次穿過各固定盤并與固定盤轉動連接，轉輥上固定套設有多個凸輪，凸輪與固定盤一一對應，各凸輪之間均呈對稱放置，且凸輪均與對應固定盤處的推動塊處于同一高度平面內；
20、當凸輪周壁遠離輪盤中心軸線端與推動塊接觸時，伸展機構完全展開；
21、當凸輪周壁靠近輪盤中心軸線端與推動塊接觸時，伸展機構處于完全收縮狀態(tài)；
22、驅動單元還包括滑桿，滑桿與推動塊數(shù)量相等且一一對應，滑桿均與推動塊所對應的滑槽呈同軸向放置，滑桿一端均固定于輪盤內側周壁上，推動塊均滑動套設于對應滑桿上，滑桿上均套設有彈簧，彈簧一端均與輪盤內側周壁固定，彈簧另一端均與推動塊固定；
23、連接架上滑槽數(shù)量至少比推動塊數(shù)量多一個；
24、驅動單元還包括槽輪組件，槽輪組件包括固定套設于轉輥上端的從動撥盤，從動撥盤與轉輥呈同軸線放置，從動撥盤上開設有環(huán)形均勻分布的多個撥槽，撥槽均沿輪盤徑向布置，撥槽數(shù)量與連接架上滑槽數(shù)量相等，輪盤內側端面上轉動連接有主動撥盤，主動撥盤與輪盤呈同軸向放置，主動撥盤上通過固定條連接有與撥槽相適配的圓銷，輪盤上安裝有連接主動撥盤并驅動主動撥盤旋轉的轉動電機；
25、輻條上均滑動套設有導向塊，導向塊均固定于輻條對應鉸接單體的第二鉸接軸上。
26、本發(fā)明的有益效果：
27、1、初始狀態(tài)時，各輻條均收縮于輪盤內側，此時輻條輪機構處于車輪模式；當需通過有溝壑或障礙物等的復雜地形時，可通過驅動單元驅動任一伸展機構展開，使對應輻條穿過通槽延伸至輪盤外側，此時輻條機構切換為輻腿模式，以便通過有溝壑或障礙物的復雜地形，且可以根據(jù)地形的不同，選擇性驅動不同伸展機構進行展開，使相應輻條伸出輪盤，切換為不同形態(tài)的不同輻腿模式，實現(xiàn)輻條輪機構在車輪模式、輻腿模式及多種不同形態(tài)的輻腿模式之間快速切換的目的，以便于輻條輪機構適應多種不同地形，提高輻條輪機構對地形的適應性；
28、2、通過轉動電機、槽輪組件的配合設置，可驅動凸輪進行間歇式轉動，并精準控制凸輪每次轉動的角度，實現(xiàn)通過一個轉動電機對車輪模式及多種不同形態(tài)的輻腿模式的控制切換，且使得切換完成后的各模式具有自鎖功能。
1.一種輻條形狀可變的輻條輪機構，包括輪盤(100)，其特征在于：
2.根據(jù)權利要求1所述的輻條形狀可變的輻條輪機構，其特征在于，伸展機構(300)包括多個四邊形的鉸接單體，多個鉸接單體繞輪盤(100)中心軸線呈環(huán)形均勻分布；
3.根據(jù)權利要求2所述的輻條形狀可變的輻條輪機構，其特征在于，伸展機構(300)還包括連接架(305)，連接架(305)固定于對應固定盤(200)上，連接架(305)上開設有繞輪盤(100)中心軸線呈環(huán)形均勻分布的多個滑槽(3051)，滑槽(3051)均沿輪盤(100)徑向布置，滑槽(3051)的數(shù)量小于或等于鉸接單體數(shù)量；
4.根據(jù)權利要求3所述的輻條形狀可變的輻條輪機構，其特征在于，伸展機構(300)均還包括一個推動塊(306)，推動塊(306)固定于任一滑槽(3051)所對應鉸接單體的第一鉸接軸(301)上；
5.根據(jù)權利要求4所述的輻條形狀可變的輻條輪機構，其特征在于，驅動單元(500)還包括滑桿(503)，滑桿(503)與推動塊(306)數(shù)量相等且一一對應，滑桿(503)均與推動塊(306)所對應的滑槽(3051)呈同軸向放置，滑桿(503)一端均固定于輪盤(100)內側周壁上，推動塊(306)均滑動套設于對應滑桿(503)上，滑桿(503)上均套設有彈簧(504)，彈簧(504)一端均與輪盤(100)內側周壁固定，彈簧(504)另一端均與推動塊(306)固定。
6.根據(jù)權利要求5所述的輻條形狀可變的輻條輪機構，其特征在于，連接架(305)上滑槽(3051)數(shù)量至少比推動塊(306)數(shù)量多一個。
7.根據(jù)權利要求6所述的輻條形狀可變的輻條輪機構，其特征在于，驅動單元(500)還包括槽輪組件，槽輪組件包括固定套設于轉輥(501)上端的從動撥盤(505)，從動撥盤(505)與轉輥(501)呈同軸線放置，從動撥盤(505)上開設有環(huán)形均勻分布的多個撥槽(5051)，撥槽(5051)均沿輪盤(100)徑向布置，撥槽(5051)數(shù)量與連接架(305)上滑槽(3051)數(shù)量相等，輪盤(100)內側端面上轉動連接有主動撥盤(506)，主動撥盤(506)與輪盤(100)呈同軸向放置，主動撥盤(506)上通過固定條連接有與撥槽(5051)相適配的圓銷(5061)，輪盤(100)上安裝有連接主動撥盤(506)并驅動主動撥盤(506)旋轉的轉動電機(507)。
8.根據(jù)權利要求7所述的輻條形狀可變的輻條輪機構，其特征在于，輻條(400)上均滑動套設有導向塊(307)，導向塊(307)均固定于輻條(400)對應鉸接單體的第二鉸接軸(302)上。